CN211403599U - 低功耗双模地磁车检器系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了低功耗双模地磁车检器系统，包括主控制单片机、地磁传感器、雷达传感器、EEPROM存储器、电源模块、状态指示模块、BLE通讯模块和NB通讯模块，主控制单片机通过总线连接地磁传感器和雷达传感器，主控制单片机通过GPIO接口连接状态指示模块，主控制单片机通过12C接口连接EEPROM存储器，主控制单片机通过UART接口连接BLE通讯模块和NB通讯模块。本系统在硬件设计上考虑了非常节省功耗的设计，平均电流100uA左右，只需要一颗19Ah的锂亚电池，设备就可以工作5年以上。设备全生命周期内不需要维护，结合雷达的二次确认，可以实现99％以上的检查准确性，可以实现设备的全生命周期的管理，本产品性能稳定，安装方便，可以大规模批量生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及低功耗双模地磁车检器系统。
背景技术
现有多数车位检测设备都是采用超声波，或者是单个地磁传感器，存在准确性不高，使用很费电等问题。本产品采用了地磁+雷达的方案，在提升检测准确性的同时，还可以控制产品功耗，实现了低功耗的。在平时非必要模块都处于休眠状态，通过NB网络待机的PSM状态，可以实现模块5uA的待机电流，只需要一颗锂电池，就可以工作5年以上。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种低功耗双模地磁车检器系统。
为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：
低功耗双模地磁车检器系统，包括主控制单片机、地磁传感器、雷达传感器、EEPROM存储器、电源模块、状态指示模块、BLE通讯模块和NB通讯模块，所述主控制单片机通过总线连接所述地磁传感器和雷达传感器，所述主控制单片机通过GPIO接口连接所述状态指示模块，所述主控制单片机通过12C接口连接所述EEPROM存储器，所述主控制单片机通过UART接口连接所述BLE通讯模块和NB通讯模块；所述雷达传感器包括雷达模块运放采集电路，所述雷达模块运放采集电路包括三极管，所述三极管的正极端通过电阻R43连接有VREF，所述三极管的负极端并联连接有滑动变阻器RP1、电阻R41、电容C56和电阻R40，所述电阻R41的另一端连接有VQ端和三极管的7端口，所述电容C56，所述电容C56的另一端连接有VQ点和三极管的7端口，所述电阻R40连接有C58，所述C58连接有LF-Q端。
进一步，所述主控制单片机采用STM32L系列低功耗处理器作为主控芯片。
进一步，所述NB通讯模块通过CoAP协议和BKV协议把数据传输到管理后台。
进一步，所述电源模块采用34615锂亚电池供电。
进一步，所述BLE通讯模块设置有BLE蓝牙接口，所述BLE通讯模块通过BLE蓝牙接口连接手机APP或者小程序。
由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：
本系统采用了34615锂亚电池供电，年自放电率低于1％，常温储存可以达到10年以上。在硬件设计上考虑了非常节省功耗的设计，平均电流100uA左右，只需要一颗19Ah的锂亚电池，设备就可以工作5年以上。设备全生命周期内不需要维护，结合雷达的二次确认，可以实现99％以上的检查准确性。通过CoAP和BKV协议把数据上报到管理后台，再通过HTTP协议推送给对于的URL地址，可以实现设备的全生命周期的管理，本产品性能稳定，安装方便，可以大规模批量生产。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
图1为本实用新型中低功耗双模地磁车检器系统的结构示意图；
图2为本实用新型中雷达模块运放采集电路的结构示意图；
图3为本实用新型中操作管理后台的操作图1；
图4为本实用新型中操作管理后台的操作图2；
图5为本实用新型中操作管理后台的操作图3；
图6为本实用新型中操作管理后台的操作图4。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
如图1至图2所示，低功耗双模地磁车检器系统，包括主控制单片机、地磁传感器、雷达传感器、EEPROM存储器、电源模块、状态指示模块、BLE通讯模块和NB通讯模块，所述主控制单片机通过总线连接所述地磁传感器和雷达传感器，所述主控制单片机通过GPIO接口连接所述状态指示模块，所述主控制单片机通过12C接口连接所述EEPROM存储器，所述主控制单片机通过UART接口连接所述BLE通讯模块和NB通讯模块；在本实施例中，所述主控制单片机采用STM32L系列低功耗处理器作为主控芯片。所述NB通讯模块通过CoAP协议和BKV协议把数据传输到管理后台，并通过采集地磁传感器的底层数据，通过地磁算法，来决定是否开启雷达二次确认。雷达传感器采用FFT算法，实现了覆盖角度和检查准确性的平衡。同时我们还研究出对表面被水覆盖的一整套解决办法，实现了雷达被一层相对薄的水覆盖时，还可以工作。同时在结构和硬件上优化了对水覆盖干扰的判断，实现了地磁传感器+雷达传感器的最优化设计。硬件方面，采用了EEPROM存储器进行参数和配置信息的存储。内置了BLE蓝牙接口，可以实现设备与手机APP或者小程序进行连接，可以实现设备的参数配置，设备激活等功能。远程传输方面，采用了NB-IoT技术，在控制功耗的同时，实现了非常及时的数据上报和远程交互。在平台段，采用了Java编写的平台代码实现了非常灵活的跨平台部属，只需要一台公网的云服务器，就可以部属这套管理平台。
具体地，雷达算法可以突出几个点：雷达模型是FMCW类型，工作频率在24GHz，探测距离可以达到3-5米。然后水覆盖是通过对底层的FFT算法进行优化，实现了2mm的水覆盖的情况下，还可以进行准确的有无车的判断。具体原理是通过采集FFT低频点的基值和盲区外实际物体的频点特性有区分，实现了薄水层覆盖的情况下还可以正常工作，在实际下雨天拓展了很大的应用空间。
所述雷达传感器包括雷达模块运放采集电路，所述雷达模块运放采集电路包括三极管，所述三极管的正极端通过电阻R43连接有VREF，所述三极管的负极端并联连接有滑动变阻器RP1、电阻R41、电容C56和电阻R40，所述电阻R41的另一端连接有VQ端和三极管的7端口，所述电容C56，所述电容C56的另一端连接有VQ点和三极管的7端口，所述电阻R40连接有C58，所述C58连接有LF-Q端。
在本实施例中，所述电源模块采用34615锂亚电池供电。
在本实施例中，所述BLE通讯模块设置有BLE蓝牙接口，所述BLE通讯模块通过BLE蓝牙接口连接手机APP或者小程序。
管理后台是基于通用云服务器开发的一套设备管理系统，主要包括设备接入模块，端口防攻击模块，后台异常监控模块，数据上下行通道模块，以及数据库，URL推送策略模块，包括小程序API接口和WEB网页访问等功能。本管理平台主要的功能是给用户提供一个直观简便的停车地磁设备管理能力，数据库中已经集成了用户和分组管理体系，可以根据需求创建二级分组。在通讯和设备接入能力上可以根据需求接入华为OC平台的CoAP协议，移动的OneNet协议，阿里云城市物联网平台等。同时也支持设备通过UDP协议直接对接，我们提供了一套标准的BKV协议来规范设备和平台的连接。对外推送我们支持HTTP和MQTT协议，通过URL方式进行推送，内容格式采用通用的JSON格式，非常方便的把相关数据推送给用户的业务平台。
参看图3，成功登陆之后，可以看到设备列表，默认根据设备ID进行排序，可以通过设备ID，车位号，安装地址，分组等标签进行查询，方便后期设备管理。
参看图4，点击设备ID可以进入设备详情页面，可以查看地磁设备的详细信息，包括账户，分组属性，以及IMEI，IMSI，NCCID等SIM卡信息，还有设备固件以及参数信息等。
参看图5，及时信息里面包含了当前地磁设备有无车信息，当前XYZ轴信息，以及电压、温度、信号强度、信噪比、报警事件等信息。推送地址包含了推送策略和推送URL地址信息。
参看图6，推送记录包含了记录时间和请求时间，包括请求数据和回应数据，请求的数据格式就是推送策略约定的数据格式，回应数据就是业务平台回复的数据说明已经已经推送成功。
以上仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此。任何以本实用新型为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本实用新型的保护范围之中。
Claims (5)
1.低功耗双模地磁车检器系统，包括主控制单片机、地磁传感器、雷达传感器、EEPROM存储器、电源模块、状态指示模块、BLE通讯模块和NB通讯模块，所述主控制单片机通过总线连接所述地磁传感器和雷达传感器，所述主控制单片机通过GPIO接口连接所述状态指示模块，所述主控制单片机通过12C接口连接所述EEPROM存储器，所述主控制单片机通过UART接口连接所述BLE通讯模块和NB通讯模块；所述雷达传感器包括雷达模块运放采集电路，所述雷达模块运放采集电路包括三极管，所述三极管的正极端通过电阻R43连接有VREF，所述三极管的负极端并联连接有滑动变阻器RP1、电阻R41、电容C56和电阻R40，所述电阻R41的另一端连接有VQ端和三极管的7端口，所述电容C56，所述电容C56的另一端连接有VQ点和三极管的7端口，所述电阻R40连接有C58，所述C58连接有LF-Q端。
2.根据权利要求1所述的低功耗双模地磁车检器系统，其特征在于：所述主控制单片机采用STM32L系列低功耗处理器作为主控芯片。
3.根据权利要求1所述的低功耗双模地磁车检器系统，其特征在于：所述NB通讯模块通过CoAP协议和BKV协议把数据传输到管理后台。
4.根据权利要求1所述的低功耗双模地磁车检器系统，其特征在于：所述电源模块采用34615锂亚电池供电。
5.根据权利要求1所述的低功耗双模地磁车检器系统，其特征在于：所述BLE通讯模块设置有BLE蓝牙接口，所述BLE通讯模块通过BLE蓝牙接口连接手机APP或者小程序。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201921780505.9U CN211403599U (zh) | 2019-10-22 | 2019-10-22 | 低功耗双模地磁车检器系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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2019
- 2019-10-22 CN CN201921780505.9U patent/CN211403599U/zh active Active
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