CN112672306A - 一种结构物姿态检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种结构物姿态检测方法，姿态传感器周期性采集x、y方向上的角度值数据，并把数据传输至平台，当数据X、Y、Z某一方向上的加速度值超过所设阈值，则向平台发送设备当前姿态以及当前位置的情况，平台及时发出警告。本发明针对高速路上频繁发生车祸的现象，能够及时、精确的做出判断，提高异常检测效率及事故响应速度，减少二次事故率，避免高速拥堵。且可更改阈值，根据环境，设置相应阈值，准确反映事故情况。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域，具体涉及一种结构物姿态检测方法。
背景技术
现有技术无法通过检测护栏形变情况实现数据上传并通知救援人员，就算现有技术能实现传感设备检测形变，由于精度不高，极易导致误判，一方面会浪费救援资源，另一方面也会影响对车祸严重性的判断。若上列车祸事实中车上人员意识不清，未能拨打120，则无法做到及时通知救援，情况属实危及。
而且，在高速路上，时常发生车祸，导致高速护栏或者标识牌被损坏，会带来高速路上车辆的正常行驶以及影响车主的安全问题，传统的解决方法是发生车祸后，相关人员到现场了解相应的情况，及时对道路情况进行上报与采取相应的措施，但是却不能及时做出应对措施，使得道路已经出现拥堵影响各车主行驶情况。
发明内容
基于此，针对上述问题，有必要提出一种结构物姿态检测方法，针对高速路上频繁发生车祸的现象，能够及时、精确的做出判断，提高异常检测效率及事故响应速度，减少二次事故率，避免高速拥堵。
本发明的技术方案是：
一种结构物姿态检测方法，包括以下步骤：
S10、按预设时间范围周期性采集姿态传感器数据；
S20、接收姿态传感器数据，判断该数据是否超过预设定阈值，如果是，则将数据传输至平台，步骤进入S30；反之，则返回步骤S10；
S30、校验数据有效性，如通过，则将数据通过通讯协议传输至平台，如未通过，则重新进入步骤S30。
在本技术方案中，传感器所测设备当前x、y方向上的角度值,设备安装在护栏上(X,Y初始值不一定为0，0(根据安装位置记录))，设备正常运行时上传数据，平台记录，当发生碰撞时传感器下，X,Y姿态数据发生强烈变化时，传感器内部若X,Y,Z某一方向上的加速度值超过所设阈值(汽车撞击)，立即向平台发送设备当前姿态以及当前位置的情况，平台及时发出警告，并通知异常锥形桶的位置，工作人员根据此信息到对应位置进行处理，使发现问题更及时，且极大的提高了工作效率，减少二次事故率，避免高速拥堵。
优选的，所述步骤S10之前还包括以下步骤：
A、搜索ZigBee网络进行组网，判断是否搜索到可加入的ZigBee网络，如果是，则自动加入到对应的ZIGBEE网络，并进入步骤S10；如果否，则按定时时间重新搜索网络。
当终端设备运行没有与网关连接成功，此时终端设备会搜索本地是否有 ZigBee可加入，当搜索到可加入的ZigBee网络时，终端会自动加入到对应的 ZIGBEE网络中并向网关设备发送采集到的设备的数据信息。
优选的，进行组网前还包括以下步骤：
A10、进行设备初始化；
A20、进行OSAL操作系统初始化。
终端设备上电后先对设备驱动进行初始化，然后初始化OSAL操作系统。设备初始化完成后将会去检查设备是出于出厂模式还是工作模式，然后进入对应的运行模式。
优选的，所述步骤A10包括以下步骤：
A101、进行I/O初始化；
A102、设置串口接收中断；
A103、分别对ADC驱动、串口驱动、NV驱动、MAC层驱动、IIC进行初始化。
设备上电后驱动初始化流程，设备先初始化I/O，设置串口接收中断，然后分别对ADC驱动、串口驱动、NV驱动、MAC层驱动、IIC进行初始化；以保证设备能正常运行。
优选的，所述步骤A中定时时间为2min。
若终端设备未成功组网，则会进入低功耗模式下进行每2分钟的自动组网，直到组网成功采集发送数据。
优选的，所述步骤S10中预设时间范围为30min。
当进入工作模式后设备会进行组网，和网关连接成功后会采集数据然后发送给网关，网关转发到平台，每半小时发生进行数据采集发送，发送完成之后进入低功耗，在节约资源的前提下，实现数据的实时采集。
优选的，所述步骤S10包括以下步骤：
S101、初始化姿态传感器；
S102、配置姿态传感器参数；
S103、采集姿态传感器数据。
设备电池供电设备，属于低功耗设备，设备在姿态未变化的情况下都是处于休眠状态，极大节约了资源。设备进入工作模式后才会初始化姿态传感器的基本初始化自检等，当初始化成功后则进入下一步，初始化未成功的话则软复位姿态传感器载初始化，如还未初始化成功则重启设备，重新初始化IIC驱动，然后再重试。当第一步初始化完成后，再对姿态传感器中断寄存器进行配置。
优选的，所述步骤S20包括以下步骤：
S201、采集GPS数据和姿态传感器数据；
S202、在2s内判断是否收到阈值更改指令，如果是，则更改阈值后进入步骤S203，并返回阈值更改数据；反之，则直接进入步骤S203；
S203、判断姿态传感器数据是否超过设定阈值，如果是，则进入步骤S204；反之，则返回步骤S10；
S204、唤醒MCU，处理姿态传感器数据，并将采集的GPS数据和处理后的姿态传感器数据传输至网关。
采集设备的GPS数据、姿态，将采集到的数据发送给网关，然后设备将进入深度休眠状态。同时针对不同的结构物可以更改不同的阈值(设备姿态发生改变的灵敏度),根据环境，设置相应阈值，准确反映事故情况。当设备的姿态改变超过设定的阈值时，姿态传感器的中断引脚就会由低电平变到高电平，通过上升沿唤醒MCU，唤醒后处理采集当前姿态的数据，然后发送给网关，发送成功后设备继续进入休眠，等待下一次中断触发以及定时发送数据。
优选的，所述步骤S201中采集GPS数据包括以下步骤：
S2011、初始化GPS；
S2012、配置GPS串口；
S2013、对GPS数据进行解析。
配置GPS，实现准确定位，查找方便，平台可通过该GPS位置，告诉相关人员，到现场确认。
本发明的有益效果是：
1、通过准确检测设备的姿态X、Y、Z轴各方向上的角度，来判断自身的状态，实现精确、及时的数据检测。
2、平台实时关注结构物姿态检测数据，若发生异常，及时通知相关人员，做出相应措施，避免二次车祸及高速公路长时拥堵。
3、针对不同的结构物可以更改不同的阈值(设备姿态发生改变的灵敏度), 根据环境，设置相应阈值，准确反映事故情况。
4、网关设备带4G模块和zigbee协调器，完成zigbee网络的构建和管理以及上传数据至平台，与终端设备组网，实现数据高效、精准传输。
附图说明
图1是本发明实施例所述一种结构物姿态检测方法的流程图；
图2是本发明实施例所述终端组网流程图；
图3是本发明实施例所述终端配置流程图；
图4是本发明实施例所述终端初始化流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
实施例
如图1所示，一种结构物姿态检测方法，包括以下步骤：
S10、按预设时间范围周期性采集姿态传感器数据；
S20、接收姿态传感器数据，判断该数据是否超过预设定阈值，如果是，则将数据传输至平台，步骤进入S30；反之，则返回步骤S10；
S30、校验数据有效性，如通过，则将数据通过通讯协议传输至平台，如未通过，则重新进入步骤S30。
在本实施例中，传感器所测设备当前x、y方向上的角度值,设备安装在护栏上(X,Y初始值不一定为0，0(根据安装位置记录))，设备正常运行时上传数据，平台记录，当发生碰撞时传感器下，X,Y姿态数据发生强烈变化时，传感器内部若X,Y,Z某一方向上的加速度值超过所设阈值(汽车撞击)，立即向平台发送设备当前姿态以及当前位置的情况，平台及时发出警告，并通知异常锥形桶的位置，工作人员根据此信息到对应位置进行处理，使发现问题更及时，且极大的提高了工作效率，减少二次事故率，避免高速拥堵。
在其中一个实施例中，如图2所示，所述步骤S10之前还包括以下步骤：
A、搜索ZigBee网络进行组网，判断是否搜索到可加入的ZigBee网络，如果是，则自动加入到对应的ZIGBEE网络，并进入步骤S10；如果否，则按定时时间重新搜索网络。
当终端设备运行没有与网关连接成功，此时终端设备会搜索本地是否有 ZigBee可加入，当搜索到可加入的ZigBee网络时，终端会自动加入到对应的 ZIGBEE网络中并向网关设备发送采集到的设备的数据信息。
在另一个实施例中，如图3所示，进行组网前还包括以下步骤：
A10、进行设备初始化；
A20、进行OSAL操作系统初始化。
终端设备上电后先对设备驱动进行初始化，然后初始化OSAL操作系统。设备初始化完成后将会去检查设备是出于出厂模式还是工作模式，然后进入对应的运行模式。
在另一个实施例中，如图4所示，所述步骤A10包括以下步骤：
A101、进行I/O初始化；
A102、设置串口接收中断；
A103、分别对ADC驱动、串口驱动、NV驱动、MAC层驱动、IIC进行初始化。
设备上电后驱动初始化流程，设备先初始化I/O，设置串口接收中断，然后分别对ADC驱动、串口驱动、NV驱动、MAC层驱动、IIC进行初始化；以保证设备能正常运行。
在另一个实施例中，所述步骤A中定时时间为2min。
若终端设备未成功组网，则会进入低功耗模式下进行每2分钟的自动组网，直到组网成功采集发送数据。
在另一个实施例中，所述步骤S10中预设时间范围为30min。
当进入工作模式后设备会进行组网，和网关连接成功后会采集数据然后发送给网关，网关转发到平台，每半小时发生进行数据采集发送，发送完成之后进入低功耗，在节约资源的前提下，实现数据的实时采集。
在另一个实施例中，如图1所示，所述步骤S10包括以下步骤：
S101、初始化姿态传感器；
S102、配置姿态传感器参数；
S103、采集姿态传感器数据。
设备电池供电设备，属于低功耗设备，设备在姿态未变化的情况下都是处于休眠状态，极大节约了资源。设备进入工作模式后才会初始化姿态传感器的基本初始化自检等，当初始化成功后则进入下一步，初始化未成功的话则软复位姿态传感器载初始化，如还未初始化成功则重启设备，重新初始化IIC驱动，然后再重试。当第一步初始化完成后，再对姿态传感器中断寄存器进行配置。
在另一个实施例中，如图1和图2所示，所述步骤S20包括以下步骤：
S201、采集GPS数据和姿态传感器数据；
S202、在2s内判断是否收到阈值更改指令，如果是，则更改阈值后进入步骤S203，并返回阈值更改数据；反之，则直接进入步骤S203；
S203、判断姿态传感器数据是否超过设定阈值，如果是，则进入步骤S204；反之，则返回步骤S10；
S204、唤醒MCU，处理姿态传感器数据，并将采集的GPS数据和处理后的姿态传感器数据传输至网关。
采集设备的GPS数据、姿态，将采集到的数据发送给网关，然后设备将进入深度休眠状态。同时针对不同的结构物可以更改不同的阈值(设备姿态发生改变的灵敏度),根据环境，设置相应阈值，准确反映事故情况。当设备的姿态改变超过设定的阈值时，姿态传感器的中断引脚就会由低电平变到高电平，通过上升沿唤醒MCU，唤醒后处理采集当前姿态的数据，然后发送给网关，发送成功后设备继续进入休眠，等待下一次中断触发以及定时发送数据。
在另一个实施例中，如图1所示，所述步骤S201中采集GPS数据包括以下步骤：
S2011、初始化GPS；
S2012、配置GPS串口；
S2013、对GPS数据进行解析。
配置GPS，实现准确定位，查找方便，平台可通过该GPS位置，告诉相关人员，到现场确认。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本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，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种结构物姿态检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10、按预设时间范围周期性采集姿态传感器数据；
S20、接收姿态传感器数据，判断该数据是否超过预设定阈值，如果是，则将数据传输至平台，步骤进入S30；反之，则返回步骤S10；
S30、校验数据有效性，如通过，则将数据通过通讯协议传输至平台，如未通过，则重新进入步骤S30。
2.根据权利要求1所述的结构物姿态检测方法，其特征在于，所述步骤S10之前还包括以下步骤：
A、搜索ZigBee网络进行组网，判断是否搜索到可加入的ZigBee网络，如果是，则自动加入到对应的ZIGBEE网络，并进入步骤S10；如果否，则按定时时间重新搜索网络。
3.根据权利要求2所述的结构物姿态检测方法，其特征在于，进行组网前还包括以下步骤：
A10、进行设备初始化；
A20、进行OSAL操作系统初始化。
4.根据权利要求3所述的结构物姿态检测方法，其特征在于，所述步骤A10包括以下步骤：
A101、进行I/O初始化；
A102、设置串口接收中断；
A103、分别对ADC驱动、串口驱动、NV驱动、MAC层驱动、IIC进行初始化。
5.根据权利要求2或3所述的结构物姿态检测方法，其特征在于，所述步骤A中定时时间为2min。
6.根据权利要求5所述的结构物姿态检测方法，其特征在于，所述步骤S10中预设时间范围为30min。
7.根据权利要求1或2所述的结构物姿态检测方法，其特征在于，所述步骤S10包括以下步骤：
S101、初始化姿态传感器；
S102、配置姿态传感器参数；
S103、采集姿态传感器数据。
8.根据权利要求7所述的结构物姿态检测方法，其特征在于，所述步骤S20包括以下步骤：
S201、采集GPS数据和姿态传感器数据；
S202、在2s内判断是否收到阈值更改指令，如果是，则更改阈值后进入步骤S203，并返回阈值更改数据；反之，则直接进入步骤S203；
S203、判断姿态传感器数据是否超过设定阈值，如果是，则进入步骤S204；反之，则返回步骤S10；
S204、唤醒MCU，处理姿态传感器数据，并将采集的GPS数据和处理后的姿态传感器数据传输至网关。
9.根据权利要求8所述的结构物姿态检测方法，其特征在于，所述步骤S201中采集GPS数据包括以下步骤：
S2011、初始化GPS；
S2012、配置GPS串口；
S2013、对GPS数据进行解析。
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Legal Events
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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Effective date of registration: 20220902 Address after: 610000 No.90, West 1st section of 2nd Ring Road, Wuhou District, Chengdu, Sichuan Province Applicant after: Sichuan Expressway Construction and Development Group Co.,Ltd. Applicant after: Sichuan Jiutong Zhilu Technology Co.,Ltd. Address before: No. 1002, 10th floor, building 2, No. 535, Tianfu 1st Street, high tech Zone, Chengdu, Sichuan 610000 Applicant before: Sichuan Jiutong Zhilu Technology Co.,Ltd. |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210416 |