CN211905422U - 一种低功耗崩塌计 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低功耗崩塌计，包括底座、以及安装在底座上壳体，所述壳体内安装有崩塌检测器，崩塌检测器包括单片机、三轴加速度传感器、模数转换模块、调试接口、存储模块、通信模块和供电模块，所述供电模块包括锂电池、以及分别与锂电池连接的稳压电路模块和降压电路模块，所述稳压电路模块与三轴加速度传感器连接，三轴加速度传感器与模数转换模块连接，模数转换模块与单片机连接，单片机与调试接口、存储模块、通信模块和降压电路模块连接；本实用新型通过设置三轴加速度传感器、模数转换模块和单片机实现对安装崩塌计所在位置的进行实时监测，不仅可检测是否发生崩塌，还可知是崩塌的方向。
Description
技术领域
本实用新型属于安全检测领域，具体涉及一种低功耗崩塌计。
背景技术
崩塌(崩落、垮塌或塌方)是较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象。基建通常在各种商山间施工，施工时难免会破换周围的环境以及岩土体之间的受力，在不知情的情况下造成了崩塌现象；这时会对现场的施工人员造成人身伤害，为降低对人员伤害，据需一种崩塌计，可以最先感知到崩塌及时将崩塌信息传送出去，通知现场施工人员。传统的崩塌监测，往往由拉线位移传感器、倾角传感器、振动传感器三种传感器组成，同时需要外加传感器采集系统和数据传输系统才能正常工作，大大的增加了系统集成的复杂度和不稳定性，同时集成系统功耗较大，增加了系统集成电源的供给压力。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种低功耗的崩塌计，该崩塌计可与施工现场的广播系统连接，实现崩塌检测并报警。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种低功耗崩塌计，包括底座、以及安装在底座上壳体，所述底座上开有安装孔；所述壳体内安装有崩塌检测器，崩塌检测器包括单片机、三轴加速度传感器、模数转换模块、调试接口、存储模块、通信模块和供电模块，所述供电模块包括锂电池、以及分别与锂电池连接的稳压电路模块和降压电路模块，所述稳压电路模块与三轴加速度传感器连接，三轴加速度传感器与模数转换模块连接，模数转换模块与单片机连接，单片机与调试接口、存储模块、通信模块和降压电路模块连接；其中，所述单片机采用C8051F单片机，所述调试接口采用RS232接口。
进一步地，所述安装孔设置有用于将崩塌计固定在墙体或山体上的固定组件。
进一步地，所述存储模块采用flash模块。
进一步地，所述供电模块设置有与锂电池充电的充电电路模块。
进一步地，所述底座上还有便于壳体滑入的卡槽，卡槽末端设置有限位条。
本实用新型具有以下有益效果：
(1)通过设置三轴加速度传感器、模数转换模块和单片机实现对安装崩塌计所在位置的进行实时监测，不仅可检测是否发生崩塌，还可知是崩塌的方向；
(2)通过设置存储模块和通信模块，可将三轴加速度传感器检测的数据存储并实时发送给现场监控室，并且在发生崩塌时及时发送崩塌信息以实现快速通知现场施工人员；
(3)通过设置调试接口可根据具体施工现场进行单片机内进行调试，已符合每个施工现场，实现个性化定制；
(4)通过设置稳压电路模块和降压电路模块，降压电路模块保证了系统工作电压，稳压电路模块确保了传感器的工作稳定性；
(5)通过设置底座和壳体可拆卸连接，底座安装稳定后再将壳体(崩塌检测器)安装在底座上，避免了因安装过程造成崩塌计检测器的损坏。
附图说明
图1为本实用新型的结构爆炸图。
图2为本实用新型的崩塌检测器结构示意图。
图中标记：1、底座；11、安装孔；21、卡槽；22、卡条；23、限位条；3、崩塌检测器；4、壳体。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实施例提供的一种低功耗崩塌计包括底座1、壳体4和崩塌检测器3，所述壳体4内安装有崩塌检测器3，壳体4安装在底座1上，壳体4的底部两侧向外延伸形成卡条22，底座1上设置有与卡条22配合的卡槽21，卡槽21下端连接有阻挡条，或整体呈U型，上端设置有限位条23，所述底座1上开有安装孔11，安装孔11内配合固定组件，所述固定组件采用现有的膨胀螺钉实现；在具体安装是，先在墙体或山体上钻孔，然后将底座1通过固定组件安装在墙体或山体上，在安装固定所述固定组件时需要大力敲击，避免敲击过程中误伤崩塌检测器3，底座1安装后再将壳体4通过卡条22滑入卡槽21内安装后放置限位条23，实现崩塌检测器3的固定安装。
所述崩塌检测器3包括单片机、三轴加速度传感器、模数转换模块、调试接口、存储模块、通信模块和供电模块，崩塌检测器3为焊接有各种芯片、电阻、电容等印制电路板，通电可实现数据采集以及数据处理和数据发送等功能。
所述供电模块用于崩塌检测器3供电，需要传感器的稳定较好，所以需要单独供电，因此所述供电模块包括锂电池、以及分别与锂电池连接的稳压电路模块和降压电路模块，锂电池采用可充电的锂电池实现，因需要给锂电池充电因此，匹配有相应的充电电路模块，充电电路模块与现有的充电适配器结合实现给锂电池供电，因本实施提供的崩塌计为低功耗，在电容量4300mA的情况至少可使用1个月，因此施工期间不要过多的充电，但是在下次使用的时候给崩塌计充电；所述锂电池的电源电压分为两路，一路输送给稳压电路模块，稳压电路模块采用稳压芯片REF195实现，电源电压经过稳压芯片REF195输出稳定的5V电压，5V电压给三轴加速度传感器供电，提高了传感器的稳定性；另一路电源电压输送给降压电路模块，降压电路模块是由降压芯片LM2937实现，电源电压经过降压芯片LM2937输出3.3V电压，3.3V电压给单片机供电，为单片机系统提供工作电源。
所述三轴加速度传感器用于检测崩塌的运动方向，具体采用现有技术的型号356A02的通用型三轴加速度传感器实现，也可采用其他具有相同功能的三轴加速度传感器实现，三轴加速度传感器采集的模拟信号发送模数转换模块，所述模数转换模块采用TLC5510芯片实现，将三轴加速度传感器输出的模拟信号转换为数字信号模，再将数字信号发送给单片机。
所述单片机将采集的数字信号与设置的阈值进行比较，一旦超过阈值，并通过通信模块将报警信号发送给控制室，控制室通过广播系统进行报警；所述单片机采用现有的具有数据处理功能以及控制功能的芯片实现，具体地本实施例采用C8051F单片机，该单片机扩展了SPI、IIC、AD等多种外设，采用单指令周期，具有JTAG接口，可直接进行调试与编程，本实施例在JTAG接口上连接有RS232接口模块，该RS232接口模块为常见接口，可与手提笔记本匹配，便于安装后的调试；还可针对性修改报警信号，三轴加速度传感器可检测三个方向的信号，即可针对三个方向进行具体的地名修改，例如北面山坡发生崩塌等，将报警信号发送给控制室，控制室通过广播系统播报，这样避免全场出现混乱。
所述通信模块可根据控制室建设时与其他设备连接使用的通信模块，如LoRa通信模块、ZigBee通信模块或者4G向下兼容通信模块，本实施例只是将报警信号发送给控制室的通信模块都可，不限制于任种，可根据具体的控制室通信模块连接，最好与控制室一直，避免增加更多的成本。
所述单片机连接有存储模块，存储模块用于存储报警信号内容以及此采集的数据，本实施例的存储模块采用Flash芯片实现。
以上所述仅是本实用新型优选的实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何基于本实用新型所提供的技术方案和实用新型构思进行的改造和替换都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种低功耗崩塌计，其特征在于：包括底座、以及安装在底座上壳体，所述底座上开有安装孔；所述壳体内安装有崩塌检测器，崩塌检测器包括单片机、三轴加速度传感器、模数转换模块、调试接口、存储模块、通信模块和供电模块，所述供电模块包括锂电池、以及分别与锂电池连接的稳压电路模块和降压电路模块，所述稳压电路模块与三轴加速度传感器连接，三轴加速度传感器与模数转换模块连接，模数转换模块与单片机连接，单片机与调试接口、存储模块、通信模块和降压电路模块连接；其中，所述单片机采用C8051F单片机，所述调试接口采用RS232接口。
2.根据权利要求1所述的低功耗崩塌计，其特征在于：所述安装孔设置有用于将崩塌计固定在墙体或山体上的固定组件。
3.根据权利要求1所述的低功耗崩塌计，其特征在于：所述存储模块采用flash模块。
4.根据权利要求1所述的低功耗崩塌计，其特征在于：所述供电模块设置有与锂电池充电的充电电路模块。
5.根据权利要求1所述的低功耗崩塌计，其特征在于：所述底座上还有便于壳体滑入的卡槽，卡槽末端设置有限位条。
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