一种GNSS变形监测电源管理方法及其系统技术方案

本发明专利技术公开了一种GNSS变形监测电源管理方法及其系统，其中，该方法包括：在控制中心内预先设定持续时间、功率及观测时段；监测到太阳能蓄电池的剩余电量，并将剩余电量传输至所述控制中心；根据剩余电量、持续时间、功率及观测时段，生成关机指令和开机指令后，并传输至单片机；当接收到关机指令时，单片机向GNSS接收机发送关机指令，并控制太阳能蓄电池断路开关断开电源电路；当接收到开机指令后，通过该断路开关接通电源电路，GNSS接收机在加载电源后自动开机；通过控制中心修正持续时间后，重复步骤B至步骤D。本发明专利技术实现了GNSS变形监测设备的在线电源管理，在降低电池容量的同时实现更长待机时间，从而应对长时间阴雨天气，有效降低监测成本。

A power management method and system for GNSS deformation monitoring

The invention discloses a GNSS deformation monitoring power management method and a system in which the method includes: setting up the duration, power and observation period in the control center; monitoring the residual quantity of the solar battery and transferring the residual quantity to the control center; according to the residual quantity, duration, and time, When the power and observation period are generated, the shutdown instructions and the starting instructions are generated and transmitted to the single chip microcomputer. When the shutdown instruction is received, the MCU sends the shutdown instructions to the GNSS receiver and controls the circuit breaker switch off by the solar battery; after receiving the starting instruction, the power circuit is connected through the circuit breaker, GNSS The receiver starts automatically after loading the power supply. After the control center corrections the duration, repeat steps B to step D. The invention realizes the online power management of the GNSS deformation monitoring equipment, and realizes the longer standby time while reducing the battery capacity, so as to cope with the long and rainy weather and reduce the monitoring cost effectively.

【技术实现步骤摘要】
一种GNSS变形监测电源管理方法及其系统
本专利技术涉及GNSS
，具体涉及一种GNSS变形监测电源管理方法及其系统。
技术介绍
GNSS的全称是全球导航卫星系统（GlobalNavigationSatelliteSystem），它是泛指所有的卫星导航系统，包括全球的、区域的和增强的，如美国的GPS、俄罗斯的Glonass、欧洲的Galileo、中国的北斗卫星导航系统。GNSS变形监测时，需要GNSS接收机持续不断地跟踪和记录GNSS卫星信号，然后通过数据后处理提取变形。在监测期间，接收机需保持开机状态，并不断消耗电源，一般耗电功率不小于5W。因此，为确保接收机的正常运行，需要在监测系统中建设配套的供电网络，但施工较为麻烦。太阳能供电是一个较为灵活的供电方式，但是在持续阴雨情况下难以提供稳定的电源保障。对于大坝、建筑物的监测而言，降雨特别是暴雨期间的安全监测更为重要，甚至是不可缺少的。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供了一种GNSS变形监测电源管理方法及其系统，本专利技术旨在解决在阴雨天气下太阳能不能为GNSS接收机提供稳定的电源而导致不能进行GNSS变形监测的问题。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案如下：一种GNSS变形监测电源管理方法，其中，包括如下步骤：A、在控制中心内预先设定GNSS接收机需要应对无太阳能发电的持续时间T1、GNSS接收机的功率P及全天24小时的观测时段m；B、所述控制中心定时生成剩余电量控制指令，所述剩余电量控制指令通过无线通信单元传送至单片机，所述单片机通过电量监控单元监测到用于GNSS接收机供电的太阳能蓄电池的剩余电量N，并将所述剩余电量N由单片机通过无线通信单元传输至所述控制中心；C、所述控制中心通过电源管理服务器根据剩余电量N、持续时间T1、功率P及观测时段m，生成用于控制GNSS接收机关机、开机的关机指令和开机指令，所述关机指令和开机指令皆通过无线通信单元传输至单片机；D、当单片机接收到所述关机指令时，所述单片机通过RS485通信单元向GNSS接收机发送关机指令，同时控制太阳能蓄电池断路开关断开太阳能蓄电池与GNSS接收机之间的电源电路；当单片机接收到所述开机指令后，所述单片机通过太阳能蓄电池断路开关接通太阳能蓄电池与GNSS接收机之间的电源电路，所述GNSS接收机在加载电源后自动开机；E、通过所述控制中心修正持续时间T1后，重复步骤B至步骤D。优选地，所述的GNSS变形监测电源管理方法，其中，所述观测时段m根据天气情况进行划分。优选地，所述的GNSS变形监测电源管理方法，其中，所述控制中心通过时钟控制单元定时生成剩余电量控制指令。优选地，所述的GNSS变形监测电源管理方法，其中，所述步骤E中通过天气情况来修正持续时间T1。优选地，所述的GNSS变形监测电源管理方法，其中，所述控制中心向时钟控制单元发送修正持续时间T1的指令。一种GNSS变形监测电源管理系统，其中，所述GNSS变形监测电源管理系统包括：控制中心，所述控制中心连接有电源管理模块；所述电源管理模块包括单片机，所述单片机分别电连接有电量监控单元、无线通信单元、RS485通信单元及太阳能蓄电池断路开关；所述电量监控单元电连接于太阳能蓄电池，所述RS485通信单元及太阳能蓄电池断路开关皆电连接于GNSS接收机。优选地，所述的GNSS变形监测电源管理系统，其中，所述控制中心设置有电源管理服务器，所述电源管理服务器通过网络传输数据，在线读取电源管理模块的监控数据，完成电源管理计算，生成电源管理指令并向电源管理模块下达指令。优选地，所述的GNSS变形监测电源管理系统，其中，所述控制中心设置有时钟控制单元，通过所述时钟控制单元设定GNSS接收机的关机时间和开机时间。优选地，所述的GNSS变形监测电源管理系统，其中，所述单片机为低功耗单片机。优选地，所述的GNSS变形监测电源管理系统，其中，所述无线通信单元用于电源管理模块与控制中心之间进行数据通信，所述数据通信的方式采用LoRa或NB-IOT。与现有技术相比，本专利技术所提供的GNSS变形监测电源管理方法及其系统，综合采用物联网通信技术、计算机技术及传感器技术，通过分时段对GNSS接收机进行开关机控制，在满足建筑物GNSS变形监测需求的前提下，通过系统判别和远程控制降低不必要的GNSS变形监测频次，从而实现利用低成本的低容量电池应对长时间阴雨天气，实现了智能化电源管理并有效降低电池成本。附图说明图1是本专利技术一种GNSS变形监测电源管理方法较佳实施例的流程图。图2是本专利技术一种GNSS变形监测电源管理系统较佳实施例中的系统示意图。图3是本专利技术一种GNSS变形监测电源管理系统较佳实施例中的电源管理模块的系统示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术基于大坝等变形监测应用场景，在太阳能供电的基础上，从加强GNSS接收机电源管理的角度出发，设计了一种GNSS变形监测电源管理方法及其系统，从而提升GNSS变形监测应对恶劣天气的能力。具体实施时，应用于GNSS变形监测站的太阳能供电系统，由太阳能电池板、太阳能控制板、蓄电池等组成。在持续阴雨天气太阳能电池板无法发电的情况下，蓄电池容量越大，储备的电能越多，GNSS接收机的持续运行时间也就越长。但是，蓄电池容量越大，电池硬件成本越高，野外安装难度和成本也越高。本专利技术从变形监测的频次上进行分析，在不同的天气条件、外部环境和建筑物运行工况条件下，建筑物的监测频率需要在一定范围内调整。对于大多数的建筑物而言，变形的趋势是持续而缓慢的，在非紧急情况下，采用低频次的监测即可满足安全管理的需要，高频次的变形监测并不必要。而在台风、暴雨等恶劣气象条件下，则需要高频次的监测。以往的GNSS变形监测系统中，GNSS接收机都是24小时持续运行的。在采用静态数据处理的方式进行GNSS变形监测时，单次监测所需的观测时长是固定的，若能够根据建筑物监测频率需要，自适应地调整监测频次，在不需高频次监测时使接收机短时间关机，则可以缩短接收机运行时长，进而降低接收机能耗。本专利技术实施例提供了一种GNSS变形监测电源管理方法，如图1所示，其包括如下步骤：S100、在控制中心内预先设定GNSS接收机需要应对无太阳能发电的持续时间T1、GNSS接收机的功率P及全天24小时的观测时段m；S200、所述控制中心定时生成剩余电量控制指令，所述剩余电量控制指令通过无线通信单元传送至单片机，所述单片机通过电量监控单元监测到用于GNSS接收机供电的太阳能蓄电池的剩余电量N，并将所述剩余电量N由单片机通过无线通信单元传输至所述控制中心；S300、所述控制中心通过电源管理服务器根据剩余电量N、持续时间T1、功率P及观测时段m，生成用于控制GNSS接收机关机、开机的关机指令和开机指令，所述关机指令和开机指令皆通过无线通信单元传输至单片机；S400、当单片机接收到所述关机指令时，所述单片机通过RS485通信单元向GNSS接收机发送关机指令，同时控制太阳能蓄电池断路开关断开太本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种GNSS变形监测电源管理方法，其特征在于，包括如下步骤：A、在控制中心内预先设定GNSS接收机需要应对无太阳能发电的持续时间T1、GNSS接收机的功率P及全天24小时的观测时段m；B、所述控制中心定时生成剩余电量控制指令，所述剩余电量控制指令通过无线通信单元传送至单片机，所述单片机通过电量监控单元监测到用于GNSS接收机供电的太阳能蓄电池的剩余电量N，并将所述剩余电量N由单片机通过无线通信单元传输至所述控制中心；C、所述控制中心通过电源管理服务器根据剩余电量N、持续时间T1、功率P及观测时段m，生成用于控制GNSS接收机关机、开机的关机指令和开机指令，所述关机指令和开机指令皆通过无线通信单元传输至单片机；D、当单片机接收到所述关机指令时，所述单片机通过RS485通信单元向GNSS接收机发送关机指令，同时控制太阳能蓄电池断路开关断开太阳能蓄电池与GNSS接收机之间的电源电路；当单片机接收到所述开机指令后，所述单片机通过太阳能蓄电池断路开关接通太阳能蓄电池与GNSS接收机之间的电源电路，所述GNSS接收机在加载电源后自动开机；E、通过所述控制中心修正持续时间T1后，重复步骤B至步骤D。

【技术特征摘要】
1.一种GNSS变形监测电源管理方法，其特征在于，包括如下步骤：A、在控制中心内预先设定GNSS接收机需要应对无太阳能发电的持续时间T1、GNSS接收机的功率P及全天24小时的观测时段m；B、所述控制中心定时生成剩余电量控制指令，所述剩余电量控制指令通过无线通信单元传送至单片机，所述单片机通过电量监控单元监测到用于GNSS接收机供电的太阳能蓄电池的剩余电量N，并将所述剩余电量N由单片机通过无线通信单元传输至所述控制中心；C、所述控制中心通过电源管理服务器根据剩余电量N、持续时间T1、功率P及观测时段m，生成用于控制GNSS接收机关机、开机的关机指令和开机指令，所述关机指令和开机指令皆通过无线通信单元传输至单片机；D、当单片机接收到所述关机指令时，所述单片机通过RS485通信单元向GNSS接收机发送关机指令，同时控制太阳能蓄电池断路开关断开太阳能蓄电池与GNSS接收机之间的电源电路；当单片机接收到所述开机指令后，所述单片机通过太阳能蓄电池断路开关接通太阳能蓄电池与GNSS接收机之间的电源电路，所述GNSS接收机在加载电源后自动开机；E、通过所述控制中心修正持续时间T1后，重复步骤B至步骤D。2.根据权利要求1所述的GNSS变形监测电源管理方法，其特征在于，所述观测时段m根据天气情况进行划分。3.根据权利要求1所述的GNSS变形监测电源管理方法，其特征在于，所述控制中心通过时钟控制单元定时生成剩余电量控制指令。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚春龙，熊寻安，王明洲，周威，
申请(专利权)人：深圳市水务科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44