CN219490751U - 一种多功能智能标识桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及界桩以及警示标识桩技术领域。包括桩体，以及安装于桩体顶部的智能电子模块，所述智能电子模块包括壳体以及置于壳体内的电路板和电池，所述壳体顶面和或侧面设置太阳能电池板，所述电路板包括CPU电路、北斗定位模块、物联网通讯模块、倾斜震动传感器电路、标准Modbus‑485接口电路以及感测开关接口电路，所述CPU电路与北斗定位模块、物联网通讯模块、标准Modbus‑485接口电路双向连接，倾斜震动传感器电路和感测开关接口电路的输出端连接CPU电路的输入端。本实用新型集成了北斗定位、倾斜震动感应、蓝牙通讯、物联网通讯、语音报警、夜间指示、雷达人体感应、485通讯等功能，功能全面。

Description

一种多功能智能标识桩

技术领域

本实用新型涉及界桩以及警示标识桩技术领域，具体涉及一种多功能智能电子桩。

背景技术

在自然界中，人们经常会见到公路沿途作为地界标志的标识桩，标识电缆、光缆、燃气等的警示标识桩，区分自然保护区、湿地、矿区等的边界桩，为了确保河流行洪安全、维护河道界线、遏制违章非法占据河道而设置的河界桩等。界桩和警示标志桩等在我们的生活中已经存在很多年，但是目前的界桩、警示标识桩等的管理通常靠人力去巡查，当桩数量较大时，巡查管理的难度较大，成本较高，对于破坏者只能事后追查，对于警示标识桩，如果损坏或者丢失，或者警示标志数据脱落，无法辨识，都会给各类工程施工带来不可估量的损失，甚至造成安全事故。随着科学技术的发展、物联网的普及、传感器技术的成熟以及现代信息化管理的需要，目前的界桩和警示标识桩已经无法满足现代化的信息管理和维护需求。

目前市场上有一些基于现代信息技术的电子桩，但是其普遍存在功能单一，只能用于特定场合的缺点，因此，研发一种适用于各类界桩和警示标识桩，并且可根据具体使用条件进行扩展配置的标识桩，成为了当前标识桩的研发课题。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种多功能智能标识桩，集成监控界桩状态，标识边界线路，警示破坏行为，监测周围环境及水情，现场定位打卡等功能，适用于各类界桩和警示标识桩等。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种多功能智能标识桩，包括桩体，以及安装于桩体顶部的智能电子模块，所述智能电子模块包括壳体以及置于壳体内的电路板和电池，所述壳体顶面和或侧面设置太阳能电池板，所述电路板包括CPU电路、北斗定位模块、物联网通讯模块、倾斜震动传感器电路、标准Modbus-485接口电路以及感测开关接口电路，所述CPU电路与北斗定位模块、物联网通讯模块、标准Modbus-485接口电路双向连接，倾斜震动传感器电路和感测开关接口电路的输出端连接CPU电路的输入端。

进一步的，所述电路板还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块与CPU电路双向连接。

进一步的，所述电路板还包括雷达感应模块，所述雷达感应模块与CPU电路双向连接。

进一步的，所述电路板还包括语音模块，所述语音模块与CPU电路双向连接。

进一步的，所述电路板还包括指示灯接口电路，所述指示灯接口电路连接CPU电路的输出端。

更进一步的，还包括指示灯，所述指示灯安装固定于壳体侧面或者桩体侧面，指示灯通过插接头连接指示灯接口电路。

进一步的，所述电路板还包括电池充电电路以及电源管理模块，所述电池充电电路输入端连接太阳能电池板，电池充电电路输出端连接电池和电源管理模块的电源输入端，所述电源管理模块的控制端与CPU电路连接。

进一步的，所述电源管理模块包括三路DC-DC转换电路，其中一路为5vDC-DC转换电路。

进一步的，所述感测开关接口电路设置多路接插口，连接多路无源感测开关，所述无源感测开关包括雷达人体感应开关、防盗开关、水位开关、磁力开关、雨量开关、阀井开关。

进一步的，所述智能电子模块与桩体之间的安装方式为顶部平面安装或顶部内嵌安装。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本实用新型集成了北斗定位、倾斜震动感应、蓝牙通讯、物联网通讯、语音报警、夜间指示、雷达人体感应、标准485通讯以及唤醒、防盗、水位监测、雨量监测等功能，具有功能全面，造型小巧，安装简单，使用方便，便于集成，可集中统一管理的特点。本实用新型适用于各类界桩和警示标志桩，具体功能可根据实际需要进行配置。

附图说明

图1是本实用新型智能标识桩电路原理框图；

图2是本实用新型智能标识桩CPU电路及其部分功能电路原理图；

图3是本实用新型智能标识桩标准Modbus-485接口电路原理图；

图4是本实用新型智能标识桩语音模块原理图；

图5是本实用新型智能标识桩电源管理模块原理图；

图6是本实用新型智能电池充电电路原理图。

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，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，本实用新型所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下实施例的详细描述并非对本实用新型保护范围的限制，而是方便本领域一般技术人员对本实用新型进行理解；本领域普通技术人员基于本实用新型中的实施例，在没有做出创造性劳动的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。

本实用新型提供了一种多功能智能标识桩，其包括桩体，以及安装于桩体顶部的智能电子模块，所述智能电子模块包括壳体以及置于壳体内的电路板和电池，所述壳体顶面和或侧面设置太阳能电池板，所述电路板集成了多种功能电路，如图1所示，所述电路板包括CPU电路、北斗定位模块、物联网通讯模块、倾斜震动传感器电路、标准Modbus-485接口电路以及感测开关接口电路，所述CPU电路与北斗定位模块、物联网通讯模块、标准Modbus一485接口电路双向连接，倾斜震动传感器电路和感测开关接口电路的输出端连接CPU电路的输入端。具体电路参见图2和图3。

本实用新型集成北斗定位，可实时获取标识桩位置的经纬度和时间，可实现每日自动上报一次位置信息，方便定位设备，如果设备丢失，可以协助寻回丢失设备，还可以在上报警情和检测数据的同时上报经纬度，通过经纬度在电子地图上显示位置和标示路线，便于管理人员第一时间到达现场进行处置。

本实用新型集成物联网通讯，方便现场使用手机(管理端，配置APP程序，也可以是平板、便携式计算机等，配置管理程序)连接标识桩设备，可以通过手机修改设备参数，取消报警、查看设备状态、读取监测数据等。物联网通讯模块内置4G流量卡(物联网卡)，可实现上传警情和监测数据，警情和数据可在手机APP端实时接收。

本实用新型集成倾斜震动传感器，在标识桩体发生震动、倾斜或翻倒时报警，本地实现声、光、语音警告，还能远程报警到电脑和手机。

本实用新型集成标准485通讯功能，支持外接标准Modbus-485串口总线，可支持同时连接多个串口设备进行数据的采集和监测。扩展接口灵活可按需配置，支持温湿度、雨量、水位、气体、摄像头等串口设备。该扩展接口带可控电源输出，控制串口设备供电状态。可用于阀门井温湿度监测、水位监测、流量监测、温湿度监测、雨量监测、摄像头拍照等。

作为本实用新型的进一步改进，所述电路板还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块与CPU电路双向连接。

本实用新型集成蓝牙通讯，通过蓝牙模块进行蓝牙通讯连接，方便现场使用手机进行管理，还可以实现现场巡护打卡，设置摄像头的标识桩还可以实现拍照打卡。

为了实现人靠近时，进行警告，本实用新型所述电路板还包括雷达感应模块，所述雷达感应模块与CPU电路双向连接。

本实用新型集成雷达人体感应功能，实现有人员靠近时报警，报警可以是声光报警和或警告语音，还远程报警到电脑和手机(注：管理人员可关闭此功能)。

为了实现语音报警以及数据播报等语音功能，本实用新型所述电路板还包括语音模块，所述语音模块与CPU电路双向连接，参见图4。

本实用新型的语音模块支持外接RS485串口输出设备，如显示屏，可现场显示监测数据。支持外接喇叭，可现场语音播报监测数据，发生警情时自动语音警告。

对于本实用新型，为了在夜间便于识别标识桩，所述电路板还包括指示灯接口电路，所述指示灯接口电路连接CPU电路的输出端。指示灯接口电路通过插接头连接指示灯，所述指示灯安装固定于壳体侧面或者桩体侧面。

本实用新型集成夜间灯光指示功能，通常采用高亮LED示廓灯，夜间亮灯，用连续光点标示位置和线路。分频闪、常亮两种模式。指示灯同时还可以作为警示灯，有警情时进行闪烁。当然，警示灯也可以通过485通讯口进行连接。

由于标识桩通常在室外使用，附件通常没有电源，因此本实用新型采用电池和太阳能电池板，由太阳能电池板为电池充电，满足电路板的电源使用需求，因此所述电路板还包括电池充电电路以及电源管理模块，如图5所示，所述电池充电电路输入端连接太阳能电池板，电池充电电路输出端连接电池和电源管理模块的电源输入端，如图6所示，所述电源管理模块的控制端与CPU电路连接。所述电源管理模块包括三路DC-DC转换电路，其中一路为5vDC-DC转换电路。

为了进一步提高本实用新型的适用范围，提供更多的可选功能，本实用新型所述感测开关接口电路设置多路接插口，连接多路无源感测开关，所述无源感测开关包括雷达人体感应开关、防盗开关、水位开关、磁力开关、雨量开关、阀井开关。用于雨量监测、阀井防盗、水位超限告警、漏水报警、阀门井盖翻起告警等。

为减少设备功耗，本实用新型还具有休眠唤醒等功能，无警情时自动休眠，超低功耗。有警情时自动唤醒，发出警报并上报警情和数据。对于部设备的供电可进行控制，需要采集外部设备数据时进行供电，然后采集数据，采集数据完成，断开输出电源，降低功耗。

对于本实用新型，所述智能电子模块通常要固定在桩体上，由智能电子模块供电的一些设备(比如：摄像头、压电式雨量计、LED显示屏、生光报警器等)通常需要固定在桩体上，因此智能电子模块的安装也很关键。

对于本实用新型，通常的安装方式包括两种，一种为顶部平面安装，一种为顶部内嵌安装。对于顶部平面安装，智能电子模块的壳体通常设计为梯形盒，盒体分内外两层空间，内层空间密封，安装电路板和电池。外层空间安装外围设备：灯珠、天线、喇叭等。壳体顶部安装太阳能电池板。对于顶部内嵌安装，壳体设计成平板盒，顶面为平板形状，用于安装太阳能电池板，下部为方形内嵌盒，只有内层空间，安装电路板和电池，外围设备安装到桩体上。

对于需要安装摄像头的情况，壳体可以设计成方形盒，壳体内部安装电池和电路板，壳体外侧面安装太阳能电池板，壳体顶部安装摄像头，当然，如果顶部不需要安装其他设备，也可以安装太阳能电池板。

Claims (10)

1.一种多功能智能标识桩，其特征在于：包括桩体，以及安装于桩体顶部的智能电子模块，所述智能电子模块包括壳体以及置于壳体内的电路板和电池，所述壳体顶面和或侧面设置太阳能电池板，所述电路板包括CPU电路、北斗定位模块、物联网通讯模块、倾斜震动传感器电路、标准Modbus-485接口电路以及感测开关接口电路，所述CPU电路与北斗定位模块、物联网通讯模块、标准Modbus-485接口电路双向连接，倾斜震动传感器电路和感测开关接口电路的输出端连接CPU电路的输入端。

2.根据权利要求1所述的一种多功能智能标识桩，其特征在于：所述电路板还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块与CPU电路双向连接。

3.根据权利要求2所述的一种多功能智能标识桩，其特征在于：所述电路板还包括雷达感应模块，所述雷达感应模块与CPU电路双向连接。

4.根据权利要求3所述的一种多功能智能标识桩，其特征在于：所述电路板还包括语音模块，所述语音模块与CPU电路双向连接。

5.根据权利要求4所述的一种多功能智能标识桩，其特征在于：所述电路板还包括指示灯接口电路，所述指示灯接口电路连接CPU电路的输出端。

6.根据权利要求5所述的一种多功能智能标识桩，其特征在于：还包括指示灯，所述指示灯安装固定于壳体侧面或者桩体侧面，指示灯通过插接头连接指示灯接口电路。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种多功能智能标识桩，其特征在于：所述电路板还包括电池充电电路以及电源管理模块，所述电池充电电路输入端连接太阳能电池板，电池充电电路输出端连接电池和电源管理模块的电源输入端，所述电源管理模块的控制端与CPU电路连接。

8.根据权利要求7所述的一种多功能智能标识桩，其特征在于：所述电源管理模块包括三路DC-DC转换电路，其中一路为5vDC-DC转换电路。

9.根据权利要求1所述的一种多功能智能标识桩，其特征在于：所述感测开关接口电路设置多路接插口，连接多路无源感测开关，所述无源感测开关包括雷达人体感应开关、防盗开关、水位开关、磁力开关、雨量开关、阀井开关。

10.根据权利要求1所述的一种多功能智能标识桩，其特征在于：所述智能电子模块与桩体之间的安装方式为顶部平面安装或顶部内嵌安装。