CN215453284U - 基于加速度传感器的智慧井盖监测终端及智慧井盖 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于加速度传感器的智慧井盖监测终端及智慧井盖，所述智慧井盖监测终端包括电源、主控微处理器、加速度传感器；所述电源分别与所述主控微处理器和所述加速度传感器电连接；所述加速度传感器与所述主控微处理器电连接；所述加速度传感器设置在井盖上，用于检测井盖的倾斜角度，并根据检测结果来输出高电平信号至所述主控微处理器；所述主控微处理器在接收到高电平信号后从默认的休眠状态切换为工作状态，并获取所述加速度传感器检测到的井盖的倾斜角度值。本实用新型的大部分模块在正常状态下处于休眠或断电状态，从而有效的减少整个监测终端的电池损耗，增加了监测终端的使用周期，减少了后续的维护成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能监测技术领域，特别涉及一种基于加速度传感器的智慧井盖监测终端及智慧井盖。
背景技术
道路井盖在城市中随处可见，一旦遇到井盖破损或是被盗，如果得不到及时处理，可能会有车辆或行人因不知情而出现事故，安全隐患很大。随着井盖规模的不断扩大，井盖的管理和维护也变得更加困难，利用物联网对井盖进行管理的方式就变得理所当然,现有的智能井盖监测终端，能实现全天不间断监控，在井盖出现异常情况时能及时进行报警，但在实际使用中，井盖在大多数时间里处于正常状态，使现有的智能井盖监测终端增加了很多不必要的功耗，终端损耗大，使用时间短，并增加了后续的维护成本。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术智能井盖监测终端损耗大、使用时间短以及后续维护成本高的缺陷，提供一种基于加速度传感器的智慧井盖监测终端及智慧井盖。
本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
本实用新型第一方面提供一种基于加速度传感器的智慧井盖监测终端，包括电源、主控微处理器、加速度传感器：
所述电源分别与所述主控微处理器和所述加速度传感器电连接；
所述加速度传感器与所述主控微处理器电连接；
所述加速度传感器设置在井盖上，用于检测井盖的倾斜角度，并根据检测结果来输出高电平信号至所述主控微处理器；
所述主控微处理器在接收到高电平信号后从默认的休眠状态切换为工作状态，并获取所述加速度传感器检测到的井盖的倾斜角度值。
优选地，所述智慧井盖监测终端还包括光传感器；
所述光传感器分别与所述电源和所述主控微处理器电连接；
所述光传感器用于检测井盖内的光强；
当所述主控微处理器为工作状态时用于获取所述光传感器检测到的井盖内的光强度。
优选地，所述智慧井盖监测终端还包括温度传感器；
所述温度传感器分别与所述电源和所述主控微处理器电连接；
所述温度传感器用于检测井盖内的温度；
当所述主控微处理器为工作状态时用于获取所述温度传感器检测到的井盖内的温度值。
优选地，所述智慧井盖监测终端还包括NB-IOT(窄带物联网)通讯模块；
所述NB-IOT通讯模块与所述电源和所述主控微处理器电连接；
所述NB-IOT通讯模块默认处于断电状态；
所述主控微处理器用于根据所述加速度传感器、光传感器以及温度传感器的检测数据生成启动信号并传输至所述NB-IOT通讯模块，以启动所述NB-IOT通讯模块。
优选地，在所述NB-IOT通讯模块启动后，所述主控微处理器还用于通过所述NB-IOT通讯模块向外发出井盖信息；
所述井盖信息包括当前时间、井盖的倾斜角度、井盖内的光强、井盖内的温度及井盖ID。
优选地，所述智慧井盖监测终端还包括报警模块；
所述报警模块与所述电源和所述主控微处理器电连接；
所述报警模块默认处于断电状态；
所述主控微处理器用于根据所述井盖信息输出报警信号并传输至报警模块，以启动所述报警模块；
所述报警模块用于发出声光报警。
优选地，所述主控微处理器具有蓝牙通信模块。
优选地，所述主控微处理器还用于每隔一唤醒周期从默认的休眠状态中唤醒一次。
优选地，所述唤醒周期包括第一唤醒周期和第二唤醒周期：
若所述主控微处理器经过第一唤醒周期后唤醒，则所述主控微处理器用于获取加速度传感器、光传感器以及温度传感器中的检测数据并保存至所述主控微处理器内；
若所述主控微处理器经过第二唤醒周期后唤醒，则所述主控微处理器用于将所述主控微处理器保存的检测数据上传至外部服务器并清除所述主控微处理器内的检测数据。
本实用新型第二方面提供一种智慧井盖，包括本实用新型第一方面所述的基于加速度传感器的智慧井盖监测终端。
本实用新型的积极进步效果在于：
本实用新型的主控微处理器在正常状态下处于休眠状态，损耗非常低，其中主控微处理器除自身定时唤醒外，仅在加速度传感器输出高电平信号时被唤醒，NB-IOT通讯模块和报警模块在正常状态下处于断电状态，仅在主控微处理器发送启动信号时，启动NB-IOT通讯模块和报警模块，从而有效的减少整个监测终端的电池损耗，增加了监测终端的使用周期，减少了后续的维护成本。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的基于加速度传感器的智慧井盖监测终端的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种基于加速度传感器的智慧井盖监测终端，其结构框图如图1所示。
智慧井盖监测终端包括电源1、加速度传感器2、光传感器3、温度传感器4、主控微处理器5、NB-IOT通讯模块6和报警模块7。
电源1分别与加速度传感器2、光传感器3、温度传感器4、主控微处理器5、NB-IOT通讯模块6和报警模块7电连接，并控制锂电池为上述模块提供电源，使监测终端可以正常的工作。
进一步地，电源1内置电池电量计，用于对锂电池的剩余电量进行检测，并将检测到的锂电池剩余电量发送给主控微处理器5，主控微处理器5对接收到的锂电池电量进行判断，在判断出锂电池剩余电量过低时，监测终端会向外发出电量过低的警告信息。
在本实施例中，加速度传感器2一方面采用三轴传感器来进行二维倾角的测量，通过读取三轴上检测到的加速度计算倾角，从而检测出井盖各个方向上的倾斜角度；另一方面能通过比较任意轴上的倾角与设置的阈值来检测有无运动发生，并将信息映射到外部中断输出引脚上，当倾角当大于设置的阈值时，就会生成一个中断信号，而加速度传感器2通过I2C总线(两线式串行总线)与主控微处理器5通信，主控微处理器5的引脚初始化为低输入模式，当加速度传感器2出现了中断信号时，则说明主控微处理器5读到了高电平信号。
主控微处理器5默认处于休眠状态，在可选的一种实施方式中，主控微处理器5会被加速度传感器2唤醒，当主控微处理器5接收到高电平信号时，会从默认的休眠状态切换为工作状态。
进一步地，当主控微处理器5处于工作状态时，会主动获取加速度传感器2检测到的井盖各个方向上的倾斜角度值。
进一步地，光传感器3通过I2C总线与主控微处理器5通信，用于检测井盖内的光强，当主控微处理器5处于工作状态时，会主动获取光传感器3检测到的井盖内的光强度。
进一步地，温度传感器4通过I2C总线与主控微处理器5通信，用于检测井盖内的温度，当主控微处理器5处于工作状态时，会主动获取温度传感器4检测到的井盖内的温度值。
在本实施例中，主控微处理器5根据加速度传感器2、光传感器3以及温度传感器4的检测数据来综合判断井盖的状态，其中任意一种传感器的检测数据出现异常，均认定井盖处于异常状态。
例如当加速度传感器2检测到井盖的不同方向的倾斜角度不断发生大幅度变化时，则判断井盖正在发生剧烈的不规则运动，即可能在被人为移动。又比如在光传感器3检测到井盖内的光强达到预定光照度时，即可能井盖的位置有偏移，或是温度传感器4检测到井盖内的温度达到预定温度值时，即可能井盖下方有热气等，主控微处理器5会判断井盖处于异常状态。
进一步地，NB-IOT通讯模块6通过串口与主控微处理器连接，用于向外部服务器发送报警信息，它具有超低功耗及超高灵敏度,支持多频段，内嵌网络服务协议栈，方便应用。NB-IOT通讯模块6默认为断电状态，只要主控微处理器判断出井盖处于异常状态，就会向NB-IOT通讯模块发出启动信号，然后启动NB-IOT通讯模块6。
进一步地，主控微处理器5通过NB-IOT通讯模块6向外部服务器发送井盖信息，在可选的一种实施方式中，井盖信息包括当前时间、井盖的倾斜角度、井盖内的光强、井盖内的温度及井盖ID，井盖ID为井盖监测终端内部设定的唯一标识码，里面提前保存了井盖自身的数据，包括井盖的类型，井盖的位置和井盖的安装时间。
进一步地，报警模块7与主控微处理器5电连接，平时默认处于断电状态，在主控微处理器5判断出井盖持续的处于异常状态时，向报警模块7发出启动信号，然后启动报警模块7。报警模块包括蜂鸣器和指示灯，可以根据报警信息，发出不同的声光报警，起到警示作用。
进一步地，主控微处理器5具有蓝牙通信模块，在首次装配时，外部终端可以通过蓝牙与主控微处理器连接，并配置相关参数；在后续施工过程中，比如需要移动井盖时，可以通过蓝牙暂时解除报警。
在可选的另一种实施方式中，主控微处理器5还可以预设唤醒周期，使自身每隔一唤醒周期从默认的休眠状态中唤醒一次。
在本实施例中，预设主控微处理器5的唤醒周期分别为2小时及24小时，并分别对应两套不同的操作：当主控微处理器5被2小时的周期唤醒时，比如主控微处理器在早上8点唤醒一次后，过两个小时，即早上10点再唤醒一次，并依次类推，主控微处理器5唤醒后执行第一套操作，即读取传感器中检测到的数据并保存；而当主控微处理器5被24小时的周期唤醒时，比如主控微处理器5在7月14日早上8点唤醒一次后，过二十四个小时，即7月15日早上8点再次被唤醒，并依次类推，主控微处理器5唤醒后执行第二套操作，即将保存的历史数据上传至外部云端并清除自身记录的历史数据。
进一步地，当主控微处理器5同时被2小时及24小时的周期唤醒，则只执行第二套操作，即将保存的历史数据上传至外部云端并清除自身记录的历史数据。
实施例2
本实施例提供一种智慧井盖，包括如实施例1所述的基于加速度传感器的智慧井盖监测终端。
智慧井盖监测终端安装于智慧井盖的内部，以井盖当前放置的状态为正常水平状态，并根据自身的初始数据以及外部设置的参数，自动调节井盖处于异常状态的参数。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于加速度传感器的智慧井盖监测终端，其特征在于，所述智慧井盖监测终端包括电源、主控微处理器、加速度传感器；
所述电源分别与所述主控微处理器和所述加速度传感器电连接；
所述加速度传感器与所述主控微处理器电连接；
所述加速度传感器设置在井盖上，用于检测井盖的倾斜角度，并根据检测结果来输出高电平信号至所述主控微处理器；
所述主控微处理器在接收到高电平信号后从默认的休眠状态切换为工作状态，并获取所述加速度传感器检测到的井盖的倾斜角度。
2.如权利要求1所述的基于加速度传感器的智慧井盖监测终端，其特征在于，所述智慧井盖监测终端还包括光传感器；
所述光传感器分别与所述电源和所述主控微处理器电连接；
所述光传感器用于检测井盖内的光强；
当所述主控微处理器为工作状态时用于获取所述光传感器检测到的井盖内的光强度。
3.如权利要求2所述的基于加速度传感器的智慧井盖监测终端，其特征在于，所述智慧井盖监测终端还包括温度传感器；
所述温度传感器分别与所述电源和所述主控微处理器电连接；
所述温度传感器用于检测井盖内的温度；
当所述主控微处理器为工作状态时用于获取所述温度传感器检测到的井盖内的温度值。
4.如权利要求3所述的基于加速度传感器的智慧井盖监测终端，其特征在于，所述智慧井盖监测终端还包括NB-IOT通讯模块；
所述NB-IOT通讯模块分别与所述电源和所述主控微处理器电连接；
所述NB-IOT通讯模块默认处于断电状态；
所述主控微处理器用于根据所述加速度传感器、光传感器以及温度传感器的检测数据生成启动信号并传输至所述NB-IOT通讯模块，以启动所述NB-IOT通讯模块。
5.如权利要求4所述的基于加速度传感器的智慧井盖监测终端，其特征在于，在所述NB-IOT通讯模块启动后，所述主控微处理器还用于通过所述NB-IOT通讯模块向外发出井盖信息；
所述井盖信息包括当前时间、井盖的倾斜角度、井盖内的光强、井盖内的温度及井盖ID。
6.如权利要求5所述的基于加速度传感器的智慧井盖监测终端，其特征在于，所述智慧井盖监测终端还包括报警模块；
所述报警模块分别与所述电源和所述主控微处理器电连接；
所述报警模块默认处于断电状态；
所述主控微处理器用于根据所述井盖信息输出报警信号并传输至报警模块，以启动所述报警模块；
所述报警模块用于发出声光报警。
7.如权利要求1-6中任一项所述的基于加速度传感器的智慧井盖监测终端，其特征在于，所述主控微处理器具有蓝牙通信模块。
8.如权利要求3所述的基于加速度传感器的智慧井盖监测终端，其特征在于，所述主控微处理器还用于每隔一唤醒周期从默认的休眠状态中唤醒一次。
9.如权利要求8所述的基于加速度传感器的智慧井盖监测终端，其特征在于，所述唤醒周期包括第一唤醒周期和第二唤醒周期：
若所述主控微处理器经过第一唤醒周期后唤醒，则所述主控微处理器用于获取加速度传感器、光传感器以及温度传感器中的检测数据并保存至所述主控微处理器内；
若所述主控微处理器经过第二唤醒周期后唤醒，则所述主控微处理器用于将所述主控微处理器保存的检测数据上传至外部服务器并清除所述主控微处理器内的检测数据。
10.一种智慧井盖，其特征在于，所述智慧井盖包括权利要求1-9任一项所述的基于加速度传感器的智慧井盖监测终端。
Priority Applications (1)
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| CN202121671293.8U CN215453284U (zh) | 2021-07-21 | 2021-07-21 | 基于加速度传感器的智慧井盖监测终端及智慧井盖 |
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| CN (1) | CN215453284U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115457718A (zh) * | 2022-09-15 | 2022-12-09 | 国网安徽省电力有限公司颍上县供电公司 | 一种基于智能传感的运行前电缆专用防盗警报系统 |
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2021
- 2021-07-21 CN CN202121671293.8U patent/CN215453284U/zh active Active
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| CN115457718A (zh) * | 2022-09-15 | 2022-12-09 | 国网安徽省电力有限公司颍上县供电公司 | 一种基于智能传感的运行前电缆专用防盗警报系统 |
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