[发明专利]一种用于铁路货车的低功耗长寿命北斗卫星定位终端设备

权利要求书

1.一种用于铁路货车的低功耗长寿命北斗卫星定位终端设备，其特征在于，包括供电模块(1)、电源管理模块(2)和定位装置(3)，电源管理模块(2)分别与供电模块(1)和定位装置(3)相连；供电模块(1)与外壳一体化设计，所述的供电模块(1)包括太阳能板(1-1)、太阳能转换器(1-2)、可充电电池(1-3)、不可充电电池(1-4)和超级电容器(1-5)，太阳能板(1-1)通过太阳能转换器(1-2)与可充电电池(1-3)相连，不可充电电池(1-4)和超级电容器(1-5)与电源管理模块(2)相连；所述的定位装置(3)包括与MCU处理器(3-10)相连的定位模块(3-1)、通讯模块(3-2)、振动传感器(3-4)、加速度传感器(3-5)、温湿度芯片(3-6)、NFC电子标签(3-7)、蓝牙/LORA模块(3-8)、缓存读写模块(3-9)，定位模块(3-1)、通讯模块(3-2)和蓝牙/LORA模块(3-8)还与信号天线(3-3)相连，所述的MCU处理器（3-10）采用低功耗STM32处理器，所述的定位模块（3-1）支持GPS/BD/GLONASS多模卫星定位，所述的通讯模块（3-2）支持2G/3G/4G全网通通讯，所述的信号天线（3-3）包括卫星天线、4G天线、蓝牙/LORA天线，所述的缓存读写模块3-9用于储存远程升级固件、参数、定位数据及其它环境采集数据；所述低功耗长寿命北斗卫星定位终端设备的工作流程如下：

(1)、电源管理模块采集磷酸铁锂电池电压，以判断现在是采用充电电池供电，还是采用锂亚电池供电；

(2)、加速度计、振动传感器采集货车运动或静止状态；

(3)、MCU处理器根据(1)、(2)采集数据判断采取什么工作模式：

(a)磷酸铁锂电池供电时：

(a1)运动状态报位置频率为高频；

(a2)静止状态报位置频率为低频，高于最低允许的静态报位置频率；

(b)锂亚电池供电时：

(b1)运动状态报位置频率为最低允许的动态报位置频率；

(b2)静止状态报位置频率为最低允许的静态报位置频率；

(4)、MCU采集低功耗RTC计时器时间、上次启动工作时间；

(5)、MCU监控NFC是否产生感应电流；

(6)、MCU处理器根据步骤(3)中判断出来的工作模式，结合步骤(4)中的计时器时间，定时判断是否应该醒来工作；或者，MCU在条件(5)情况下被激活，启动工作；

(7)、MCU处理器控制电源管理模块给定位天线、定位模块供电，定位天线在接收到卫星信号时，将信号发送给定位模块，定位模块输出位置信息；期间，MCU处理器根据配置的定位时长参数，监控定位是否超时；

(7a)超时情况下：MCU停止给定位模块供电，并记录卫星定位失败，转由基站定位；

(7b)未超时情况下：MCU停止给定位模块供电，并记录卫星定位信息；

(8)、结束步骤(7a)或(7b)后，MCU控制电源管理模块给4G模块供电，上报定位信息；期间，MCU根据配置的通讯时长参数，判断数据传输是否超时；

(8a)超时情况，在缓存中记录发送失败状态、定位信息；

(8b)未超时情况，发送成功，缓存中清理此次定位信息；

(9)、结束步骤(8a)或(8b)后，MCU去FLASH缓存中查找是否有历史缓存记录，如有继续上报，直至结束，(10)、结束步骤（9）后，配置NFC唤醒和RTC定时唤醒，MCU进入深度睡眠模式。

2.根据权利要求1所述的一种用于铁路货车的低功耗长寿命北斗卫星定位终端设备，其特征在于，所述的太阳能板(1-1)设置在装置外壳(4)外表面，用于外部太阳能采集。

3.根据权利要求1所述的一种用于铁路货车的低功耗长寿命北斗卫星定位终端设备，其特征在于，所述的太阳能转换器(1-2)用于充电电源管理，将太阳能板产生的能量转给可充电电池。

4.根据权利要求1所述的一种用于铁路货车的低功耗长寿命北斗卫星定位终端设备，其特征在于，所述的可充电电池(1-3)采用磷酸铁锂电池。