一种变形监测终端、方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种变形监测终端、方法及系统，终端包括：传感单元、通信单元、主控单元、供能单元、存储单元以及人机交互单元。本发明专利技术的变形监测终端中的传感单元包括MEMS传感器，可以将监测场景中的相关物理量准确转变为便于测量的电学量，进而可以提高无人值守环境的变形监测的数据采集精度；而且，本发明专利技术的变形监测方法，当触发预设的采集条件时才控制变形监测终端的各单元进入正常工作状态，其余时间则是进入低功耗模式或休眠，极大提高续航能力；同时，本发明专利技术的变形监测系统中的网关可以根据预设的通信协议高效准确地向云端发送打包后的监测数据，保证了监测数据的稳定传输。本发明专利技术可广泛应用于变形监测领域。明可广泛应用于变形监测领域。明可广泛应用于变形监测领域。

【技术实现步骤摘要】
一种变形监测终端、方法及系统


[0001]本专利技术涉及变形监测领域，尤其是一种变形监测终端、方法及系统。

技术介绍

[0002]野外无人值守环境的变形监测，其应用场景中的恶劣环境，如雨雪、暴晒、高温或高寒等，严重影响变形监测的技术实现，如何解决恶劣环境对数据采集、监测终端续航以及数据通信等过程产生的影响，具有重要研究意义。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种变形监测终端、方法及系统，用于解决恶劣环境对数据采集、监测终端续航以及数据通信等过程产生的影响。
[0004]本专利技术实施例的一方面提供了一种变形监测终端，包括：传感单元、通信单元、主控单元、供能单元、存储单元以及人机交互单元；
[0005]所述传感单元，用于采集监测数据；所述传感单元包括MEMS传感器；
[0006]所述主控单元，用于获取所述监测数据并根据预设的通信协议对所述监测数据进行打包；
[0007]所述通信单元，用于与网关建立通信链路，并将打包后的监测数据发送至所述网关；
[0008]所述存储单元，用于缓存数据；
[0009]所述人机交互单元，用于显示所述变形监测终端的工作状态，以及响应用户对所述变形监测终端的操作，执行对应的控制命令；
[0010]所述供能单元，用于为所述变形监测终端供电。
[0011]可选地，所述传感单元包括MEMS加速度传感器、MEMS陀螺仪传感器以及磁力计。
[0012]可选地，所述MEMS加速度传感器通过I2C通信协议与所述主控单元进行数据通信；
[0013]所述MEMS陀螺仪传感器通过I2C通信协议与所述主控单元进行数据通信。
[0014]可选地，所述变形监测终端整体呈圆柱切削状，其中，所述变形监测终端的底部为圆形平面，顶部为45
°
倾斜椭圆交线状。
[0015]可选地，所述供能单元采用太阳能充电板；
[0016]其中，所述太阳能充电板与所述变形监测终端的顶部平行，且设置于所述变形监测终端的顶部的平面上。
[0017]可选地，所述主控单元还用于控制所述供能单元按照预设的供电策略对所述变形监测终端供电。
[0018]本专利技术实施例的另一方面还提供了一种变形监测方法，应用于上述一种变形监测终端中的主控单元，包括：
[0019]当所述变形监测终端上电工作后，且触发预设的采集条件时，获取传感单元采集的监测数据并根据预设的通信协议对所述监测数据进行打包；
[0020]控制通信单元通过与网关建立的通信链路将打包后的监测数据发送至所述网关；
[0021]控制供能单元停止向人机交互单元和所述通信单元供电，控制所述传感单元进入低功耗模式，并控制所述主控单元进入休眠模式。
[0022]可选地，所述预设的采集条件，至少包括以下之一：
[0023]到达预设的采集周期、云端向所述变形监测终端请求数据或外界振动将所述主控单元从休眠模式中唤醒。
[0024]本专利技术实施例的另一方面还提供了一种变形监测系统，包括：云端、多个网关以及多个上述的一种变形监测终端；每个所述网关对应有一个监测区域，每个监测区域布置有所述变形监测终端；
[0025]其中，所述变形监测终端，用于采集监测数据并根据预设的通信协议对所述监测数据进行打包；通过与对应网关建立的通信链路将打包后的监测数据上报到对应网关；
[0026]所述网关，用于接收对应监测区域内的所述变形监测终端上报的所述打包后的监测数据，并将所述打包后的监测数据发送到所述云端；
[0027]所述云端，用于接收所述网关发送的所述打包后的监测数据，并通过显示终端显示所述打包后的监测数据。
[0028]可选地，若多个监测区域覆盖同一个变形监测终端，所述同一个变形监测终端作为边界终端，所述边界终端用于分别向其所在的监测区域的网关上报打包后的监测数据；
[0029]所述边界终端所在的监测区域的网关，还用于将所述边界终端上报的打包后的监测数据同时发送到所述云端；
[0030]所述云端，还用于从多条相同时间戳的监测数据中随机选择一条进行保留，并删除其余相同时间戳的监测数据。
[0031]本专利技术实施例的另一方面还提供了一种电子设备，包括处理器以及存储器；
[0032]所述存储器用于存储程序；
[0033]所述处理器执行所述程序实现上述任一项所述的方法。
[0034]本专利技术实施例的另一方面还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有程序，所述程序被处理器执行实现上述任一项所述的方法。
[0035]本专利技术实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行前面的方法。
[0036]本专利技术的变形监测终端中的传感单元包括MEMS传感器，可以将监测场景中的相关物理量准确转变为便于测量的电学量，进而可以提高无人值守环境的变形监测的数据采集精度；而且，本专利技术的变形监测方法，当触发预设的采集条件时才控制变形监测终端的各单元进入正常工作状态，其余时间则是进入低功耗模式或休眠，极大提高续航能力；同时，本专利技术的变形监测系统中的网关可以根据预设的通信协议高效准确地向云端发送打包后的监测数据，保证了监测数据的稳定传输。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使
用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038]图1为本专利技术实施例提供的一种变形监测终端的结构示意图；
[0039]图2为本专利技术实施例提供的一种传感器电路图；
[0040]图3为本专利技术实施例提供的一种变形监测终端的外形示例图；
[0041]图4为本专利技术实施例提供的一种DIO引脚在LoRa模式下的映射图；
[0042]图5为本专利技术实施例提供的一种通信协议字段定义示例图；
[0043]图6为本专利技术实施例提供的一种变形监测方法的流程示意图；
[0044]图7为本专利技术实施例提供的一种供能调度策略的示例图；
[0045]图8为本专利技术实施例提供的一种变形监测系统的系统拓扑图；
[0046]图9为本专利技术实施例提供的一种星形自组网网络拓扑图；
[0047]图10为本专利技术实施例提供的另一种星形自组网网络拓扑图；
[0048]图11为本专利技术实施例提供的一种变形监测终端应用现场示范图；
[0049]图12为本专利技术实施例提供的一种变形监测终端的数据曲线图。
具体实施方式
[0050]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变形监测终端，其特征在于，包括：传感单元、通信单元、主控单元、供能单元、存储单元以及人机交互单元；所述传感单元，用于采集监测数据；所述传感单元包括MEMS传感器；所述主控单元，用于获取所述监测数据并根据预设的通信协议对所述监测数据进行打包；所述通信单元，用于与网关建立通信链路，并将打包后的监测数据发送至所述网关；所述存储单元，用于缓存数据；所述人机交互单元，用于显示所述变形监测终端的工作状态，以及响应用户对所述变形监测终端的操作，执行对应的控制命令；所述供能单元，用于为所述变形监测终端供电。2.根据权利要求1所述的一种变形监测终端，其特征在于，所述传感单元包括MEMS加速度传感器、MEMS陀螺仪传感器以及磁力计。3.根据权利要求2所述的一种变形监测终端，其特征在于，所述MEMS加速度传感器通过I2C通信协议与所述主控单元进行数据通信；所述MEMS陀螺仪传感器通过I2C通信协议与所述主控单元进行数据通信。4.根据权利要求1所述的一种变形监测终端，其特征在于，所述变形监测终端整体呈圆柱切削状，其中，所述变形监测终端的底部为圆形平面，顶部为45
°
倾斜椭圆交线状。5.根据权利要求4所述的一种变形监测终端，其特征在于，所述供能单元采用太阳能充电板；其中，所述太阳能充电板与所述变形监测终端的顶部平行，且设置于所述变形监测终端的顶部的平面上。6.根据权利要求1所述的一种变形监测终端，其特征在于，所述主控单元还用于控制所述供能单元按照预设的供电策略对所述变形监测终端供电。7.一种变形监测方法，其特征在于，应用于权利要求1至6任一项所述的一种变形监测终端中的主控单元，包括：当所述变形监测...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐云乾，袁明道，包腾飞，潘展钊，李培聪，
申请(专利权)人：广东省水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：