一种具备多种传感器数据采集和传输的低功耗主控系统的制作方法

文档序号:23582387发布日期:2021-01-08 14:12阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种具备多种传感器数据采集和传输的低功耗主控系统,其特征在于:包括主控板,所述主控板支持与多种传感器数据采集通信;低功耗模块,所述低功耗模块将系统功耗设计在1.5ma以下。

2.根据权利要求1所述的一种具备多种传感器数据采集和传输的低功耗主控系统,其特征在于:还包括主机上壳和主机下壳,所述主机上壳、主机下壳之间设置有电池包,所述主控板上设置有gnss天线和nbiot天线,所述主机上壳设置有调试接口和外接传感器接口。

3.根据权利要求2所述的一种具备多种传感器数据采集和传输的低功耗主控系统,其特征在于,所述主控板与雨量计传感器、三轴加速度传感器、存储电路、拉绳传感器电路、gnss模块、485电路、nbiot电路、调试串口和晶振通信连接。

4.根据权利要求3所述的一种具备多种传感器数据采集和传输的低功耗主控系统,其特征在于,所述主控板的mcu采用意法半导体公司的低功耗系列stm32l4系列作为主控制器。

5.根据权利要求3所述的一种具备多种传感器数据采集和传输的低功耗主控系统,其特征在于,所述nbiot电路选用nbiot模组,用于数据的网络传输,支持移动、联通和电信三大运营商,根据现场nbiot的网络环境灵活选择运营商,并同时支持可插拔的usim卡和贴片的esim卡;通过串口与mcu进行通信,并通过mcu控制模块的工作模式,当需要通过nbiot网络传输数据时控制nbiot模块在正常工作模式,不需要传输数据时控制nbiot模块进入psm模式,以降低系统功耗。

6.根据权利要求3所述的一种具备多种传感器数据采集和传输的低功耗主控系统,其特征在于,加速度传感器采用adi公司的超低功耗的三轴加速度传感器,监测当前环境的x/y/z三轴方向运动的加速度值,做监测点的动静态判断,并计算出监测点的倾角大小,通过spi总线与mcu进行通信,该加速度传感器正常工作时功耗只有ua级,可实时监测山体的动静态及倾斜角度变化。

7.根据权利要求3所述的一种具备多种传感器数据采集和传输的低功耗主控系统,其特征在于,所述485电路采用485转换芯片,用于mcu与外接的485传感器的数据通信。

8.根据权利要求3所述的一种具备多种传感器数据采集和传输的低功耗主控系统,其特征在于,所述存储电路采用低功耗的norflash芯片,通过spi总线与mcu进行数据通信,用于nbiot网络掉线时的离线数据存储,以便在nbiot网络恢复后能将网络离线时的数据进行补发,能避免网络掉线时的数据漏报。

9.根据权利要求3所述的一种具备多种传感器数据采集和传输的低功耗主控系统,其特征在于,所述gnss模块选用低功耗的gnss模组,通过串口与mcu进行通信,用于系统的定位和校时,定位可用于后续设备位置的找寻,校时可定时更新校准系统时间,避免系统内部实时时钟的运行偏差导致数据上传至平台时间的偏差;所述拉绳传感器电路上做兼容设计,支持电流、电阻及电压型拉绳传感器,通过电阻分压及adc采样读取传感器电压值,并测量出拉绳拉出长度,可用于山体裂缝形变的监测。


技术总结
本发明公开了一种具备多种传感器数据采集和传输的低功耗主控系统,包括主控板,所述主控板支持与多种传感器数据采集通信;低功耗模块,所述低功耗模块将系统功耗设计在1.5mA以下,可支持野外地质灾害监测中常用到的加速度传感器、拉绳传感器、数字式雨量计及各种功耗适中的485传感器,通过NBIOT的网络传输方式,利用内置电池可稳定工作3年以上,能更大程度的满足地质灾害监测的需求。

技术研发人员:李光伟;赵康德;俞岭;李然;赵斐斐;刘祥云;潘杰;杨荣仕
受保护的技术使用者:上海华测导航技术股份有限公司
技术研发日:2020.10.10
技术公布日:2021.01.08
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