基于惯性传感器和GPRS的装配式建筑构件定位系统的制作方法

文档序号:15655244发布日期:2018-10-12 23:46阅读:157来源:国知局

本实用新型涉及的是一种卫星定位领域的技术,具体是一种基于惯性传感器和GPRS的装配式建筑构件定位系统。



背景技术:

目前常见的定位方式之一主要采用GPS卫星定位。但其受气候、电离层、对流层、空气、电磁波等因素影响会存在偏差。且由于GPS信号易受遮蔽,因此更适用于视野开阔、障碍物较少的地区,不适用于情况复杂的施工现场。并且,GPS只能获取某一点的经、纬度数据,构件的空间姿态无法确定。



技术实现要素:

本实用新型针对现有技术存在的上述不足,提出一种基于惯性传感器和GPRS的装配式建筑构件定位系统。

本实用新型是通过以下技术方案实现的:

本实用新型包括:构件定位终端和与之无线连接的远程监控中心,其中:构件定位终端包括:壳体和设置于壳体内的控制电路和分别与之相连的GPRS传感器、惯性传感器和电源电路,电源电路分别与GPRS传感器和惯性传感器相连。

用于控制着整个系统的正常工作的控制电路包括:CPU芯片、时钟电路和复位电路。

所述的GPRS传感器包括:GPRS芯片、SIM卡和GPRS天线。

所述的电源电路包括:12V聚合物锂电池和电源管理电路。

所述的惯性传感器包括:陀螺仪、加速度计和地磁传感器,其中陀螺仪采用美国飞思卡尔公司生产的型号为FXAS21002C的微型三轴数字陀螺仪;加速度计和地磁传感器采用美国飞思卡尔公司生产的型号为FXOS8700CQ的三轴数字加速度计和三轴数字地磁传感器。

所述的GPRS传感器与控制电路采用串行方式连接。

所述的构件定位终端通过GPRS传感器与远程监控中心无线连接。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图;

图2是电源电路的第一稳压电路电路图;

图3是电源电路的第二稳压电路电路图;

图中:1构件定位终端、2远程监控中心、101壳体、102控制电路、103GPRS传感器、104惯性传感器、105电源电路、115第一稳压电路、125第二稳压电路。

具体实施方式

如图1所示,为本实施例涉及的一种基于惯性传感器和GPRS的装配式建筑构件定位系统,包括:构件定位终端1和远程监控中心2。

所述的构件定位终端1包括控制电路102、GPRS传感器103、惯性传感器104和电源电路105,其中:控制电路102分别与GPRS传感器103、惯性传感器104和电源电路105连接,GPRS传感器通过移动通讯网络将信号发送到远程监控中心。

所述的电源管理电路中包括:分别与控制电路102和惯性传感器104相连的第一稳压电路115和与GPRS传感器103相连的第二稳压电路125。

如图2所示,所述的第一稳压电路115的工作电压是3.3V,该第一稳压电路115包括:依次级联的第二稳压芯片VR2和第三稳压芯片VR3以及设置于第二稳压芯片VR2的输入端Vin和接地端GND之间的第三电容C3、设置于第二稳压芯片VR2的输出端Vout和接地端GND之间的第四电容C4和设置于第三稳压芯片VR2的输出端Vout和接地端GND之间的第五电容C5。

如图3所示,所述的第二稳压电路125的工作电压是5V,该第二稳压电路125包括:第一稳压芯片VR1以及设置于第一稳压芯片VR1的输入端Vin和接地端GND之间的第一电容C1、设置于第一稳压芯片VR1的输出端Vout和接地端GND之间的第二电容C2。

所述的惯性传感器包括陀螺仪、加速度计和地磁传感器,用于测量构件的空间姿态和相对位移。陀螺仪采用美国飞思卡尔公司生产的型号为FXAS21002C的微型三轴数字陀螺仪,加速度计和地磁传感器采用美国飞思卡尔公司生产的型号为FXOS8700CQ的三轴数字加速度计和三轴数字地磁传感器。

所述的构件定位终端通过GPRS传感器与远程监控中心连接,GPRS传感器为构件定位终端提供远距离无线通讯能力,GPRS传感器将构件定位终的数据传输至远程监控中心,实现数据的无线远程监测。此外,GPRS传感器与控制电路采用串行方式通信。

本实施例的工作原理是:

在控制电路的控制下,惯性传感器实时获取构件的磁方位角、角速率和加速度数据,经过控制电路处理,解算出构件的俯仰、横滚及偏航角数据,再对加速度数据进行二次积分,即可得到构件的相对位移。

GPRS传感器用于接收控制电路输出的数据,并将该数据调制为GSM/GPRS移动通讯信号,通过移动通讯网络将GSM/GPRS移动通讯信号发送到远程监控中心的网络服务器,完成构件定位终端对构件的定位及姿态测量。

上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本实用新型原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整,本实用新型的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限,在其范围内的各个实现方案均受本实用新型之约束。

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