专利名称：基于双向通讯的三轴位移监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及物联网设备监控监测领域，尤其涉及一种基于双向通讯的三轴位移监测装置及方法。
背景技术：
传感器(英文名称censor)是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求，它是实现自动检测和自动控制的首要环节。加速度传感器是一种能够测量加速力的电子器件，磁传感器是一种能测量磁场变化的电子器件。随着智能化的快速发展，监控设备被广泛应用于各行各业中，但监控设备本身因为外界原因而导致位置发生变化，却无法及时发现并调整到正确位置，从而导致监控出现盲区。同时，在当前监控应用中也缺乏一种当被监测物出现位移以后能发出告警的可双向通讯监测措施。
发明内容为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种基于双向通讯的三轴位移监测装置，弥补了当被监 测物出现位移以后能发出告警的可双向通讯监测措施空白，也解决了当前监控设备偏移后无法及时调整导致监控出现盲区的问题。本实用新型提供了一种基于双向通讯的三轴位移监测装置，包括监测被测物位置变换的硬件单元和监控服务器单元，所述监测被测物位置变换的硬件单元与所述监控服务器单元进行数据交互；所述监测被测物位置变换的硬件单元通过有线或者无线方式与所述服务器单元连接。作为本实用新型的进一步改进，所述监测被测物位置变换的硬件单元包括核心信息采集模块、微处理器模块、字符处理模块、通信模块、电源管理模块、浪涌防护模块；所述微处理器模块分别与所述核心信息采集模块、字符处理模块、通信模块以及电源管理模块进行连接；所述电源管理模块为所述核心信息采集模块、微处理器模块、字符处理模块和通信模块供电；所述微处理器模块分别与所述字符处理模块和所述通信模块进行数据交互。作为本实用新型的进一步改进，所述核心信息采集模块为三轴运动传感器、三轴加速度传感器和三轴磁传感器以及它们的组合。作为本实用新型的进一步改进，所述电源管理模块内设电源控制模块，通过主动或被动模式切断电源。作为本实用新型的进一步改进，所述通信模块为串/并口通信或/和光纤通信或/和无线通信方式。作为本实用新型的进一步改进，所述监测被测物位置变换的硬件单元还包括图像叠加器、电平变换器和光电转换模块；所述图像叠加器、电平变换器和光电转换模块分别与所述微处理器模块进行连接。[0010]本实用新型的有益效果是:创造了一种高灵敏度的新型智能化传感器装置，实现了可重置参数的位移传感器双向通讯模式，不仅仅可用在视频装置的位移监控领域，更可广泛用于环境监测(如地基塌陷、管线塌陷等)、车辆防盗、安全生产(如煤矿坑道监测)、文博系统的监控中。
图1是本实用新型基于双向通讯的三轴位移监测装置连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明及具体实施方式
对本实用新型进一步说明。如图1所示，包括监测被测物位置变换的硬件单元和监控服务器单元，所述监测被测物位置变换的硬件单元与所述监控服务器单元进行数据交互；所述监测被测物位置变换的硬件单元通过有线或者无线方式与所述服务器单元连接。所述监测被测物位置变换的硬件单元包括核心信息采集模块、微处理器模块、字符处理模块、通信模块、电源管理模块、浪涌保护模块；所述微处理器模块分别与所述核心信息采集模块、字符处理模块、通信模块以及电源管理模块进行连接；所述电源管理模块为所述核心信息采集模块、微处理器模块、字符处理模块和通信模块供电。所述核心信息采集模块为三轴运动传感器、三轴加速度传感器和三轴磁传感器以及它们的组合。所述电源管理模块内设电源控制模块，通过主动或被动模式切断电源。所述通信模块为串/并口通信或/和光纤通信或/和无线通信方式。所述监测被测物位置变换的硬件单元还包括图像叠加器、电平变换器和光电转换模块；所述图像叠加器、电平变换器和光电转换模块分别与所述微处理器模块进行连接。如电平变换器为RS485或RS232 ;光电转换模块用于将光信号和电信号进行相互转换。一实施例中，一种基于双向通讯的三轴位移监测装置，包括监测被测物位置变换的硬件单元和内设软处理模块的服务器单元，所述监测被测物位置变换的硬件单元与所述内设软处理模块的服务器单元进行数据交互；所述监测被测物位置变换的硬件单元将被测物位置变换信息发送至所述内设软处理模块的服务器单元；被测物位置变换信息为χ、γ及Z三个维度的空间信息；所述内设软处理模块的服务器单元调节被测物位置参数。所述监测被测物位置变换的硬件单元包括核心信息采集模块、微处理器模块、字符处理模块、通信模块 以及电源管理模块；所述微处理器模块分析和计算所述核心信息采集模块输出的位移状态信号并通过所述通信模块进行数据传输；所述字符处理模块转换所述微处理器模块输出的位移状态信息样式并进行信息传输；所述电源管理模块为所述核心信息采集模块、微处理器模块、字符处理模块和通信模块供电；所述字符处理模块通过随屏显示OSD发生器将位移状态信息进行转换。所述核心信息采集模块为三轴运动传感器、三轴加速度传感器和三轴磁传感器，或它们的组合。所述电源管理模块内设电源控制模块，所述电源控制模块可按程式自行切断电源或通过所述内设软件处理模块的服务器单元切断电源。所述位移状态信息包括但不限于三维度空间位移量，还可以包括被监测物的地址码、安装地址以及设备名称类型等其他信息。[0026]所述通信模块为串/并口通信或/和光纤通信或/和无线通信方式。本实用新型同时提供了一种基于双向通讯的三轴位移监测方法，包括如下步骤:监测被测物位置变换的硬件单元采集、分析并发送位移状态信息；内设软件处理模块的服务器单元接收位移状态信息；内设软处理模块的服务器单元调节被测物位置参数。所述监测被测物位置变换的硬件单元包括核心信息采集模块、微处理器模块、字符处理模块、通信模块、电源管理模块、浪涌防护模块；所述微处理器模块分析和计算所述核心信息采集模块输出的位移状态信号并通过所述通信模块进行数据传输；所述字符处理模块转换所述微处理器模块输出的位移状态信息样式并进行信息传输；所述电源管理模块为所述核心信息采集模块、微处理器模块、字符处理模块和通信模块供电；所述字符处理模块通过随屏显示OSD发生器将位移状态信息进行转换。所述核心信息采集模块为三轴运动传感器、三轴加速度传感器和三轴磁传感器，或它们的组合；所述电源管理模块内设电源控制模块，所述电源控制模块可按程式自行切断电源或通过所述内设软处理模块的服务器单元切断电源；所述通信模块为串/并口通信或/和光纤通信或/和无线通信方式。所述位移状态信息包括但不限于三维度空间位移量，还可以包括被监测物的地址码、安装地址以及设备 名称类型等其他信息；所述软处理模块为监控位移信息处理软件；所述内设软处理模块的服务器单元为监控服务器平台，所述监控服务器平台内设主动工作模式和被动工作模式；所述主动工作模式为监控服务器平台实时监测被测物位移状态信息；所述被动工作模式为监控服务器平台接收被测物位移超范围报警信息后再实施查询。在一实施例中，一种双向通讯的三轴位移量监测装置设有硬件电路单元和上位机软件两部分，硬件电路单元和上位机软件分开，其中上位机软件安装在监控服务器平台上，硬件电路单元采用微机电传感器作为核心信息采集模块，并辅以微处理器模块、字符处理模块、通信模块、电源管理模块、浪涌防护模块构成。硬件电路单元可整合嵌入到被测物体自身系统中，也可以单独制作后附加在被测物体上。监控服务器平台上的上位机软件系统对信息进行显示，并可以通过远程通信模块对硬件电路单元进行参数设置或重置，实现人机交互。核心信息采集模块采用3-axis MEMS motion sensor三轴运动传感器(3-axisacceleration transducer三轴加速度传感器和 3D digital magnetic sensor三轴磁传感器(也可以只选用其中的一种)作为主要器件，通过检测被测物体在X，Y，Z三个维度的空间加速度或者磁场的变化值来反映物体的运动性质，进而反映出被测物体的物理位置变化。微处理器模块可用各类微型处理机，它用来作为运算器件，对核心信息采集模块输出的信号进行分析计算后传递给通信模块。字符处理模块利用随屏显示(OSD)发生器把经上述微处理器模块处理过的位移量信号以及地址码、安装地点、设备类型、设备名称等的信息变换成直观可读的文字，叠加到其他类型的信号(如视频信号)上面进行传输。通信模块对经过微处理器模块分析处理后的信号按用户实际需要进行传输变换，可以通过RS485/RS232等串口通信方式，或者光纤通信方式，或者无线通信方式进行远程传送和接收。电源管理模块具有电源变换和供电控制功能。电源变换将外来交流或直流电源变换为电路所需的电压。供电控制功能可以根据电路上设计的程式切断电源，也可以通过监控服务器平台上的上位机软件进行远程电源开断控制。本监测装置可以自身单独设置新的地址码，也可以由通信模块读取被测物的地址码来共用作为自己的地址码。监测时，当被监测物体的物理位置发生了移动时,硬件电路单元上的微机电传感器输出信号给微处理器，微处理器对信号进行计算后再传递给通信模块发送到远端的监控服务器平台，在远端监控服务器平台上通过专用的上位机软件系统显示出被测物地址码，被测物地点、被测物名称、使用者名称、被测物位移情况等信息，提醒工作人员注意。监控服务器平台可以采用主动工作模式对前端的硬件电路进行轮询，也可以采用被动工作模式，被动工作模式是在接收到前端硬件电路发出的位移中断信号后再实施查询。以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围 。
权利要求1.一种基于双向通讯的三轴位移监测装置，其特征在于:包括监测被测物位置变换的硬件单元和监控服务器单元，所述监测被测物位置变换的硬件单元与所述监控服务器单元进行数据交互；所述监测被测物位置变换的硬件单元通过有线或者无线方式与所述服务器单元连接。
2.根据权利要求1所述的基于双向通讯的三轴位移监测装置，其特征在于:所述监测被测物位置变换的硬件单元包括核心信息采集模块、微处理器模块、字符处理模块、通信模块以及电源管理模块；所述微处理器模块分别与所述核心信息采集模块、字符处理模块、通信模块以及电源管理模块进行连接；所述电源管理模块为所述核心信息采集模块、微处理器模块、字符处理模块和通信模块供电；所述微处理器模块分别与所述字符处理模块和所述通信模块进行数据交互。
3.根据权利要求2所述的基于双向通讯的三轴位移监测装置，其特征在于:所述核心信息采集模块为三轴运动传感器、三轴加速度传感器和三轴磁传感器以及它们的组合。
4.根据权利要求2所述的基于双向通讯的三轴位移监测装置，其特征在于:所述电源管理模块内设电源控制模块，通过主动或被动模式切断电源。
5.根据权利要求2所述的基于双向通讯的三轴位移监测装置，其特征在于:所述通信模块为串/并口通信或/和光纤通信或/和无线通信方式，所述通信模块对所述微处理器模块输出的信号进行传输。
6.根据权利要求2所述的基于双向通讯的三轴位移监测装置，其特征在于:所述监测被测物位置变换的硬件单元还包括图像叠加器、电平变换器和光电转换模块；所述图像叠加器 、电平变换器和光电转换模块分别与所述微处理器模块进行连接。
专利摘要本实用新型涉及物联网设备监测领域，其公开了一种基于双向通讯的三轴位移监测装置，包括监测被测物位置变换的硬件单元和监控服务器单元，所述监测被测物位置变换的硬件单元与所述监控服务器单元进行数据交互；所述监测被测物位置变换的硬件单元通过有线或者无线方式与所述服务器单元连接。本实用新型的有益效果是创造了一种高灵敏度的新型智能化位移传感器装置，实现了可重置参数的位移传感器双向通讯模式。
文档编号G01B21/02GK203132521SQ20132011958
公开日2013年8月14日 申请日期2013年3月17日 优先权日2013年3月17日
发明者刘兵, 张进 申请人:成都必翰信息技术有限责任公司