CN111047833A

CN111047833A - 自动报警标识桩及控制方法

Info

Publication number: CN111047833A
Application number: CN201911131202.9A
Authority: CN
Inventors: 成健; 罗智奕; 胡力广; 陈腾彪; 詹威鹏; 刘文东; 王晨阳; 崔磊; 冯小蔚; 梁艳菊
Original assignee: Shenzhen Power Supply Bureau Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Power Supply Bureau Co Ltd
Priority date: 2019-11-19
Filing date: 2019-11-19
Publication date: 2020-04-21

Abstract

本申请提供了一种自动报警标识桩及控制方法，包括：标识桩本体、振动倾倒传感组件、处理器、报警装置。所述振动倾倒传感组件固定于所述标识桩本体。所述振动倾倒传感组件用于检测所述标识桩本体的加速度信号和磁信号。所述处理器固定于标识桩本体。所述处理器与所述振动倾倒传感组件电连接。所述处理器用于接收所述振动信号和磁信号，并基于所述加速度信号和/或所述磁信号确定是否输出报警信息。所述报警装置固定于标识桩本体。所述报警装置与处理器电连接。所述处理器基于加速度信号和/或磁信号确定是否通过报警装置报警。本申请可基于加速度信号和/或磁信号实现自动检测并报警的功能，提高标识桩的安全性以及标识桩出现问题后的响应速度。

Description

自动报警标识桩及控制方法

技术领域

本申请涉及标识桩技术领域，特别是涉及自动报警标识桩及控制方法。

背景技术

电力电缆标识桩是地下电网的关键节点在地面上投影的重要的指示标志，兼具警告牌的功能，常用于指示地下埋设的电力管线的路径。特别是对于在施工现场开挖施工人员具有警示作用，提醒其地下埋设管线，防止施工时地下电缆被挖断，在保护电力设施中具有重大作用。

目前，传统的标识桩仅仅具备对在施工现场开挖施工人员具有警示作用，提醒其地下埋设管线，对电缆管线的保护作用有限。也就是说，传统的标识桩在受到人为损坏时，不能实现主动报警，导致具有一定的安全隐患。

发明内容

基于此，有必要针对传统的标识桩在受到人为损坏时，不能主动报警，具有一定的安全隐患的问题，提供一种自动报警标识桩及控制方法。

一种自动报警标识桩，包括：

标识桩本体；

振动倾倒传感组件，固定于所述标识桩本体，用于检测所述标识桩本体的加速度信号和磁信号；

处理器，固定于所述标识桩本体，与所述振动倾倒传感组件电连接，用于接收所述振动信号和磁信号，并基于所述加速度信号和/或所述磁信号确定是否输出报警信息；以及

报警装置，固定于所述标识桩本体，与所述处理器电连接，所述处理器基于所述加速度信号和/或所述磁信号确定是否通过所述报警装置报警。

在其中一个实施例中，所述处理器接收所述加速度信号和所述磁信号；

将所述加速度信号对应的加速度与预设加速度阈值进行比较，得到第一比较结果；

将所述磁信号对应的磁力值与预设磁力阈值进行比较，得到第二比较结果；

基于所述第一比较结果和/或所述第二比较结果确定是否输出报警信息。

在其中一个实施例中，若所述第一比较结果为所述加速度信号对应的加速度大于所述预设加速度阈值，则所述处理器输出报警信息。

在其中一个实施例中，若所述第一比较结果为所述加速度信号对应的加速度小于或等于所述预设加速度阈值，则所述处理器不输出报警信息。

在其中一个实施例中，若所述第二比较结果为所述磁信号对应的磁力值大于所述预设磁力阈值，则所述处理器输出报警信息。

在其中一个实施例中，若所述第二比较结果为所述磁信号对应的磁力值小于或等于所述预设磁力阈值，则所述处理器不输出报警信息。

在其中一个实施例中，所述振动倾倒传感组件包括：

三轴加速度传感器，固定于所述标识桩本体，与所述处理器电连接，用于检测所述标识桩本体的加速度信号；

三轴磁传感器，固定于所述标识桩本体，与所述处理器电连接，用于检测所述标识桩本体的磁信号。

在其中一个实施例中，所述的自动报警标识桩还包括：

无线传输模块，固定于所述标识桩本体，所述处理器通过所述无线传输模块输出所述报警信息至上位机。

在其中一个实施例中，所述的自动报警标识桩还包括：

电源，固定于所述标识桩本体，与所述处理器电连接，用于提供电能。

一种自动报警标识桩的控制方法，应用于上述任一项实施例所述的自动报警标识桩，所述方法包括：

获取所述标识桩本体的当前加速度信号和磁信号；

在其中一个实施例中，基于所述第一比较结果和/或所述第二比较结果确定是否输出报警信息的步骤包括：

若所述第一比较结果为所述加速度信号对应的加速度大于所述预设加速度阈值，和/或若所述第二比较结果为所述磁信号对应的磁力值大于所述预设磁力阈值，则所述处理器输出报警信息；

若所述第一比较结果为所述加速度信号对应的加速度小于或等于所述预设加速度阈值，和/或若所述第二比较结果为所述磁信号对应的磁力值小于或等于所述预设磁力阈值，则所述处理器不输出报警信息。

与现有技术相比，上述自动报警标识桩及控制方法，通过所述振动倾倒传感组件实时检测所述标识桩本体的加速度信号和磁信号，并通过所述处理器配合，使得所述处理器能够基于所述加速度信号和/或所述磁信号确定是否通过所述报警装置报警，并确定是否输出报警信息，从而可基于所述标识桩本体的所述加速度信号和/或所述磁信号实现自动检测并报警的功能，提高所述标识桩的安全性以及所述标识桩出现问题后的响应速度。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的自动报警标识桩的原理框图；

图2为本申请一实施例提供的自动报警标识桩的结构示意图；

图3为本申请一实施例提供的自动报警标识桩的控制方法的流程图。

10 自动报警标识桩

100 标识桩本体

101 上位机

200 振动倾倒传感组件

210 三轴加速度传感器

220 三轴磁传感器

300 处理器

400 报警装置

500 无线传输模块

600 电源

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参见图1，本申请一实施例提供一种自动报警标识桩10，包括：标识桩本体100、振动倾倒传感组件200、处理器300、报警装置400。所述振动倾倒传感组件200固定于所述标识桩本体100。所述振动倾倒传感组件200用于检测所述标识桩本体100的加速度信号和磁信号。所述处理器300固定于所述标识桩本体100。所述处理器300与所述振动倾倒传感组件200电连接。所述处理器300用于接收所述振动信号和磁信号，并基于所述加速度信号和/或所述磁信号确定是否输出报警信息。所述报警装置400固定于所述标识桩本体100。所述报警装置400与所述处理器300电连接。所述处理器300基于所述加速度信号和/或所述磁信号确定是否通过所述报警装置400报警。

可以理解，所述振动倾倒传感组件200的具体结构不做限制，只要具有检测所述标识桩本体100的加速度信号和磁信号的功能即可。在一个实施例中，所述振动倾倒传感组件200可采用MEMS传感器(微机电系统Microelectro Mechanical Systems)的LSM303系列模块。该模块包含三轴加速度传感器和三轴磁传感器。LSM303模块核心芯片内置12bit AD转换器、16位数据输出。该模块的供电电源3-5V(内部低压差稳压)，采用标准I2C通信协议。该模块可测量的磁场范围为±1.3/±1.9/±2.5/±4.0/±4.7/±5.6/±8.1gauss。该模块可测量的加速度范围为±2g/±4g/±8g。

在一个实施例中，所述振动倾倒传感组件200固定于所述标识桩本体100的方式不限，只要保证二者固定即可。在一个实施例中，所述振动倾倒传感组件200可通过卡扣固定的方式固定于所述标识桩本体100。在一个实施例中，所述振动倾倒传感组件200也可通过铆接的方式固定于所述标识桩本体100。通过所述振动倾倒传感组件200对所述标识桩本体100的状态进行检测，可实现全天候、全时间段的在线自动检测，检测效率更佳。

在一个实施例中，所述处理器300可采用低功耗处理器(如STM32处理器)。采用低功耗处理器可最大限度的降低电源消耗，节省电能。在一个实施例中，所述处理器300也可采用其它传统的处理器。所述处理器300可通过I2C通信协议接收所述振动倾倒传感组件200实时检测的所述加速度信号和磁信号，并根据所述加速度信号和/或所述磁信号确定是否输出报警信息。

具体的，所述处理器300可将接收到的所述加速度信号对应的加速度与预设加速度阈值进行差值比较，若所述加速度信号对应的加速度大于所述预设加速度阈值，则确定此时有外力挖掘所述标识桩本体100，即此时所述处理器300输出报警信息，提高标识桩使用的安全性。在一个实施例中，所述处理器300可将所述报警信息发送至上位机101。在一个实施例中，所述处理器300还可通过所述报警装置400进行本地报警。在一个实施例中，若所述加速度信号对应的加速度小于或等于所述预设加速度阈值，则所述处理器300不输出报警信息。即此时所述标识桩本体100处于正常状态。

在一个实施例中，所述预设加速度阈值可在所述标识桩本体100静止时，统计所述标识桩本体100周围预设范围内在车辆经过时的加速度，并计算其平均值，该平均值即为所述预设加速度阈值。在一个实施例中，所述预设范围的具体数值可根据实际需求进行设定，例如所述预设范围的具体数值可以是10m。所述预设范围的具体数值也可以是15m。

在一个实施例中，所述处理器300还可将所述磁信号对应的磁力值与预设磁力阈值进行差值比较，若所述磁信号对应的磁力值大于所述预设磁力阈值，则所述处理器300输出所述报警信息至所述上位机101。即此时可确定所述标识桩本体100已发生倾倒或倾斜。若所述磁信号对应的磁力值小于或等于所述预设磁力阈值，则确定所述标识桩本体100处于正常状态，即此时所述处理器300不输出报警信息。在一个实施例中，所述预设磁力阈值可以是所述标识桩本体100在树立静止状态下的磁力值。

在一个实施例中，所述处理器300固定于标识桩本体100的方式不限，只要保证二者固定即可。在一个实施例中，所述处理器300可通过卡扣固定的方式固定于所述标识桩本体100。在一个实施例中，所述处理器300也可通过铆接的方式固定于所述标识桩本体100。

在一个实施例中，所述报警装置400固定于标识桩本体100的方式不限，只要保证二者固定即可。在一个实施例中，所述报警装置400可通过卡扣固定的方式固定于所述标识桩本体100。在一个实施例中，所述报警装置400也可通过铆接的方式固定于所述标识桩本体100。在一个实施例中，所述报警装置400可以采用电磁式的有源蜂鸣器发出声音报警。有源蜂鸣器的工作电压为3V，消耗电流30mA，谐振频率为2300±300Hz，音压为80Db。

本实施例中，通过所述振动倾倒传感组件200实时检测所述标识桩本体100的加速度信号和磁信号，并通过所述处理器300配合，使得所述处理器300能够基于所述加速度信号和/或所述磁信号确定是否通过所述报警装置400报警，并确定是否输出报警信息，从而可基于所述标识桩本体100的所述加速度信号和/或所述磁信号实现自动检测并报警的功能，提高所述标识桩的安全性以及所述标识桩出现问题后的响应速度。

在一个实施例中，所述处理器300接收所述加速度信号和所述磁信号；将所述加速度信号对应的加速度与预设加速度阈值进行比较，得到第一比较结果；将所述磁信号对应的磁力值与预设磁力阈值进行比较，得到第二比较结果；基于所述第一比较结果和/或所述第二比较结果确定是否输出报警信息。

在一个实施例中，所述处理器300在接收所述加速度信号和所述磁信号后，可将所述加速度信号对应的加速度与所述预设加速度阈值进行差值比较，得到第一比较结果。若所述第一比较结果为所述加速度信号对应的加速度大于所述预设加速度阈值，则所述处理器300输出报警信息。同时所述处理器300控制所述报警装置400进行本地报警。在一个实施例中，若所述第一比较结果为所述加速度信号对应的加速度小于或等于所述预设加速度阈值，则所述处理器300不输出报警信息。也就是说，此时所述标识桩本体100处于正常状态。通过获取所述加速度信号，并基于所述预设加速度阈值即可判断所述标识桩本体100是否出现故障，不仅避免了人工巡检，还能够及时排除安全隐患，提高使用的安全性。

在一个实施例中，所述处理器300还可将所述磁信号对应的磁力值与所述预设磁力阈值进行比较，得到第二比较结果。若所述第二比较结果为所述磁信号对应的磁力值大于所述预设磁力阈值，则所述处理器300输出报警信息。同时所述处理器300控制所述报警装置400进行本地报警。在一个实施例中，若所述第二比较结果为所述磁信号对应的磁力值小于或等于所述预设磁力阈值，则所述处理器300不输出报警信息。也就是说，此时所述标识桩本体100处于正常状态。通过获取所述磁信号，并基于所述预设磁力阈值即可判断所述标识桩本体100是否出现故障，不仅避免了人工巡检，还能够及时排除安全隐患，提高使用的安全性。

请参见图2，在一个实施例中，所述振动倾倒传感组件200包括：三轴加速度传感器210和三轴磁传感器220。所述三轴加速度传感器210固定于所述标识桩本体100。所述三轴加速度传感器210与所述处理器300电连接。所述三轴加速度传感器210用于检测所述标识桩本体100的加速度信号。所述三轴磁传感器220固定于所述标识桩本体100。所述三轴磁传感器220与所述处理器300电连接。所述三轴磁传感器220用于检测所述标识桩本体100的磁信号。

在一个实施例中，所述三轴加速度传感器210固定于所述标识桩本体100的方式不限，只要保证二者彼此之间固定即可。在一个实施例中，所述三轴加速度传感器210可通过卡扣固定于所述标识桩本体100。在一个实施例中，所述三轴加速度传感器210也可通过螺丝固定于所述标识桩本体100。通过所述三轴加速度传感器210可实时检测所述标识桩本体100的加速度信号。

在一个实施例中，所述三轴磁传感器220固定于所述标识桩本体100的方式不限，只要保证二者彼此之间固定即可。在一个实施例中，所述三轴磁传感器220可通过卡扣固定于所述标识桩本体100。在一个实施例中，所述三轴磁传感器220也可通过螺丝固定于所述标识桩本体100。通过所述三轴磁传感器220可实时检测所述标识桩本体100的磁信号。通过所述三轴磁传感器220和所述三轴加速度传感器210配合，可实时对所述标识桩本体100进行在线自动检测，从而可提高检测效率。

在一个实施例中，所述自动报警标识桩10还包括：无线传输模块500。所述无线传输模块500固定于所述标识桩本体100。所述处理器300通过所述无线传输模块500输出所述报警信息至上位机101。在一个实施例中，所述无线传输模块500传输信息的方式不限，只要能够将所述报警信息输出至所述上位机101即可。在一个实施例中，所述无线传输模块500可通过WIFI、蓝牙、RFID等方式传输信息。

在一个实施例中，所述无线传输模块500可采用NB-IOT模块传送所述报警信息。在一个实施例中，NB-IOT模块的尺寸可为27.99*24.5*2.8mm，以便于减少所述自动报警标识桩10的体积。在一个实施例中，NB-IOT模块的工作电压为3.1-4.2V，工作电流为5uA，发送波特率可选为4800-460800。该NB-IOT模块支持B1、2、3、5、8/12/13/14/17/18/19/20/25/26/28等15个通讯频段，具有适用性强的特点。

在一个实施例中，所述自动报警标识桩10还包括：电源600。所述电源600固定于所述标识桩本体100。所述电源600与所述处理器300电连接。所述电源600用于提供电能。在一个实施例中，所述电源600可以是蓄电池。通过所述电源600给所述处理器300提供电能。

请参见图3，本申请另一实施例提供一种自动报警标识桩的控制方法，应用于上述任一项实施例所述的自动报警标识桩10，所述方法包括：

S102：获取所述标识桩本体100的当前加速度信号和磁信号。

在一个实施例中，所述处理器300可通过所述振动倾倒传感组件200获取所述标识桩本体100的当前加速度信号和磁信号。在一个实施例中，所述振动倾倒传感组件200的具体结构可采用上述实施例所述的结构。

S104：将所述加速度信号对应的加速度与预设加速度阈值进行比较，得到第一比较结果。

在一个实施例中，可通过所述处理器300将所述加速度信号对应的加速度与预设加速度阈值进行比较，得到第一比较结果。具体的，所述处理器300可将所述加速度信号对应的加速度与预设加速度阈值进行差值比较，得到第一差值比较结果。

若所述第一差值比较结果为所述加速度信号对应的加速度大于所述预设加速度阈值，则所述处理器300输出所述报警信息。若所述第一差值比较结果为所述加速度信号对应的加速度小于或等于所述预设加速度阈值，则所述处理器300不输出所述报警信息。

S106：将所述磁信号对应的磁力值与预设磁力阈值进行比较，得到第二比较结果。

在一个实施例中，可通过所述处理器300将所述磁信号对应的磁力值与预设磁力阈值进行比较，得到第二比较结果。具体的，所述处理器300可将所述磁信号对应的磁力值与预设磁力阈值进行差值比较，得到第二差值比较结果。

若所述第二差值比较结果为所述磁信号对应的磁力值大于所述预设磁力阈值，则所述处理器300输出所述报警信息。若所述第二差值比较结果为所述磁信号对应的磁力值小于或等于所述预设磁力阈值，则所述处理器300不输出所述报警信息。

S108：基于所述第一比较结果和/或所述第二比较结果确定是否输出报警信息。在一个实施例中，可通过所述处理器300基于所述第一比较结果和/或所述第二比较结果确定是否输出报警信息。具体的，若所述第一比较结果为所述加速度信号对应的加速度大于所述预设加速度阈值，和/或若所述第二比较结果为所述磁信号对应的磁力值大于所述预设磁力阈值，则所述处理器300输出报警信息。若所述第一比较结果为所述加速度信号对应的加速度小于或等于所述预设加速度阈值，和/或若所述第二比较结果为所述磁信号对应的磁力值小于或等于所述预设磁力阈值，则所述处理器300不输出报警信息。

也就是说，所述加速度信号和所述磁信号只要任意一个满足设定条件，所述处理器300即输出所述报警信息。同时，所述处理器300还可控制所述报警装置400进行本地报警，从而大大提高了使用的可靠性。

综上所述，本申请通过所述振动倾倒传感组件200实时检测所述标识桩本体100的加速度信号和磁信号，并通过所述处理器300配合，使得所述处理器300能够基于所述加速度信号和/或所述磁信号确定是否通过所述报警装置400报警，并确定是否输出报警信息，从而可基于所述标识桩本体100的所述加速度信号和/或所述磁信号实现自动检测并报警的功能，提高所述标识桩的安全性以及所述标识桩出现问题后的响应速度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种自动报警标识桩，其特征在于，包括：

标识桩本体(100)；

振动倾倒传感组件(200)，固定于所述标识桩本体(100)，用于检测所述标识桩本体(100)的加速度信号和磁信号；

处理器(300)，固定于所述标识桩本体(100)，与所述振动倾倒传感组件(200)电连接，用于接收所述振动信号和磁信号，并基于所述加速度信号和/或所述磁信号确定是否输出报警信息；以及

报警装置(400)，固定于所述标识桩本体(100)，与所述处理器(300)电连接，所述处理器(300)基于所述加速度信号和/或所述磁信号确定是否通过所述报警装置(400)报警。

2.如权利要求1所述的自动报警标识桩，其特征在于，所述处理器(300)接收所述加速度信号和所述磁信号；

3.如权利要求2所述的自动报警标识桩，其特征在于，若所述第一比较结果为所述加速度信号对应的加速度大于所述预设加速度阈值，则所述处理器(300)输出报警信息。

4.如权利要求3所述的自动报警标识桩，其特征在于，若所述第一比较结果为所述加速度信号对应的加速度小于或等于所述预设加速度阈值，则所述处理器(300)不输出报警信息。

5.如权利要求2所述的自动报警标识桩，其特征在于，若所述第二比较结果为所述磁信号对应的磁力值大于所述预设磁力阈值，则所述处理器(300)输出报警信息。

6.如权利要求5所述的自动报警标识桩，其特征在于，若所述第二比较结果为所述磁信号对应的磁力值小于或等于所述预设磁力阈值，则所述处理器(300)不输出报警信息。

7.如权利要求1-6任一项所述的自动报警标识桩，其特征在于，所述振动倾倒传感组件(200)包括：

三轴加速度传感器(210)，固定于所述标识桩本体(100)，与所述处理器(300)电连接，用于检测所述标识桩本体(100)的加速度信号；

三轴磁传感器(220)，固定于所述标识桩本体(100)，与所述处理器(300)电连接，用于检测所述标识桩本体(100)的磁信号。

8.如权利要求7所述的自动报警标识桩，其特征在于，还包括：

无线传输模块(500)，固定于所述标识桩本体(100)，所述处理器(300)通过所述无线传输模块(500)输出所述报警信息至上位机(101)。

9.如权利要求7所述的自动报警标识桩，其特征在于，还包括：

电源(600)，固定于所述标识桩本体(100)，与所述处理器(300)电连接，用于提供电能。

10.一种自动报警标识桩的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-6任一项所述的自动报警标识桩(10)，所述方法包括：

获取所述标识桩本体(100)的当前加速度信号和磁信号；

11.如权利要求10所述的自动报警标识桩的控制方法，其特征在于，基于所述第一比较结果和/或所述第二比较结果确定是否输出报警信息的步骤包括：

若所述第一比较结果为所述加速度信号对应的加速度大于所述预设加速度阈值，和/或若所述第二比较结果为所述磁信号对应的磁力值大于所述预设磁力阈值，则所述处理器(300)输出报警信息；

若所述第一比较结果为所述加速度信号对应的加速度小于或等于所述预设加速度阈值，和/或若所述第二比较结果为所述磁信号对应的磁力值小于或等于所述预设磁力阈值，则所述处理器(300)不输出报警信息。