[发明专利]一种具有自主采集能力低功耗杆式测斜仪

说明书

本发明公开了一种具有自主采集能力低功耗杆式测斜仪。包括采集仪中锂电池电源模块、倾角传感器、通信模块、微处理器模块。倾角传感器，内置MEMS加速度计，通过重力加速度被分解在X,Y,Z三个轴的分量从而反算出角度，微处理器负责对倾角传感器的数据采集，数据上传和对各模块的电源通断的控制。微处理器内部的A组RTC（芯片内置时钟功能）周期性的唤醒微处理器，微处理器唤醒倾斜传感器采集倾斜数据，如果倾斜的角度数据没有超过预设的角度阈值将采集的结果保持到微处理器内部存储中，如果采集的角度数据超过了预设的角度阈值则发送到对应的云平台。

技术领域

本发明属于在线安全监测领域，具体涉及一种具有自主采集能力低功耗杆式测斜仪。

背景技术

测斜仪分为便携式测斜仪和固定式测斜仪，便携式测斜仪分为便携式垂直测斜仪和便携式水平测斜仪，固定式分为单轴和双轴测斜仪两种类型。

杆式测斜仪工作原理：在需要观测的结构物体上埋设测斜管, 测斜管内径上有两组互成90°的导向槽，将测斜仪顺导槽放入测斜管内，逐段一个基长(测点间距)进行测量。测量数据经计算即可描述出测斜管随结构物变形的曲线，以此可计算出测斜管每个基长上的轴线与铅垂线所成倾角的水平位移。

杆式测斜仪被广泛运用在土石坝、岩土边坡、建筑基坑、堤防、地下建筑工程、港务工程、打桩等引起的土体内部水平位移的测量，稳定性好，重复性高等特点。

目前市面上的杆式测斜仪多为485等数字输出，在工作时需要外加电源、杆式测斜仪采集系统、杆式测斜仪传输系统等配套产品才能工作，大大的降低了系统的稳定性和可靠性，同时市面上的杆式测斜仪功耗较大，在使用时需要配置容量较大的蓄电池或者提供市电，增加了项目成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有自主采集能力低功耗杆式测斜仪。

以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有自主采集能力低功耗杆式测斜仪。

包括采集仪中锂电池电源模块、倾角传感器、通信模块、微处理器模块。其中，锂电池电源模块能提供多组不同电压和电流输出的输出组合，能给倾角传感器，通信模块供电，微处理器模块。同时锂电池电源模块可以被微处理器控制每一路电源的通断。

倾角传感器，内置MEMS加速度计，MEMS加速度计包括模数转换电路，通讯单元全都集成在一块非常小的电路板上面。通过重力加速度被分解在X,Y,Z三个轴的分量从而反算出角度，并将角度等倾斜数据直接输出的数字式传感器。

通信模块为4G全网通及向下兼容通信模块，控制通信模块将数据发送到对于的平台进行解析和展示。

微处理器模块，采用了目前市面上ST公司基于Cortex-M4 内核的新一代低功耗处理器。微处理器负责对倾角传感器的数据采集，数据上传和对各模块的电源通断的控制。

本设计方案为：锂电池电源模块给微处理器模块和倾斜传感器进行供电，微处理器和倾斜传感器进入待机睡眠模式，并通过控制锂电池电源模块将通信模块的电源进线关闭，使得系统消耗的电量大大减少，而微处理器内部的A组 RTC（芯片内置时钟功能）周期性的唤醒微处理器，微处理器唤醒倾斜传感器并采集一组倾斜数据，如果倾斜的角度数据没有超过预设的角度阈值，而将采集的结果保持到微处理器内部存储中，接着微处理器和倾斜模块均接着进入睡眠，如果采集的角度数据超过了预设的角度阈值，则微处理器控制电源打开通信模块的电源，并通过通信模块把内存存储的数据发送到对应的云平台。微处理器内部的B组 RTC（芯片内置时钟功能）周期性的唤醒微处理器后，微处理器控制电源打开通信模块的电源，并通过通信模块把内存存储的数据发送到对应的云平台。发送完后清空微处理器内部存储的数据，并关闭通信模块的电源，微处理器自身进入待机休眠模块。