CN202452972U

CN202452972U - 一种基于物联网的倾斜测量设备

Info

Publication number: CN202452972U
Application number: CN 201220068859
Authority: CN
Inventors: 邢涛; 张万生; 刘海涛
Original assignee: Wuxi Sensing Net Industrialization Research Institute; JSPOWER TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Wuxi Sensing Net Industrialization Research Institute; JSPOWER TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2012-02-28
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2022-02-28

Abstract

本实用新型提供了一种基于物联网的倾斜测量设备，用于解决现有技术中的测量倾斜角度的传感器使用不方便的问题。该设备包括：第一传感器，与处理器连接，用于获取被测物体的倾斜参数，将倾斜参数发送给处理器；处理器，用于根据倾斜参数计算出被测物体的倾斜角度；无线传感通信模块，与处理器连接，用于将被测物体的倾斜角度发送至用户设备；供电管理模块，与处理器连接，用于根据与处理器连接的各模块的运行状态信息，控制为设备各模块的供电。与现有技术相比，该设备的使用更加方便，降低了进行倾斜测量的所需的费用。

Description

一种基于物联网的倾斜测量设备

技术领域

本实用新型涉及倾斜测量领域，具体而言，涉及一种基于物联网的倾斜测量设备。

背景技术

针对各领域的大型设备或基础设施等，由于其周围环境的影响或自身硬件损耗等原因会造成设备自身或其部件偏离原位置，例如，塔杆的倾斜、桥梁的倾斜以及高楼的倾斜等。因此需要对发生倾斜的各设备或各设备的组成部分进行测量，得出它们的倾斜角度，以确定设备的状态。针对该方面的测量，目前基本采用单轴或双轴加速度传感器进行倾斜角度测量，该类传感器是以模组的形式存在，供其它产品进行集成，以实现测量倾斜角度的目的，其中，单轴传感器只能检测某一轴的倾斜，由于很多设备是无法预知倾斜趋势的，因此，单轴传感器在应用上有一定的不便性。双轴传感器虽然能够解决对被测物的两轴进行检测的问题，但是如果在安装过程中，由于安装错误，将有用的轴安装在不会倾斜的轴向时，也就只起到了单轴的作用。同时，传统的单轴或双轴传感器对被测物的倾斜角度进行测量时，由于其只是以模组形式存在，在使用时还需要与其它系统集成，例如，与供电系统集成，实现传感器的供电，与通信系统集成，使传感器可以通过通信系统与其他设备进行通信。

综上所述，传统测量倾斜角度的传感器由于仅仅以模组的形式存在，导致使用时需要与其它系统进行集成，导致使用不方便。此外，与其它系统进行集成也增加系统的成本。

实用新型内容

本实用新型提供了一种基于物联网的倾斜测量设备，用于解决现有技术中的测量倾斜角度的传感器使用不方便的问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种基于物联网的倾斜测量设备，包括：第一传感器，与处理器连接，用于获取被测物体的倾斜参数，将倾斜参数发送给处理器；处理器，用于根据倾斜参数计算出被测物体的倾斜角度；无线传感通信模块，与处理器连接，用于将被测物体的倾斜角度发送至用户设备；供电管理模块，与处理器连接，用于根据与处理器连接的各模块的运行状态信息，控制为各模块的供电。

其中，上述第一传感器为三轴加速度传感器。

进一步地，上述设备还包括：第二传感器，与处理器连接，用于采集温度数据，将温度数据发送给处理器。

进一步地，上述处理器还用于，根据第二传感器采集到的温度数据对第一传感器进行温度补偿。

其中，上述无线传感通信模块由多个支持不同网络传输频率的无线传感模块组成。

其中，上述供电管理模块包括：传感器供电管理单元，与第一传感器连接，用于根据第一传感器的运行状态，控制为第一传感器的供电；无线传感通信模块供电管理单元，与无线传感通信模块连接，用于根据无线传感通信模块的运行状态，控制为无线传感通信模块的供电；处理器供电管理单元，与处理器连接，用于根据处理器的运行状态，控制为处理器的供电。

其中，上述传感器供电管理单元具体用于，根据第一传感器的运行状态，通过直流降压集成电路为第一传感器供电。

其中，上述无线传感通信模块供电管理单元具体用于，根据无线传感通信模块的运行状态，通过低漏电集成电源电路为无线传感通信模块供电。

进一步地，上述设备还包括：电池，与供电管理模块相连，用于通过供电管理模块为与处理器相连的各模块供电。

其中，上述处理器为MSP430处理器。

本实用新型的技术方案，通过将传感器、处理器、无线传感通信模块以及供电管理模块集成到一个设备中，使该设备在独立供电的情况下进行供电管理，同时该设备还具备与其它系统进行通信的功能，使该设备的使用更加方便，且与现有技术相比，降低了进行倾斜测量的费用。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例1的基于物联网的倾斜测量设备的结构框图；

图2是根据本实用新型实施例1的供电管理模块的示意图；

图3是根据本实用新型实施例2的基于物联网的倾斜测量设备的结构示意图；以及

图4是根据本实用新型实施例2的温度传感器的组成部分示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型实施例作进一步详细的说明。

实施例1

图1是根据本实用新型实施例1的基于物联网的倾斜测量设备的结构框图。

如图1所示，该基于物联网的倾斜测量设备10包括：处理器11、第一传感器12、无线传感通信模块13以及供电管理模块14。

处理器11用于接收第一传感器测量的被测物体的倾斜参数，并根据倾斜参数计算出被测物体的倾斜角度。

为了降低功耗，本实施例的处理器可以采用超低功耗处理器MSP430，同时，该处理器具有丰富的接口，可以实现通过不同接口与其它各模块相连，例如，可以通过SPI接口与第一传感器12连接，利用通用输入输出接口与无线传感模块13以及供电管理模块14连接，这样降低了该设备外围电路元器件的数量。

第一传感器12，该传感器与处理器11连接，用于测量被测物体的倾斜参数，并将测量到的倾斜参数发送给处理器11；

无线传感通信模块13，与处理器11连接，用于将处理器11计算出的被测物体的倾斜角度发送至用户设备；

为了使该设备可以同时兼容不同频段的传输频率的网络，该设备的无线传感通信模块13由支持多种不同网路传输频率的无线传感通信模块构成，例如，多个无线传感通信模块可以通过表面贴装的方式进行组合。通过该模块能够实现较远距离的通信，支持与基站通信，也能够与手持设备通信，方便了现场施工以及其他场合安装的便捷性。

供电管理模块14，与处理器11连接，用于根据与处理器11连接的各模块的运行状态信息，控制为各模块的供电。

图2是根据本实用新型实施例1的供电管理模块的示意图。

为了保证设备电压的稳定和低功耗，本实施例的供电管理模块具有三路独立的通路，分别为第一传感器12、无线传感通信模块13以及处理器11供电。如图2所示，该供电管理模块由传感器供电管理单元21、无线传感通信供电管理单元22以及处理器供电管理单元23组成，具体地，其中各供电管理单元通过处理器发出的控制信号24来将电池25的电量供给各模块。其中，第一传感器12的供电管理可以采用双电平等级的直流降压集成电路，通过不同的控制信号，该供电管理电路可以输出三种状态：关闭输出状态，低电平等级2.2V、高电平等级3.3V，根据不同的电池电压选择低电平或高电平来供电。该两种电平都可以使传感器可以正常运行，此外，在设备周期性测量时以及设备休眠状态时，控制关闭此电路电平输出，以降低功耗。无线传感通信模块13的供电采用低漏电集成电源电路，该电路在存在数据通信时打开电源对无线传感通信模块进行供电，待通信结束后，关闭通信电源。处理器的供电管理模块23则主要为提供除上述第一传感器12和无线传感通信模块13以外的设备的供电，可以起到稳定设备的作用。

实施例2

由于传统的传感器没有系统性的考虑，在测量范围内，不同的条件下，稳定性不好，测量精度较低。因此本实施例中获取被测物体倾斜参数的传感器采用三轴加速度传感器。该传感器使用较为成熟，成本低，且具有多次采样数据并保存的功能，这样可以减轻处理器的负担，当采集满预设数量的采样值后，可以驱动处理器终端读取数据读取处理，此外，该传感器通过SPI接口与处理器31相连，可以灵活设定数据通信速率。

图3是根据本实用新型的基于物联网的倾斜测量设备的结构示意图。

如图3所示，该基于物联网的倾斜测量设备30包括：处理器31、供电管理模块32、无线传感通信模块33、三轴加速度传感器34、温度传感器35以及电池36。

该设备的各模块分别与处理器31相连，处理器31根据三轴加速度传感器34测量到的倾斜参数，以得到被测物体的倾斜角度值，通过无线传感通信模块33将该倾斜角度值发送至客户端，同时处理器33还根据各模块的运行状态向供电管理模块32发送控制信息，以控制电池36通过供电管理模块32为各模块的供电。

本设备的供电采用工业级电池大容量电池，电池电压为3.6伏，以满足该设备各模块的运行需求。例如，可以采用锂亚硫酰氯电池，该电池具有能量密度高，稳定等优点，同时，将该电池与简单的滤波电量配合，可以使该设备具有更高的稳定性。

为了尽量避免设备运行现场温度对测量数据的影响，本实施例中采用温度传感器35对三轴加速度传感器34进行温度补偿，以提高测量精度。由于该设备对温度要求不高，可以采用电阻型温度传感器，如图4所示，参考源电压41来自处理器42输出的参考电源，此电压稳定，具有一定负载能力，该温度传感器包括定值电阻43以及温度电阻44，该温度传感器通过采用温度电阻44上的分压值，计算温度电阻44的阻值，根据温度传感器的温度电阻对应表，获取当前温度参数，并将获取的该参数发送给处理器42，处理器42则根据该参数对三轴加速度传感器进行温度补偿。

本实用新型的基于物联网的倾斜测量设备将倾斜测量的传感器、无线传感通信模块、以及供电管理模块集成在一个设备中，可以使该设备实现更多功能，从而方便用户使用，同时，基于供电管理模块对各模块供电的管理，能够使该设备的功耗更低。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种基于物联网的倾斜测量设备，其特征在于，包括：

第一传感器，与处理器连接，用于获取被测物体的倾斜参数，将所述倾斜参数发送给所述处理器；

所述处理器，用于根据所述倾斜参数计算出被测物体的倾斜角度；

无线传感通信模块，与所述处理器连接，用于将所述被测物体的倾斜角度发送至用户设备；

供电管理模块，与所述处理器连接，用于根据与所述处理器连接的各模块的运行状态信息，控制为所述各模块的供电。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，包括：

所述第一传感器为三轴加速度传感器。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

第二传感器，与所述处理器连接，用于采集温度数据，将所述温度数据发送给所述处理器。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述处理器还用于，

根据所述第二传感器采集到的温度数据对所述第一传感器进行温度补偿。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述无线传感通信模块由多个支持不同网络传输频率的无线传感模块组成。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述供电管理模块包括：

传感器供电管理单元，与所述第一传感器连接，用于根据所述第一传感器的运行状态，控制为所述第一传感器的供电；

无线传感通信模块供电管理单元，与所述无线传感通信模块连接，用于根据所述无线传感通信模块的运行状态，控制为所述无线传感通信模块的供电；

处理器供电管理单元，与所述处理器连接，用于根据所述处理器的运行状态，控制为所述处理器的供电。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述传感器供电管理单元具体用于，

根据所述第一传感器的运行状态，通过直流降压集成电路为所述第一传感器供电。

8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述无线传感通信模块供电管理单元具体用于，

根据所述无线传感通信模块的运行状态，通过低漏电集成电源电路为所述无线传感通信模块供电。

9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

电池，与所述供电管理模块相连，用于通过所述供电管理模块为与所述处理器相连的各模块供电。

10.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述处理器为MSP430处理器。