CN113393659A - 一种无线太阳能低功耗倾角仪系统 - Google Patents

一种无线太阳能低功耗倾角仪系统 Download PDF

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CN113393659A CN202110699616.2A CN202110699616A CN113393659A CN 113393659 A CN113393659 A CN 113393659A CN 202110699616 A CN202110699616 A CN 202110699616A CN 113393659 A CN113393659 A CN 113393659A
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Abstract

本发明提供了一种无线太阳能低功耗倾角仪系统，属于传感器检测技术领域，包括依次连接的太阳板、电路板以及供电电池；所述电路板上设有能量收集模块、电源稳压模块、处理器、倾角传感器以及NB‑LOT模块，所述能量模块将收集的电能储存到供电电池中，供电电池通过MOS开关与电源稳压模块和处理器相连接，所述电源稳压模块通过升压模块与NB‑LOT模块连接；所述处理器分别与倾角传感器和NB‑LOT模块连接。

Description

一种无线太阳能低功耗倾角仪系统
技术领域
本公开属于传感器技术领域，具体是涉及了一种无线太阳能低功耗倾角仪系统。
背景技术
这里的陈述仅提供与本公开相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
基于加速度原理的倾角传感器是当前倾角测试仪器数字化发展的方向。倾角传感器在人们日常生活中很是常见，涉及很多应用场合，可以应用于建筑、道路、汽车、桥梁、石油、煤矿和地质勘探等领域。
现在提倡节能减排，设备智能化，无线化，有线通讯方式的传感器，具有工作功率大，需要有很长的传输线和供电电源，比较高的人工维护成本，比如野外，无供电使用条件，有线倾角传感器就不能使用，给客户带来了许多不便与问题。
发明内容
为了解决现有技术中存在的技术问题，本公开的目的是一种无线太阳能低功耗倾角仪系统。
本公开至少一实施例提供了一种无线太阳能低功耗倾角仪系统,该系统包括依次连接的太阳能板、电路板以及供电电池；所述电路板上设有能量收集模块、稳压模块、升压模块、处理器、倾角传感器以及NB-LOT模块，所述能量模块将收集的电能储存到供电电池中，供电电池通过MOS开关与稳压模块和处理器相连接，所述电源稳压模块通过升压模块与NB-LOT模块连接；所述处理器分别与倾角传感器和NB-LOT模块连接。
进一步地，所述电路板上还设有GPS定位模块以及NB天线，所述GPS定位模块和NB天线分别与NB-LOT模块连接。
进一步地，当倾角传感器小于设置的角度阀值时，倾角传感器进入了休眠模式，不对外部输出数据， 当角度大于设置的角度阀值时，处理器启动倾角传感器所有功能，发送实时报警信息，由NB-IOT模块发射出去。
进一步地，还包括壳体和与壳体顶部相连接的上盖，所述壳体内设有放置供电电池的第一凹槽，在第一凹槽内部设有定位柱，定位柱上设有电路板固定孔；在上盖的顶面上设有放置太阳能板的第二凹槽。
进一步地，上盖的底面上设有放置GPS天线板的第三凹槽。
进一步地，供电电池与电路板之间设置有第一插排孔，太阳能板与电路板之间设置有第二排插孔，电路板与外部机械开关之间设置有第三插排孔。
进一步地，在壳体的侧面上设有按钮开关，所述按钮开关通过第三插排孔与电路板上的MOS开关相连通。
进一步地，所述按钮开关通过尼龙堵头固定在壳体的侧面上。
进一步地，所述第一凹槽内部灌满硅胶。
进一步地，在壳体的底面上设有安装台阶，所述安装台阶上设有壳体定位孔。
与现有技术相比，本公开具有的优点和积极效果是：
（1）、本公开的倾角仪系统利用可再生能源（太阳能）进行供电，使得倾角传感器更加的节能减排，同时采用低功耗无线NB-IOT方式进行传输命令和数据，减少线材的成本，与后期维护的人工费用。低功耗处理器，使得设备具有超长的待机时间，扩大了使用地域，在无供电环境中，比如野外的桥梁，公路护坡，户外广告牌监控检测。
（2）、本公开的倾角仪系统中电路板上设有GPS定位器，可以对设备进行追踪，防止倾角传感器被盗，造成不必要损失，同时可以根据GPS定位，为售后维护人员提供更加准确地方位。及时达到检修目的地。
（3）、本公开的倾角仪系统将电路板和电池集成设置在壳体内，壳体的顶盖上放置太阳能板，结构简单且紧凑，简化了现有倾角仪监测系统的结构。
（4）、本公开的倾角仪系统壳体的外壁面上设有按钮开关，所述按钮开关与电路板的MOS管开关相连通，具有隔断电池和电路的作用，在传感器，存储，运输，安装的过程中，可以进行物理隔离，保证电池不会出现过放，发热，与爆炸的情况出现，同时有效解决安规认证的难题。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
图1为本公开实施例提供的一种无线太阳能低功耗倾角仪系统结构示意图；
图2为本公开实施例提供的一种无线太阳能低功耗倾角仪系统固定组件示意图。
图3为图2中提供的壳体结构示意图。
图中：1-壳体；2-电池；3-电路板；4-GPS模板；5-盖子；6-太阳能板；7按扭开关；8-尼龙堵头；9-壳体底面；10-台柱；11-安装台阶；12-GPS对接孔；13-太阳能板对插孔；14-按扭开关对插孔；15-太阳能板槽；16-螺丝孔；17-电路板安装孔；18-电池对插孔；19-锁盖子螺丝孔；20-LED信号灯；21-固定产品孔；22-电路板固定孔。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
本公开实施提供了一种无线太阳能低功耗倾角仪系统,该系统包括依次连接的太阳能电池板、电路板以及锂电池；如图1所示，所述电路板上设有能量收集模块、稳压模块、升压模块、处理器、传感器部分以及NB-LOT模块，所述能量收集模块将在太阳能电池板上收集的电能储存到锂电池中，锂电池通过开关与稳压模块和处理器相连接，所述稳压模块通过升压模块与NB-LOT模块连接；所述处理器分别与倾角传感器部分和NB-LOT模块连接。
本公开的倾角仪系统利用可再生能源（太阳能）进行供电，使得倾角传感器更加的节能减排，同时采用低功耗无线NB-IOT方式进行传输命令和数据，减少线材的成本，与后期维护的人工费用。低功耗处理器，使得设备具有超长的待机时间，扩大了使用地域，在无供电环境中，比如野外的桥梁，公路护坡，户外广告牌监控检测。
需要说明的就是， 在电路板上锂电池通过 MOS管开关与稳压模块相连接，因为MOS管开关具有漏电流小，切断阻值大，静态切断电流为 NA级别，对锂电池工作时间延长起到很大的帮助。同时MOS管开关还连接一个外部机械开关，该机械外部开关可控制MOS管开关的通关，这样可以对电路板来说具有隔断电池和电路的作用，在传感器，存储，运输，安装的过程中，可以进行物理隔离，保证电池不会出现过放，发热，与爆炸的情况出现，同时有效解决安规认证的难题。
进一步，本实施例提供的锂电池使用宽温度范围，锂电池可在-40到+70度正常的放电，保证 传感器能够在四季工作正常，不会因地域的冬夏温度,影响传感器正常工作，电池添加保护板，防止电池的过充过放，进一步提高了传感器安全性。
在本实施例中电路板上的NB-IOT模块，正常工作条件下为Deep Sleep 下典型耗流： 3.7ua,同时在电路板上设置的天线采用 FPC贴片天线，可以进一步的节省空间，设备体积更小。
需要说明的就是，在电路板上稳压模块通过升压模块与NB-IOT模块连接，这样保证NB-IOT模块了发射时，电流和电压稳定，有更好的信号质量。
另外，在电路板上增加GPS定位部分，可以对设备进行追踪，防止倾角传感器被盗，造成不必要损失，同时可以根据GPS定位，为售后维护人员提供更加准确地方位，及时达到检修目的地。
进一步地，本实施中太阳能电池板采用超小型大功率弱光型太阳能板，在日光灯等弱光条件下，进行发电，能效转换达到最大值，减小传感器的体积。所述能量收集模块，对低电压和微小电流进行电能采集，通过升压电路对锂电池进行充电，当太阳能电池板大于0.6V，进行电能采集，该能量收集模块优选为优选为电能采集器，正常工作时，小于500nA的超低静态电流，具有最大功率点跟踪 (MPPT)，最大工作电流限制，电池最小放电电压，最大充电电压，一定的电池管理功能。保证电池不过充，过放。
进一步地，本实施中的电路采用超低工作电流的LDO(电源稳压模块)，最大工作电流为10UA，最大工作压降为300V@150Ma，可以保证传感器工作在最低低功耗状态下，电池电压偏低也能正常使用。所述处理器采用工业使用低功耗类型处理器，正常休眠模式下为10Ua，同时芯片采用工业级，在保证低功耗的同时，传感器的稳定性和可靠性。所述倾角传感器采用低功耗芯片，进一步减少传感器长时间工作功耗，使得传感器采用UA电流级别，延长待机时间，待机时长可达15天以上。
本公开另外一实施例提供了一种无线太阳能低功耗倾角仪固定组件,该组件主要包括壳体1、供电电池2、电路板3以及盖子5四大部分。
其中所述壳体1为矩形或者方形体，顶部为开口，内部设有放置供电电池2和电路板3的凹槽，在所述凹槽内部四周设有四个台柱10，这些台柱10上面设有电路板固定孔22，在电路板3上设有与电路板固定孔22相对应的电路板安装孔17，将电路板固定在台柱上面，这样可支撑和固定电路板3，大大提高PCB面板的抗冲击性能与机械稳定性。进一步地，所述电路板3与供电电池2之间设置有电池对插孔18，这样就实现了通过供电电池2给电路板3实现供电。
需要说明的就是，所述台柱的高度要大于供电电池的高度，同时小于壳体1内部的凹槽的高度，这样电路板与壳体的底面9组成的空间可用于放置供电电池2，实现了将电路板3和供电电池2集成安装在壳体1中，结构简单且紧凑。
进一步 ，本实施中所述盖子的上表面上设有放置太阳能板6的太阳能板槽15，下表面上设有放置GPS模板的GPS模板槽，所述盖子的四周设有螺丝孔16，在壳体的外表面周围设有与螺丝孔16相对应的锁盖子螺丝孔19，同时电路板3设有与太阳能板6之间设置有太阳能板对插孔13和GPS对接口。
这样盖子5盖到壳体1上，通过盖子上的太阳能板6不断的吸收阳光转换成电能实现了给电路板3供电，同时盖子上的GPS模板便于实现追踪。
进一步地，本公开实施例的壳体的侧面上开设有外部机械开关孔，在该孔上安装按钮开关4，所述电路3上设有按钮开关对插孔14，所述按钮开关4通过按钮开关对插孔14与电路板3上的MOS管开关连接，同时控制其通断，具有隔断电池和电路的作用，在传感器，存储，运输，安装的过程中，可以进行物理隔离，保证电池不会出现过放，发热，与爆炸的情况出现，同时有效解决安规认证的难题。
进一步，所述按钮开关7通过尼龙堵头8旋入顶住，尼龙堵头8顶住按钮开关7开起供电方式，可防止按钮开关7在振动时会松开。在所述壳体的外壁面上按钮开关的旁边设有LED信号灯20，该信号灯在点亮的时候，代表电路板处于导通状态，在熄灭的时候，代表电路板处于断开状态。
在壳体1内部灌满硅胶，填充入凹槽9，这样增加了倾角仪系统的防水性能。
进一步地，所述壳体1底部设计有安装台阶11，该台阶11上设有固定产品孔可进一步保证安装平面的水平度。
在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种无线太阳能低功耗倾角仪系统,其特征在于，包括依次连接的太阳能板、电路板以及供电电池；
所述电路板上设有能量收集模块、稳压模块、升压模块、处理器、倾角传感器以及NB-LOT模块，所述能量模块将收集的电能储存到供电电池中，供电电池通过MOS开关与稳压模块和处理器相连接，所述电源稳压模块通过升压模块与NB-LOT模块连接；所述处理器分别与倾角传感器和NB-LOT模块连接。
2.如权利要求1所述一种无线太阳能低功耗倾角仪系统,其特征在于，所述电路板上还设有GPS定位模块以及NB天线，所述GPS定位模块和NB天线分别与NB-LOT模块连接。
3.如权利要求1所述一种无线太阳能低功耗倾角仪系统,其特征在于，所述倾角传感器检测的角度小于设置的角度阀值时，倾角传感器进入了休眠模式，不对外部输出数据，当检测的角度大于设置的角度阀值时，处理器启动倾角传感器所有功能，发送实时报警信息，由NB-IOT模块发射出去。
4.如权利要求1所述一种无线太阳能低功耗倾角仪系统,其特征在于，该系统还包括壳体和与壳体顶部相连接的上盖，所述壳体内设有放置供电电池的第一凹槽，在第一凹槽内部设有定位柱，定位柱上设有电路板固定孔；在上盖的顶面上设有放置太阳能板的第二凹槽。
5.如权利要求4所述一种无线太阳能低功耗倾角仪系统,其特征在于，上盖的底面上设有放置GPS天线板的第三凹槽。
6.如权利要求4所述一种无线太阳能低功耗倾角仪系统,其特征在于，供电电池与电路板之间设置有第一插排孔，太阳能板与电路板之间设置有第二排插孔，电路板与外部机械开关之间设置有第三插排孔。
7.如权利要求6所述一种无线太阳能低功耗倾角仪系统,其特征在于，在壳体的侧面上设有按钮开关，所述按钮开关通过第三插排孔与电路板上的MOS开关相连通。
8.如权利要求7所述一种无线太阳能低功耗倾角仪系统,其特征在于，所述按钮开关通过尼龙堵头固定在壳体的侧面上。
9.如权利要求4所述一种无线太阳能低功耗倾角仪系统,其特征在于，所述第一凹槽内部灌满硅胶。
10.如权利要求4所述一种无线太阳能低功耗倾角仪系统,其特征在于，在壳体的底面上设有安装台阶，所述安装台阶上设有壳体定位孔。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115183822A (zh) * 2022-09-13 2022-10-14 深圳市瑞芬科技有限公司 用于监测地质沉降与振动特性的物联网传感器及控制方法
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