[发明专利]超低功耗液压支柱用无线压力传感器及其超低功耗实现方法

说明书

本发明公开了一种超低功耗液压支柱用无线压力传感器超低功耗实现方法，本传感器用于对矿井工作面液压支柱压力监测并通过无线通讯方式进行数据上传。通过设置由软件控制的多路硬件电源开关，对传感器的压力采集单元、无线通讯单元、状态指示单元等各功能模块进行分区按需供电；通过光照控制唤醒本机数码管显示实时压力值、本机地址等状态信息；通过软件控制传感器休眠算法、数据对比差异超限启动无线传输算法进行降功耗处理以达到超低功耗目的。其电池备用时间可达一年以上，高于市面常见的半年备用时间，可保证液压支架压力数据的连续性。另外，传感器可实现故障传感器的智能故障定位上报，方便分析定位故障问题，减少了业主维护工作量。

技术领域

本发明涉及一种超低功耗液压支柱用无线压力传感器及其超低功耗实现方法。

背景技术

煤炭开采工作页面支柱压力信息的获知，对顶板安全管理及预防顶板事故发生都有着十分重要的意义。目前液压支柱压力的检测手段是通过传感器实时监测压力的变化，并上传给上位机处理。而目前的液压支柱用无线压力传感器存在整机功耗高，并且由于国标对所使用电池容量限制，导致电池备用时间短、更换频繁,不能保证液压支架压力数据的连续性；当传感器出现故障时，需要维护人员经过多方面的分析定位故障问题，增加了系统维护工作量。

发明内容

本发明的目的是提供一种超低功耗液压支柱用无线压力传感器及其超低功耗实现方法，以解决现有无线压力传感器功耗高的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种超低功耗液压支柱用无线压力传感器，包括微控制器、与所述微控制器电连接的无线通讯单元和压力采集单元以及用于分别为所述微控制器、无线通讯单元和压力采集单元供电的电源模块；

所述电源模块包括电池；所述电池与压力采集单元之间连接有第三电源开关，所述电池与无线通讯单元之间设有第二电源开关；所述第二电源开关和第三电源开关均与所述微控制器连接，并由所述微控制器控制其导通与关断。

进一步地，所述压力采集单元包括与所述微控制器连接的压力变送器，所述压力变送器通过所述第三电源开关控制其供电。

进一步地，该传感器还包括显示单元，所述显示单元包括分别与微控制器连接的存储电路和数码管显示器；所述显示单元与电池之间连接有第一电源开关，所述第一电源开关控制所述声光报警器、存储电路和数码管显示器供电。

进一步地，该传感器还包括报警单元，所述报警单元包括与所述微控制器连接的声光报警器，所述第一电源开关控制所述声光报警器供电。

进一步地，该传感器还包括分别与所述微控制器和电源模块电连接的光感电路，所述光感电路在光照操作时打开所述第一电源开关和第三电源开关为所述压力采集单元、显示单元和报警单元供电。

进一步地，该传感器还包括与所述微控制器电连接的时钟源。

此外，本发明还提供了一种超低功耗液压支柱用无线压力传感器的超低功耗实现方法，包括以下步骤：

S1：初始化传感器，打开第一电源开关、第二电源开关和第三电源开关；若传感器在限定时间内成功组网，关闭第一电源开关和第三电源开关，并控制使其余处于供电状态的各功能模块和微控制器进入低功耗休眠状态；若传感器在限定时间内未组网成功，则关闭全部电源开关，使传感器进入定时休眠低功耗状态，定时休眠时间到后再进行组网申请；

S2：通过控制分别与传感器的状态指示单元、无线通讯单元和压力采集单元相匹配的第一电源开关、第二电源开关和第三电源开关的工作状态分别控制状态指示单元、无线通讯单元和压力采集单元工作，进行分区按需供电。