[发明专利]一种桥梁倾斜及动态参数监测传感器及检测方法

说明书

本发明涉及倾角传感器领域，为一种桥梁倾斜及动态参数监测传感器及检测方法，供电模块包括太阳能充电单元、充电选择开关单元及用于给传感器供电的锂电池，太阳能充电单元的输出端与锂电池电连接，充电选择开关单元用于单一选择太阳能充电单元或锂电池给射频模块供电；射频模块用于使MCU与外界进行无线通信；MCU包括STM32L051C6T6单片机，STM32L051C6T6单片机通过SPI总线与倾角传感SCL3300芯片通信连接。通过太阳能供电节能环保，采用无线传输及太阳能加锂电池的供电方式解决了常规安装时无法布线的问题，接收机也使用电池供电，真正意义做到全无线，安装方式便携多样。采用载波侦听空中唤醒技术实现网关在有数据时唤醒并处理数据，无数据时自动休眠，实现基站部分的低功耗。

技术领域

本发明涉及倾角传感器技术领域，具体涉及一种桥梁倾斜及动态参数监测传感器及检测方法。

背景技术

桥梁作为交通中重要一环，在发展经济的过程中起着非常重要的作用。但是桥梁在使用过程中，会因为老化或者不可预见因素导致性能下降或质量隐患，严重的会发生坍塌事故。为了确保桥梁使用过程的安全，应对桥梁的承载能力进行定期检测评估或对桥梁的重要参数进行长期的实时监测。

桥梁的水平测量是一个重要的指标，桥梁只有保持精准水平才能避免因角度偏移造成倾斜坍塌等经济损失。传统桥梁的角度测量有方向观测法、全组合测角法等，测量点之间采用有线连接，走线极为困难。另一方面，若采用无线传感器采集数据，无线式桥梁测量系统包括桥梁挠度、应力应变、固有频率、倾角等参数，数据采用无线方式传输，而常规无线传感器网络传感部分采用电池供电，但在网关部分采用常规供电。

发明内容

本发明提供了一种桥梁倾斜及动态参数监测传感器，解决了以上所述的倾角传感器耗电严重的技术问题。

本发明为解决上述技术问题提供了一种桥梁倾斜及动态参数监测传感器，包括倾角传感SCL3300芯片，包括供电模块、射频模块及MCU；

所述供电模块包括太阳能充电单元、充电选择开关单元及用于给传感器供电的锂电池，所述太阳能充电单元的输出端与所述锂电池电连接，所述充电选择开关单元用于单一选择太阳能充电单元或锂电池给射频模块供电；

所述射频模块用于使MCU与外界进行无线通信；

所述MCU包括STM32L051C6T6单片机，所述STM32L051C6T6单片机通过SPI总线与所述倾角传感SCL3300芯片通信连接，且通过IO口给所述倾角传感SCL3300芯片供电。

优选地，所述供电模块还包括电压检测单元，所述电压检测单元包括SGM2554AYN5G/TR芯片，所述SGM2554AYN5G/TR芯片的VIN输入端与所述太阳能充电单元的输出端电连接。

优选地，所述太阳能充电单元包括MPPT控制电路，所述MPPT控制电路包括CN3065芯片，所述CN3065芯片的电源输入端与所述太阳能充电单元的输出端电连接，所述CN3065芯片的电源输出端与所述锂电池电连接。

优选地，所述充电选择开关单元包括一次性锂电池供电选择电路及太阳能供电选择电路；

所述一次性锂电池供电选择电路包括SGM2554AYN5G/TR芯片，该芯片的电源输入端与锂电池连接，输出端与射频模块供电端电连接；

太阳能供电选择电路包括RT9013-33GB芯片，该芯片的电源输入端与太阳能充电单元的输出端电连接，输出端与射频模块供电端电连接。

优选地，所述STM32L051C6T6单片机的PA4引脚、PA5引脚、PA6引脚及PA7引脚分别与所述倾角传感SCL3300芯片的CSB引脚、SCK引脚、MISO引脚及MOSI引脚电连接。

优选地，所述STM32L051C6T6单片机的PB0引脚与所述倾角传感SCL3300芯片的VDD引脚电连接。