CN110702074A - 一种具有自主采集能力低功耗杆式测斜仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有自主采集能力低功耗杆式测斜仪。包括采集仪中锂电池电源模块、倾角传感器、通信模块、微处理器模块。倾角传感器，内置MEMS加速度计，通过重力加速度被分解在X,Y,Z三个轴的分量从而反算出角度，微处理器负责对倾角传感器的数据采集，数据上传和对各模块的电源通断的控制。微处理器内部的A组RTC（芯片内置时钟功能）周期性的唤醒微处理器，微处理器唤醒倾斜传感器采集倾斜数据，如果倾斜的角度数据没有超过预设的角度阈值将采集的结果保持到微处理器内部存储中，如果采集的角度数据超过了预设的角度阈值则发送到对应的云平台。
Description
技术领域
本发明属于在线安全监测领域，具体涉及一种具有自主采集能力低功耗杆式测斜仪。
背景技术
测斜仪分为便携式测斜仪和固定式测斜仪，便携式测斜仪分为便携式垂直测斜仪和便携式水平测斜仪，固定式分为单轴和双轴测斜仪两种类型。
杆式测斜仪工作原理：在需要观测的结构物体上埋设测斜管, 测斜管内径上有两组互成90°的导向槽，将测斜仪顺导槽放入测斜管内，逐段一个基长(测点间距)进行测量。测量数据经计算即可描述出测斜管随结构物变形的曲线，以此可计算出测斜管每个基长上的轴线与铅垂线所成倾角的水平位移。
杆式测斜仪被广泛运用在土石坝、岩土边坡、建筑基坑、堤防、地下建筑工程、港务工程、打桩等引起的土体内部水平位移的测量，稳定性好，重复性高等特点。
目前市面上的杆式测斜仪多为485等数字输出，在工作时需要外加电源、杆式测斜仪采集系统、杆式测斜仪传输系统等配套产品才能工作，大大的降低了系统的稳定性和可靠性，同时市面上的杆式测斜仪功耗较大，在使用时需要配置容量较大的蓄电池或者提供市电，增加了项目成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有自主采集能力低功耗杆式测斜仪。
以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有自主采集能力低功耗杆式测斜仪。
包括采集仪中锂电池电源模块、倾角传感器、通信模块、微处理器模块。其中，锂电池电源模块能提供多组不同电压和电流输出的输出组合，能给倾角传感器，通信模块供电，微处理器模块。同时锂电池电源模块可以被微处理器控制每一路电源的通断。
倾角传感器，内置MEMS加速度计，MEMS加速度计包括模数转换电路，通讯单元全都集成在一块非常小的电路板上面。通过重力加速度被分解在X,Y,Z三个轴的分量从而反算出角度，并将角度等倾斜数据直接输出的数字式传感器。
通信模块为4G全网通及向下兼容通信模块，控制通信模块将数据发送到对于的平台进行解析和展示。
微处理器模块，采用了目前市面上ST公司基于Cortex-M4 内核的新一代低功耗处理器。微处理器负责对倾角传感器的数据采集，数据上传和对各模块的电源通断的控制。
本设计方案为：锂电池电源模块给微处理器模块和倾斜传感器进行供电，微处理器和倾斜传感器进入待机睡眠模式，并通过控制锂电池电源模块将通信模块的电源进线关闭，使得系统消耗的电量大大减少，而微处理器内部的A组 RTC（芯片内置时钟功能）周期性的唤醒微处理器，微处理器唤醒倾斜传感器并采集一组倾斜数据，如果倾斜的角度数据没有超过预设的角度阈值，而将采集的结果保持到微处理器内部存储中，接着微处理器和倾斜模块均接着进入睡眠，如果采集的角度数据超过了预设的角度阈值，则微处理器控制电源打开通信模块的电源，并通过通信模块把内存存储的数据发送到对应的云平台。微处理器内部的B组 RTC（芯片内置时钟功能）周期性的唤醒微处理器后，微处理器控制电源打开通信模块的电源，并通过通信模块把内存存储的数据发送到对应的云平台。发送完后清空微处理器内部存储的数据，并关闭通信模块的电源，微处理器自身进入待机休眠模块。
同时，在倾斜传感器待机睡眠期间，如果内置EMMS 芯片某一轴上的加速度变化超过了一定的加速度阈值，而倾斜传感器会主动唤醒微处理器采集数据，如果倾斜的角度数据没有超过预设的角度阈值，而将采集的结果保持到微处理器内部存储中，接着微处理器和倾斜模块均接着进入睡眠，如果采集的角度数据超过了预设的角度阈值，则微处理器控制电源打开通信模块的电源，并通过通信模块把内存存储的数据发送到对应的云平台。发送完毕后关闭通信模块的电源，微处理器和倾角模块进入待机睡眠模式。
附图说明
图1为本发明的示意图；
图2为本发明安装说明图；
图3为本发明微处理器控制采集流程图；
图4为本发明微处理器控制传输图；
图5为本发明倾斜模块控制流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了包括锂电池(7)组成的电源模块（6）通过印刷电路（5）为微处理器（3）供电，同时微处理器（3）通过485通信模块（4）通过485线缆（8）和倾斜模块（10）中485通信模块（9）进行连接，为倾斜模块（10）进行供电和微处理器（3）进行485通信，同时微处理器(3)还通过印刷电路线缆（2）和蜂窝网通信模块(1)连接。
采集仪工作时，将采集仪中锂电池电源模块(7)通过电源模块（6）的控制为微处理器（3）提供电源，锂电池电源模块(6)给微处理器模块（3）和倾斜传感器（10）进行供电，微处理器（3）和倾斜传感器（10）进入待机睡眠模式，当采集数据时，微处理器（3）内部的A组 RTC（芯片内置时钟功能）周期性的唤醒微处理器，微处理器（3）唤醒倾斜传感器（10）并采集一组倾斜数据，如果倾斜的角度数据没有超过预设的角度阈值，而将采集的结果保持到微处理器（3）内部存储中，接着微处理器（3）和倾斜模块（10）均接着进入睡眠，如果采集的角度数据超过了预设的角度阈值，则微处理器（10）控制电源打开通信模块(1)的电源，并通过通信模块(1)把内存存储的数据发送到对应的云平台。微处理器（3）内部的B组 RTC（芯片内置时钟功能）周期性的唤醒微处理器后，微处理器（3）控制电源打开通信模块(1)的电源，并通过通信模块(1)把内存存储的数据发送到对应的云平台。发送完后清空微处理器内部存储的数据，并关闭通信模块(1)的电源，微处理器（3）自身进入待机休眠模块。
同时如图（2）所示，由倾角模块（9）和485通信模块（10）组成的电子部分被包括在金属杆式结构（11）后，放入测斜孔被埋入地下。通过485通信线缆保持和地面的供电和通信，而锂电池电源模块(7)通过电源模块（6）、微处理器（3）、通信模块(1)等部分电路全部被放置在地面以上位置。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种具有自主采集能力低功耗杆式测斜仪，包括锂电池(7)组成的电源模块（6）通过印刷电路（5）为微处理器（3）供电，同时微处理器（3）通过485通信模块（4）通过485线缆（8）和倾斜模块（10）中485通信模块（9）进行连接，为倾斜模块（10）进行供电和微处理器（3）进行485通信，同时微处理器(3)还通过印刷电路线缆（2）和蜂窝网通信模块(1)连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有自主采集能力低功耗杆式测斜仪，其特征在于：采集仪工作时，将采集仪中锂电池电源模块(7)通过电源模块（6）的控制为微处理器（3）提供电源。
3.根据权利要求1所述的一种具有自主采集能力低功耗杆式测斜仪，其特征在于：倾角传感器，内置MEMS加速度计，MEMS加速度计包括模数转换电路，通讯单元全都集成在一块非常小的电路板上面，通过重力加速度被分解在X,Y,Z三个轴的分量从而反算出角度，并将角度等倾斜数据直接输出的数字式传感器。
4.根据权利要求1所述的一种具有自主采集能力低功耗杆式测斜仪，其特征在于：通信模块为4G全网通及向下兼容通信模块，控制通信模块将数据发送到对于的平台进行解析和展示。
5.根据权利要求1所述的一种低功耗可拼接式数据采集仪，其特征在于：微处理器模块，采用了目前市面上ST公司基于Cortex-M4 内核的新一代低功耗处理器，微处理器负责对倾角传感器的数据采集，数据上传和对各模块的电源通断的控制。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112767668A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-07 | 上海凌泽信息科技有限公司 | 基于加速度的简便位移监测预警系统及方法 |
| CN113433926A (zh) * | 2021-06-21 | 2021-09-24 | 广州鲁邦通物联网科技有限公司 | 超低功耗故障检测方法和超低功耗电梯开/关门故障检测装置 |
| WO2021217763A1 (zh) * | 2020-04-27 | 2021-11-04 | 上海菲伽智能科技有限公司 | 土体位移监测系统 |
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2019
- 2019-11-25 CN CN201911164052.1A patent/CN110702074A/zh active Pending
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|---|---|---|---|---|
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| CN112767668A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-07 | 上海凌泽信息科技有限公司 | 基于加速度的简便位移监测预警系统及方法 |
| CN113433926A (zh) * | 2021-06-21 | 2021-09-24 | 广州鲁邦通物联网科技有限公司 | 超低功耗故障检测方法和超低功耗电梯开/关门故障检测装置 |
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