一种新型加速度计制造技术

本实用新型专利技术涉及一种新型加速度计，包括感测端及监控端，感测端与监控端之间通过线缆连接；感测端包括加速度传感器模块、低功耗可配置比较器模块及模数转换器模块，加速度传感器模块的信号输出端通过信号线分别与低功耗可配置比较器模块的信号输入端及模数转换器模块的信号输入端相连；监控端包括微控制单元模块、实时时钟模块、蓝牙模块、Cat1通讯模块、电源管理模块及蓄电池模块，微控制单元模块通过信号线分别与实时时钟模块、蓝牙模块及Cat1通讯模块相连；监控端的微控制单元模块还通过信号线分别与感测端的低功耗可配置比较器模块及模数转换器模块相连，监控端的蓄电池模块通过电源管理模块与监控端、感测端的其它各模块相连以进行供电。相连以进行供电。相连以进行供电。

【技术实现步骤摘要】
一种新型加速度计


[0001]本技术涉及工程结构物灾变识别与预警
，具体涉及一种监测结构物三向加速度值的新型加速度计。

技术介绍

[0002]加速度计内置高精度MEMS加速度传感器，通过对建筑物、桥梁、山体、边坡等多种结构物的极易发生灾变的区域进行三向加速度值监测，以及时反馈结构物是否发生足以产生灾害性的振动与倾角，以及时预警，防止发生不必要的财产损失及人身安全风险。
[0003]请参照图1所示，为内置LoRa通讯模块的加速度计，使用该台加速度计需要另外配置网关，可以将多台加速度计与同一台网关进行无线连接，加速度计监测到结构物三向加速度值后需要将加速度值通过LoRa无线传输协议上传至网关，再由网关通过4G无线传输协议上传至云平台，以实现远程监控，然而此种方式的弊端在于，网关一旦出现掉电或损坏的情况，将导致与其无线连接的多台加速度计无法实时将监测数据上传至云平台，从而影响监测。
[0004]请参照图2所示，为了克服上述缺陷，通过在加速度计内置NB
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IoT通讯模块代替LoRa通讯模块，以通过NB
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IoT无线传输协议将加速度计监测的三向加速度值直接上传至云平台，以实现远程监控，然而此种方式的弊端在于，目前NB
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IoT通讯基站在山区等偏远地区网络覆盖不足，使得NB
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IoT数据传输严重受限，而需要监测的结构物多位于边远山区等信号不足的区域，使得此种监测方式在实际监测过程中，常常由于信号弱导致信号传输中断，影响监测效率。
>[0005]另外，由于监测多处边远山区，采用接市电的方式需要耗费更多的财力及人力，因此如图1及图2中的加速度计通常采用内置电池的方式进行仪器供电，然而受限于加速度计周期性传输数据高功耗及考虑加速度计5年甚至更久年份的长时间监测，通常在加速度计内置多节电池从而使得加速度计外形尺寸较大，受限于外形尺寸，常常出现安装困难或安装位置不适宜安装大尺寸的加速度计的情形，且加速度计尺寸过大会由于自身壳体及PCB板受到的应力而影响对加速度值的监测。
[0006]因此，有必要提供一种新型加速度计，以解决上述问题。

技术实现思路

[0007]本技术提供一种新型加速度计，以实现对结构物不同大小的监测区域进行监测，且无需另外配置网关。
[0008]为了达到上述目的，本技术提供一种新型加速度计，所述加速度计包括感测端及监控端，所述感测端与所述监控端之间通过线缆连接；
[0009]所述感测端包括加速度传感器模块、低功耗可配置比较器模块及模数转换器模块，所述加速度传感器模块的信号输出端通过信号线分别与低功耗可配置比较器模块的信号输入端及模数转换器模块的信号输入端相连；
[0010]所述监控端包括微控制单元模块、实时时钟模块、蓝牙模块、Cat1通讯模块、电源管理模块及蓄电池模块，微控制单元模块通过信号线分别与实时时钟模块、蓝牙模块及Cat1通讯模块相连；
[0011]所述监控端的微控制单元模块还通过信号线分别与感测端的低功耗可配置比较器模块及模数转换器模块相连，所述监控端的蓄电池模块通过电源管理模块与监控端、感测端的其它各模块相连以进行供电。
[0012]进一步地，所述感测端还包括金属外壳，所述加速度传感器模块、低功耗可配置比较器模块及模数转换器模块设置于所述金属外壳内。
[0013]进一步地，所述金属外壳的长度及宽度介于38mm至44mm之间，高度介于11mm至17mm之间。
[0014]进一步地，所述监控端还包括塑胶外壳，所述微控制单元模块、实时时钟模块、蓝牙模块、Cat1通讯模块、电源管理模块及蓄电池模块设置于所述塑胶外壳内。
[0015]进一步地，所述塑胶外壳的长度介于130mm至150mm之间，宽度介于75mm至95mm之间，高度介于45mm至65mm之间。
[0016]进一步地，所述感测端安装于监测结构物上，所述监控端安装于监测结构物上或监测结构物周围的信号无遮挡区域。
[0017]本技术具有如下有益效果：
[0018]1.加速度计在实际监测场景下仅由加速度传感器模块进行感测，因此本申请将加速度计分为感测端及监控端两部分，感测端内仅设置加速度传感器模块、低功耗可配置比较器模块及模数转换器模块，而其他进行监控、中断响应、信号传输、上电管理的模块设置于监控端，大大缩小需要安装于待测结构物本体上的感测端的实物大小，使得本技术加速度计可适用于安装空间狭小的监测场景，且较小的感测端自身壳体及PCB板所受的应力也会大大减小，进一步降低监测误差；
[0019]2.监控端通过线缆连接于感测端，通过设置线缆的长度，可将监控端设置于结构物周围的信号无遮挡区域，保证加速度计与云平台之间的信号传输，避免出现信号中断，影响监测；
[0020]3.监控端内的通讯模块选用cat1通讯模块，加速度计可通过cat1无线传输协议与云平台实现数据互通，无需另外设置作为中转站的网关，且cat1无线传输协议可实现山区等边远地区的信号覆盖；
[0021]4.加速度计的感测端内置低功耗可配置比较器，通过阈值触发模式，实现加速度计待机情况下的监测，减小监测功率的同时，保证异常数据的自动捕捉。
附图说明
[0022]图1是一种现有加速度计的工作方式示意图；
[0023]图2是另一种现有加速度计的工作方式示意图；
[0024]图3是本技术加速度计的立体示意图；
[0025]图4是本技术加速度计的电路原理图；
[0026]图5是本技术加速度计的工作方式示意图；
[0027]图中：100、加速度计；1、感测端；11、加速度传感器模块；12、低功耗可配置比较器
模块；13、模数转换器模块；14、金属外壳；2、监控端；21、微控制单元模块；22、实时时钟模块；23、蓝牙模块；24、Cat1通讯模块；25、电源管理模块；26、蓄电池模块；27、塑胶外壳；3、线缆。
具体实施方式
[0028]以下结合图3至图5，通过具体实施方式进一步说明本技术。
[0029]请参照图3与图4所示，一种新型加速度计100，包括感测端1、监控端2及连接感测端1与监控端2的线缆3。
[0030]感测端1包括金属外壳14及设置于金属外壳14内的加速度传感器模块11、低功耗可配置比较器模块12及模数转换器模块13。加速度传感器模块11的信号输出端通过信号线分别与低功耗可配置比较器模块12的信号输入端及模数转换器模块13的信号输入端相连。金属外壳14的长度及宽度介于38mm至44mm之间，高度介于11mm至17mm之间。
[0031]监控端2包括塑胶外壳27及设置于塑胶外壳27内的微控制单元模块21、实时时钟模块22、蓝牙模块23、Cat1通讯模块24、电源管理模块25及蓄电池模块26。微控制单元模块21通过信号线分别与实时时钟模块22、蓝牙模块23及Cat1通讯模块2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型加速度计，其特征在于：所述加速度计(100)包括感测端(1)及监控端(2)，所述感测端(1)与所述监控端(2)之间通过线缆(3)连接；所述感测端(1)包括加速度传感器模块(11)、低功耗可配置比较器模块(12)及模数转换器模块(13)，所述加速度传感器模块(11)的信号输出端通过信号线分别与低功耗可配置比较器模块(12)的信号输入端及模数转换器模块(13)的信号输入端相连；所述监控端(2)包括微控制单元模块(21)、实时时钟模块(22)、蓝牙模块(23)、Cat1通讯模块(24)、电源管理模块(25)及蓄电池模块(26)，微控制单元模块(21)通过信号线分别与实时时钟模块(22)、蓝牙模块(23)及Cat1通讯模块(24)相连；所述监控端(2)的微控制单元模块(21)还通过信号线分别与感测端(1)的低功耗可配置比较器模块(12)及模数转换器模块(13)相连，所述监控端(2)的蓄电池模块(26)通过电源管理模块(25)与监控端(2)、感测端(1)的其它各模块相连以进行供电。2.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐辉，宋爽，姚鸿梁，
申请(专利权)人：浙江同禾传感技术有限公司，
类型：新型
国别省市：