用于GNNS地灾监测的设备及其控制方法技术

本发明专利技术涉及用于GNNS地灾监测的设备及其控制方法，该设备包括电源单元、通信单元和监测单元，其中：电源单元用于向监测单元和通信单元进行供电；通信单元用于获取监测点的定位信息，并且将获取的定位信息发送至监测单元；监测单元用于获取监测点的环境数据，并根据内置判据判断监测点是否有地灾发生；当监测点有地灾发生时，发出预警提示，同时根据接收到的定位信息显示有地灾发生的监测点位置。本发明专利技术与现有技术相比，其显著优点是：提出一种全新的硬件电路控制方案，增加了该低功耗电路周期性自动给设备系统上电复位的方式，有效避免系统死机的技术痛点，提高系统的可靠性，减轻了设备管理、维护的运营成本。维护的运营成本。维护的运营成本。

【技术实现步骤摘要】
用于GNNS地灾监测的设备及其控制方法


[0001]本专利技术涉及地灾监测
，特别是一种用于GNNS地灾监测的设备及其控制方法。

技术介绍

[0002]全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，简称GNSS)是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的三维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统，其包括一个或多个卫星星座及其支持特定工作所需的增强系统。在使用过程中，传统的GNSS地灾监测设备主要存在以下几方面的缺陷：
[0003]1、传统的GNSS地灾监测设备由于长期全速运行从而导致整机系统功耗过大，部份地区由于日光照强度、时长参差不齐，光伏系统容易造成系统供电不足断电而使系统无法正常工作，从而错失地灾事故预警的最佳时间。
[0004]2、由于大多数GNSS地灾监测设备安装在人迹罕至的偏远地区，虽然有部分的设备系统电路设有(软件、硬件等看门狗)机制，但是常常出现程序跑飞导致系统死机的风险，在系统的管理和维护上额外增加了运营成本。
[0005]3、传统的GNSS地灾监测设备，无论监测点是否出现地灾事故，系统内部的各种功能模块及其对应接口均全速不间断地通过通讯运营网络下载上传数据，从而造成通讯网络堵塞、数据冗余、设备SIM卡流量浪费的情况。
[0006]文献1：中国授权专利技术专利CN202120761180.0公开了基于红外和振动主动传感的地灾监测仪器，其中的驱动电路主要作用在于抑制回路中产生的高次谐波，降低高次谐波对热电制冷器恒流源输出电流的影响；但是无法解决地灾监测仪器长时间待机运行的功耗问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种用于GNNS地灾监测的设备及其控制方法，通过低功耗电路周期性自动给设备进行上电复位，从而解决了设备运行死机的问题，保障了对地灾监测的实时性，避免了通讯网络堵塞、数据冗余等情况的发生。
[0008]实现本专利技术目的的技术解决方案为：
[0009]一种用于GNNS地灾监测的设备，该设备包括电源单元、通信单元和监测单元，其中：
[0010]电源单元用于向监测单元和通信单元进行供电；
[0011]通信单元包括GNSS模块和通讯模块，GNSS模块用于获取监测点的定位信息，通讯模块用于将GNSS模块获取的定位信息发送至监测单元；
[0012]监测单元用于获取监测点的环境数据，并根据内置判据判断监测点是否有地灾发生；当监测点有地灾发生时，发出预警提示，同时根据接收到的定位信息显示有地灾发生的监测点位置。
[0013]进一步的，监测点的环境数据包括监测点的地质表面位移量和地质表面渗水率，当获取的地质表面位移量和地质表面渗水率中任一超出对应的安全阈值时，判断监测点有地灾发生。
[0014]一种用于GNSS地灾监测的设备，该设备包括电源单元、通信单元、监测单元以及电源控制电路，电源控制电路分别与电源单元、通信单元和监测单元连接，其中：
[0015]电源单元用于向监测单元和通信单元进行供电；
[0016]通信单元包括GNSS模块和通讯模块，GNSS模块用于获取监测点的定位信息，通讯模块用于将GNSS模块获取的定位信息发送至监测单元；
[0017]监测单元用于获取监测点的环境数据，并根据内置判据判断监测点是否有地灾发生；当监测点有地灾发生时，发出预警提示，同时根据接收到的定位信息显示有地灾发生的监测点位置；
[0018]电源控制电路包括自锁电路、电源门控电路和电源转换器，自锁电路和电源门控电路的输入端均连接电源单元，自锁电路和电源门控电路的输出端均连接电源转换器，电源转换器分别与通信单元和监测单元连接。
[0019]进一步的，电源门控电路包括计时器和第一场效应管，其中：
[0020]计时器的VDD脚分别连接电源单元和第一电容的一端，第一电容的另一端接地；
[0021]计时器的GND脚接地；
[0022]计时器的DELAY脚通过第一电阻接地；
[0023]计时器的DONE脚通过第二电阻接地；
[0024]计时器的DRV脚连接第一场效应管的栅极，计时器的EN脚连接第一场效应管的源极，第一场效应管的漏极连接电源转换器的输入端；
[0025]第一场效应管的源极和漏极之间连接第三电阻，第一场效应管的源极与栅极之间连接第四电阻。
[0026]进一步的，电源门控电路还包括第二场效应管，其中：
[0027]第二场效应管的漏极连接电源转换器的输入端，第二场效应管的源极连接计时器的EN脚；
[0028]第二场效应管的栅极与源极之间连接有第五电阻，并且第二场效应管的栅极和第五电阻的公共端通过一个液珠开关接地。
[0029]进一步的，自锁电路包括NPN三极管、第三场效应管和单脉冲发生器，NPN三极管的集电极连接第三场效应管的栅极，NPN三极管的基极通过第六电阻与单脉冲发生器连接，NPN三极管的发射极接地，其中：
[0030]NPN三极管的基极与第六电阻的公共端通过第七电阻接地；
[0031]NPN三极管的集电极与第三场效应管的源极之间连接有第八电阻，第三场效应管的源极与第八电阻的公共端连接电源单元；
[0032]第三场效应管的漏极连接电源转换器的输入端。
[0033]进一步的，设备还包括输入稳压模块，输入稳压模块的输入端分别连接自锁电路和电源门控电路的输出端，输入稳压模块的输出端连接电源转换器的输入端，输入稳压模块包括第二电容和第三电容、第九电阻和第十电阻，电源转换器的IN脚分别与电源转换器的EN脚、自锁电路和电源门控电路的输出端以及第二电容、第三电容、第九电阻的一端连
接，电源转换器的LBI脚分别与第九电阻的另一端和第十电阻的一端连接，第二电容、第三电容以及第十电阻的另一端接地，第九电阻的一端与电源转换器的SW脚之间连接有一个电感器。
[0034]进一步的，电源转换器的输出端通过一个输出稳压模块分别与通信单元和监测单元连接，输出稳压模块包括第四电容、第五电容和第六电容、第十一电阻和第十二电阻，电源转换器的OUT脚分别与第四电容、第五电容、第六电容、第十一电阻的一端连接，第十一电阻的另一端分别与电源转换器的FB脚和第十二电阻的一端连接连接，第四电容、第五电容、第六电容、第十二电阻的另一端以及电源转换器的GND脚接地。
[0035]进一步的，该电源门控电路的控制方法包括以下步骤：
[0036]电源单元供电，计时器设定时间间隔且向第一场效应管或第二场效应管输出触发脉冲信号；
[0037]当脉冲发生器LOCK输出高电平信号时，NPN三极管Q14导通，第三场效应管Q13因栅极电压降低关闭，计时器的DONE脚接收触发脉冲信号，第一场效应管Q1打开并向电源转换器进行供电；
[0038]当脉冲发生器LOCK输出低电平信号时，NPN三极管Q14不导通，第三场效应管Q13打开向电源转换器进行供电，计时器的DONE脚接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于GNNS地灾监测的设备，其特征在于：所述设备包括电源单元、通信单元和监测单元，其中：所述电源单元用于向所述监测单元和所述通信单元进行供电；所述通信单元包括GNSS模块和通讯模块，GNSS模块用于获取监测点的定位信息，通讯模块用于将GNSS模块获取的定位信息发送至所述监测单元；所述监测单元用于获取监测点的环境数据，并根据内置判据判断监测点是否有地灾发生；当监测点有地灾发生时，发出预警提示，同时根据接收到的定位信息显示有地灾发生的监测点位置。2.根据权利要求1所述的用于GNSS地灾监测的设备，其特征在于：所述监测点的环境数据包括监测点的地质表面位移量和地质表面渗水率，当获取的地质表面位移量和地质表面渗水率中任一超出对应的安全阈值时，判断监测点有地灾发生。3.一种用于GNSS地灾监测的设备，其特征在于：所述设备包括电源单元、通信单元、监测单元以及电源控制电路，所述电源控制电路分别与所述电源单元、所述通信单元和所述监测单元连接，其中：所述电源单元用于向所述监测单元和所述通信单元进行供电；所述通信单元包括GNSS模块和通讯模块，GNSS模块用于获取监测点的定位信息，通讯模块用于将GNSS模块获取的定位信息发送至所述监测单元；所述监测单元用于获取监测点的环境数据，并根据内置判据判断监测点是否有地灾发生；当监测点有地灾发生时，发出预警提示，同时根据接收到的定位信息显示有地灾发生的监测点位置；所述电源控制电路包括自锁电路、电源门控电路和电源转换器，所述自锁电路和所述电源门控电路的输入端均连接所述电源单元，所述自锁电路和所述电源门控电路的输出端均连接所述电源转换器，所述电源转换器分别与所述通信单元和所述监测单元连接。4.根据权利要求3所述的用于GNSS地灾监测的设备，其特征在于：所述电源门控电路包括计时器和第一场效应管，其中：所述计时器的VDD脚分别连接所述电源单元和第一电容的一端，所述第一电容的另一端接地；所述计时器的GND脚接地；所述计时器的DELAY脚通过第一电阻接地；所述计时器的DONE脚通过第二电阻接地；所述计时器的DRV脚连接所述第一场效应管的栅极，所述计时器的EN脚连接所述第一场效应管的源极，所述第一场效应管的漏极连接所述电源转换器的输入端；所述第一场效应管的源极和漏极之间连接第三电阻，所述第一场效应管的源极与栅极之间连接第四电阻。5.根据权利要求4所述的用于GNSS地灾监测的设备，其特征在于：所述电源门控电路还包括第二场效应管，其中：所述第二场效应管的漏极连接所述电源转换器的输入端，所述第二场效应管的源极连接所述计时器的EN脚；所述第二场效应管的栅极与源极之间连接有第五电阻，并且所述第二场效应管的栅极
和所述第五电阻的公共端通过一个液珠开关接地。6.根据权利要求4或5所述的用于GNSS地灾监测的设备，其特征在于：所述自锁电路包括NPN三极...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯春俊，徐刚，吴戈，梁毅康，范杨军，
申请(专利权)人：广州市赛皓达智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：