[发明专利]一种基于传感器的管道状态监测系统

说明书

本发明公开了一种基于传感器的管道状态监测系统，其中，无线通信模块用于与远程服务器建立无线通信连接；检测开关用于在管道被插入时，发送开状态信号，在管道被拔下时，发送关状态信号；主控模块用于根据加速度传感器和陀螺仪传感器采集的加速度数据和运动轨迹数据计算管道的状态参数，并在接收到开状态信号时，若状态参数超过第一预设阈值，则判定管道处于插入状态下的工作状态，否则判定管道处于插入状态下的静止状态，以及在接收到关状态信号时，若状态参数超过第二预设阈值，则判定管道处于拔下状态下的运动状态，否则判定管道处于拔下状态下的静止状态。本发明能够对管道状态进行智能实时监测。

技术领域

本发明涉及管道监测技术领域，尤其是一种基于传感器的管道状态监测系统。

背景技术

当前，人们对各种水管、排污管等管道工作状态的智能高效监管仍处于一片空白，大多数仍然依赖于人工监管的原始作业模式，例如火车上水、排污作业的整个过程，管道的工作状态依赖于人工监管，缺乏利用人工智能技术有效监管，监管效率低，存在安全隐患，一旦发生事故，将造成很严重的后果。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种基于传感器的管道状态监测系统，能够对管道状态进行智能实时监测。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种基于传感器的管道状态监测系统，包括主控模块、无线通信模块、检测开关、陀螺仪传感器和加速度传感器；所述无线通信模块用于与远程服务器建立无线通信连接；所述检测开关用于在管道被插入时，向所述主控模块发送开状态信号，以及在管道被拔下时，向所述主控模块发送关状态信号；所述加速度传感器用于采集管道的加速度数据；所述陀螺仪传感器用于采集管道相对大地的运动轨迹数据；所述主控模块用于根据所述加速度数据和运动轨迹数据计算管道的状态参数，并在接收到开状态信号时，若所述状态参数超过第一预设阈值，则判定管道处于插入状态下的工作状态，若所述状态参数未超过第一预设阈值，则判定管道处于插入状态下的静止状态，以及在接收到关状态信号时，若所述状态参数超过第二预设阈值，则判定管道处于拔下状态下的运动状态，若所述状态参数未超过第二预设阈值，则判定管道处于拔下状态下的静止状态，同时将管道的状态信息通过所述无线通信连接发送至远程服务器，其中，所述第一预设阈值高于第二预设阈值。

优选的，所述主控模块还用于在管道处于拔下状态下的静止状态的持续时长达到第一预设时长时，控制无线通信模块、检测开关与陀螺仪传感器处于关闭状态，同时实时判断加速度数据是否超过第三预设阈值，若加速度数据超过第三预设阈值，则判定管道处于拔下状态下的运动状态，并控制无线通信模块、检测开关与陀螺仪传感器处于工作状态。

优选的，所述管道状态监测系统还包括位置定位模块，所述位置定位模块用于获取管道的当前地理位置，所述位置定位模块默认情况下处于关闭状态；所述主控模块还用于在管道处于拔下状态下的静止状态的持续时长达到第二预设时长后，以第三预设时长为周期打开位置定位模块，并向远程服务器发送心跳包数据以及当前地理位置。

优选的，所述管道状态监测系统还包括近场通信模块，所述近场通信模块用于与近场设备建立近场通信连接，所述主控模块还用于将管道的状态信息通过近场通信连接发送至近场设备，以及在控制无线通信模块、检测开关与陀螺仪传感器处于关闭状态的同时，控制近场通信模块处于关闭状态。

优选的，所述无线通信连接为NB-IOT连接、蓝牙连接、WIFI连接及LoRa连接。

优选的，所述管道状态监测系统还包括电源管理模块和电池，所述电源管理模块用于对电池的电压电流以及无线充电参数进行监测，以及以无线充电模式对电池进行充电。

优选的，所述管道状态监测系统还包括告警指示模块，所述主控模块还用于接收远程服务器的告警信息，并根据所述告警信息控制所述告警指示模块发出告警。

优选的，所述主控模块还用于在电池的电压过低时，控制所述告警指示模块发出告警。