CN111896979A - 一种电力工器具的定位模块及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电力工器具的定位模块及方法，定位模块装在重要的工器具上，用于工器具的实时定位，上电并上传定位信息后进入休眠模式，当检测到工器具有振动时退出休眠模式，获取定位信息并将上传到平台，之后进入到休眠模式，如果下次振动和上次上传定位信息的时间差小于指定时间，则不上传，超过指定时间再次上传，上传完成后进入休眠模式，同时每隔一定时间唤醒模块并上传心跳记录。该模块可实现工器具定位，实时监控工器具的位置信息，了解作业人员的运动轨迹，同时防止设备丢失及用于设备找回。

Description

一种电力工器具的定位模块及方法
技术领域
本发明涉及电力行业中安全工器具的管理技术领域，具体涉及一种电力工器具的定位模块及方法。
背景技术
电力安全工器具是生产作业人员在从事运行、维护、检修、抢修工作中最基本和必不可少的工具，是提高工作效益和人员作业安全的前提，因此要及时准确了解和实时监督工器具的运行状态。当前，电力工器具管理工作耗时耗力，存放不规范、随意放置的情况时有发生，不具备状态查询功能，不支持位移感知，没有数据互通，缺少信息化管理，是全国大多数电网公司安全工器具管理的现状。因此，必须采取先进、高效且可靠的手段来管理安全工器具，加强对安全工器具的使用进行监管，提高工作效率、降低运营成本，最终实现精细化管理。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电力工器具的定位模块及方法，解决工器具的定位问题，同时在工器具位移有变化时才开始监控，可有效降低模块的功耗，并且每隔一段时间上传一次心跳记录，包括时间、坐标、速度、电池电压、芯片温度信息，可了解模块的运行状态。
为了达到上述技术效果，本发明采用了如下技术方案：
一种电力工器具的定位模块，包括振动传感器、NB+GNSS模块、LED指示灯、调试串口、下载接口和电池，所述振动传感器、NB+GNSS模块、LED指示灯、调试串口、下载接口和电池分别与主控芯片连接；所述振动传感器用于检测是否有振动，判断工器具是否正在被使用；所述NB+GNSS模块包括GNSS模块和NB模块，所述GNSS模块用于获取定位信息，包括时间、坐标和速度，所述NB模块用于将信息上报。
进一步的技术方案为，所述LED指示灯用于指示模块的运行状态，包括上电、入网、发送数据和振动。
进一步的技术方案为，所述调试串口用于输入调试信息；所述下载接口用于程序的下载；所述电池用于模块的供电。
本发明还提供一种电力工器具的定位方法，包括如下步骤：
(1)硬件初始化，NB模块入网，GNSS模块获取定位信息并校准时间，主控芯片进入低功耗模式；
(2)程序运行中，检测是否有振动中断，判断工器具是否移动；如果有振动中断，则退出低功耗模式，获取RTC时间，和上一次保存的时间对比，如果大于5分钟，则保存当前时间，开始获取定位信息并通过NB上报，然后主控芯片进入低功耗模式，NB模块进入PSM省电模式，如果不大于5分钟，则芯片继续进入低功耗模式，NB模块由于没有发送数据，一直处于PSM省电模式；
(3)程序运行中，检测是否有RTC闹钟中断，判断是否到周期上报心跳的时间，如果到上报时间，则获取定位信息并通过NB上报，同时用从GNSS模块获取的时间对系统校时，之后主控芯片进入低功耗模式，NB模块进入PSM省电模式。
进一步的技术方案为，所述步骤(1)具体为上电后，首先是串口初始化、LED初始化、时钟初始化，接着NB入网，RTC初始化，入网成功后，从GNSS获取定位信息，把系统时间设置为从GNSS获取的时间，并保存当前系统时间，然后通过NB上传定位信息，初始化RTC闹钟，设置每天00:00:00中断并上传心跳记录，然后初始化振动传感器，主控芯片进入低功耗模式，NB进入PSM省电模式。
进一步的技术方案为，所述定位信息包括坐标、时间和速度，所述心跳记录包括时间、坐标、速度、电池电压和芯片温度。
进一步的技术方案为，所述获取定位信息具体为首先打开定位功能和定时器，定时器时间设置为GNSS模块启动的最长时间，定时器时间到后，发送查询定位信息命令并等待回复，判断是否是RTC闹钟中断，如果是则校时并上传定位信息，如果不是则直接上传定位信息，上传完定位信息关闭定位功能。
进一步的技术方案为，GNSS定位功能只在获取定位信息的时候才打开，打开定位功能后GNSS模块启动，在获取定位信息之后关闭定位功能。
本发明将定位模块装在重要的工器具上，用于工器具的实时定位，上电并上传定位信息后进入休眠模式，当检测到工器具有振动时退出休眠模式，获取定位信息并将上传到平台，之后进入到休眠模式，如果下次振动和上次上传定位信息的时间差小于指定时间，则不上传，超过指定时间再次上传，上传完成后进入休眠模式，同时每隔一定时间唤醒模块并上传心跳记录。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明可实现工器具定位，实时监控工器具的位置信息，了解作业人员的运动轨迹，同时防止设备丢失及用于设备找回；本发明的定位模块在工器具位移有变化时才开始监控，可有效降低模块的功耗；本发明的定位模块每隔一段时间上传一次心跳记录，包括时间、坐标、速度、电池电压、芯片温度信息，可了解模块的运行状态。
附图说明
图1为本发明的定位模块的硬件构成；
图2为本发明的定位方法的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步的解释和说明。
实施例1
如图1所示，本发明提供了一种电力工器具的定位模块，包括振动传感器、NB+GNSS模块、LED指示灯、调试串口、下载接口和电池，所述振动传感器、NB+GNSS模块、LED指示灯、调试串口、下载接口和电池分别与主控芯片连接；所述振动传感器用于检测是否有振动，判断工器具是否正在被使用；所述NB+GNSS模块包括GNSS模块和NB模块，所述GNSS模块用于获取定位信息，包括时间、坐标和速度，所述NB模块用于将信息上报，所述LED指示灯用于指示模块的运行状态，包括上电、入网、发送数据和振动，所述调试串口用于输入调试信息；所述下载接口用于程序的下载；所述电池用于模块的供电。
实施例2
一种电力工器具的定位方法，包括以下步骤：
(1)初始化
上电后，首先是串口初始化、LED初始化、时钟初始化，接着NB入网，RTC初始化，入网成功后，从GNSS获取定位信息，定位信息中包括坐标、时间和速度，把系统时间设置为从GNSS获取的时间，并保存当前系统时间，然后通过NB上传定位信息，初始化RTC闹钟，设置每天00:00:00中断并上传心跳记录，心跳记录包括时间、坐标、速度、电池电压和芯片温度，然后初始化振动传感器，芯片进入低功耗模式，NB进入PSM省电模式。
(2)振动上报
在程序运行中，检测是否有振动中断，判断工器具是否移动，如果有振动中断，则退出低功耗模式，获取RTC时间，和上一次保存的时间对比，如果大于5分钟，则保存当前时间，开始获取定位信息并通过NB上报，然后芯片进入低功耗模式，NB模块进入PSM省电模式，如果不大于5分钟，则芯片继续进入低功耗模式，NB模块由于没有发送数据，一直处于PSM省电模式。
(3)心跳上报
在程序运行中，检测是否有RTC闹钟中断，判断是否到周期上报心跳的时间，如果到上报时间，则获取定位信息并通过NB上报，同时用从GNSS模块获取的时间对系统校时，之后芯片进入低功耗模式，NB模块进入PSM省电模式。
本实施例中，在获取定位信息时，为了降低设备功耗，GNSS定位功能只在获取定位信息的时候才打开，打开定位功能后GNSS模块启动，在获取定位信息之后关闭定位功能，首先打开定位功能和定时器，定时器时间设置为GNSS模块启动的最长时间(30s)，定时器时间到后，发送查询定位信息命令并等待回复，判断是否是RTC闹钟中断，如果是则校时并上传定位信息，如果不是则直接上传定位信息，上传完定位信息关闭定位功能。
本实施例中的定位模块装在重要的工器具上，用于工器具的实时定位，上电并上传定位信息后进入休眠模式，当检测到工器具有振动时退出休眠模式，获取定位信息并将上传到平台，之后进入到休眠模式，如果下次振动和上次上传定位信息的时间差小于指定时间，则不上传，超过指定时间再次上传，上传完成后进入休眠模式，同时每隔一定时间唤醒模块并上传心跳记录。
尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。

Claims (8)

1.一种电力工器具的定位模块，其特征在于，包括振动传感器、NB+GNSS模块、LED指示灯、调试串口、下载接口和电池，所述振动传感器、NB+GNSS模块、LED指示灯、调试串口、下载接口和电池分别与主控芯片连接；所述振动传感器用于检测是否有振动，判断工器具是否正在被使用；所述NB+GNSS模块包括GNSS模块和NB模块，所述GNSS模块用于获取定位信息，包括时间、坐标和速度，所述NB模块用于将信息上报。
2.根据权利要求1所述的电力工器具的定位模块，其特征在于，所述LED指示灯用于指示模块的运行状态，包括上电、入网、发送数据和振动。
3.根据权利要求1所述的电力工器具的定位模块，其特征在于，所述调试串口用于输入调试信息；所述下载接口用于程序的下载；所述电池用于模块的供电。
4.一种电力工器具的定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)硬件初始化，NB模块入网，GNSS模块获取定位信息并校准时间，主控芯片进入低功耗模式；
(2)程序运行中，检测是否有振动中断，判断工器具是否移动；如果有振动中断，则退出低功耗模式，获取RTC时间，和上一次保存的时间对比，如果大于5分钟，则保存当前时间，开始获取定位信息并通过NB上报，然后主控芯片进入低功耗模式，NB模块进入PSM省电模式，如果不大于5分钟，则芯片继续进入低功耗模式，NB模块由于没有发送数据，一直处于PSM省电模式；
(3)程序运行中，检测是否有RTC闹钟中断，判断是否到周期上报心跳的时间，如果到上报时间，则获取定位信息并通过NB上报，同时用从GNSS模块获取的时间对系统校时，之后主控芯片进入低功耗模式，NB模块进入PSM省电模式。
5.根据权利要求4所述的电力工器具的定位方法，其特征在于，所述步骤(1)具体为上电后，首先是串口初始化、LED初始化、时钟初始化，接着NB入网，RTC初始化，入网成功后，从GNSS获取定位信息，把系统时间设置为从GNSS获取的时间，并保存当前系统时间，然后通过NB上传定位信息，初始化RTC闹钟，设置每天00:00:00中断并上传心跳记录，然后初始化振动传感器，主控芯片进入低功耗模式，NB进入PSM省电模式。
6.根据权利要求5所述的电力工器具的定位方法，其特征在于，所述定位信息包括坐标、时间和速度，所述心跳记录包括时间、坐标、速度、电池电压和芯片温度。
7.根据权利要求4所述的电力工器具的定位方法，其特征在于，所述获取定位信息具体为首先打开定位功能和定时器，定时器时间设置为GNSS模块启动的最长时间，定时器时间到后，发送查询定位信息命令并等待回复，判断是否是RTC闹钟中断，如果是则校时并上传定位信息，如果不是则直接上传定位信息，上传完定位信息关闭定位功能。
8.根据权利要求7所述的电力工器具的定位方法，其特征在于，GNSS定位功能只在获取定位信息的时候才打开，打开定位功能后GNSS模块启动，在获取定位信息之后关闭定位功能。
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