一种基于唤醒检测的电缆防破坏预警方法与流程

    专利2022-07-08  100


    本发明涉及电缆防破坏技术领域,尤其是涉及一种基于唤醒检测的电缆防破坏预警方法。



    背景技术:

    目前电力公司为了方便后续确认电缆的排向以及警示在道路施工的时候,防止施工人员破坏电缆,目前都会在电缆线路的上方道路上贴上“下有电缆”的标识。传统警示牌,存在很多缺陷,如果晚上施工,会导致施工人员看不清警示牌,另外,在施工的时候,不能进行提前的预警或报警,只有在电缆被损坏导致停电的时候才能发现问题。



    技术实现要素:

    本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种施工时能自动报警,且具有低功耗、防误报的优点的基于唤醒检测的电缆防破坏预警方法。

    本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:

    一种基于唤醒检测的电缆防破坏预警方法,包括以下步骤:

    s1:对预设的电缆防破坏检测装置进行硬件检测,所述电缆防破坏检测装置包括陀螺仪传感器模块、无线通讯模块、主控模块和为整个装置供电的电源,所述主控模块分别连接陀螺仪传感器模块和无线通讯模块,所述陀螺仪传感器模块用于检测电缆的振动,所述无线通讯模块无线通讯连接有后台服务器;

    s2:通过所述陀螺仪传感器模块采集电缆的振动数据;

    s3:判断所述陀螺仪传感器模块检测到的电缆振动数据是否达到预设的预警条件,若否,则在执行步骤s2达到预设的第一时间后执行步骤s4,若是,则继续执行步骤s2直至达到预设的第二时间,若在所述第二时间中采集的电缆振动数据再次达到预警条件,则通过所述无线通讯模块向后台服务器示警,否则执行步骤s4,所述第二时间大于所述第一时间;

    s4:控制所述主控模块进入休眠模式;

    s5:启动或每隔预设的第三时间唤醒所述主控模块,并依次执行步骤s1至s4。

    进一步地,所述步骤s5中,通过rtc唤醒每隔预设的第三时间唤醒所述主控模块。

    进一步地,所述电缆防破坏检测装置还包括磁吸霍尔开关,该磁吸霍尔开关分别连接所述电源和主控模块,所述步骤s5中,通过所述磁吸霍尔开关启动所述主控模块。

    进一步地,所述电缆防破坏检测装置还包括指示灯模块,该指示灯模块连接所述主控模块,当所述无线通讯模块向后台服务器示警时,所述指示灯模块启动。

    进一步地,所述步骤s4中,控制所述主控模块进入休眠模式具体为,依次进行adc除能、将gpio引脚配置为无脉冲模式、关闭计时器、关闭串口以及关闭串口总线i2c。

    进一步地,步骤s1中,所述硬件检测包括对所述陀螺仪传感器模块、无线通讯模块、主控模块和电源进行连接检测和工作检测。

    进一步地,步骤s3中,所述预警条件为所述电缆振动数据中振动幅度达到预设的高频振动阈值。

    进一步地,所述无线通讯模块为nb-iot模块。

    进一步地,所述主控模块为stm32芯片。

    进一步地,所述第一时间为150毫秒,所述第二时间为10秒。

    与现有技术相比,本发明具有以下优点:

    (1)本发明通过陀螺仪传感器模块对电缆进行振动信号检测,通过主控模块和无线通讯模块实现根据振动信号的预警判断以及远程示警,实现在电缆附近存在施工振动时的自动预警;本发明电缆防破坏预警方法每隔一段时间进行振动数据采集,其余时间处于休眠模式,有效地降低了功耗;每次数据采集时,均进行电缆防破坏检测装置的硬件检测,确保电缆防破坏检测装置处于正常工作状态,更加可靠;进行预警判断时,在第一次达到预警条件后,延长数据采集时间,若再次达到预警条件,则判断需要示警,该方案能有效防止误报情况的发生。

    (2)电缆防破坏检测装置包括指示灯模块,施工振动的时候能够发光,从而指示电缆线路的走线方向。

    (3)主控模块处于休眠状态时,其外设的全部断电,实现低功耗。

    附图说明

    图1为本发明电缆防破坏预警方法的总流程图;

    图2为本发明步骤s2至s4的流程图;

    图3为本发明步骤s4休眠的工作流程图。

    具体实施方式

    下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

    实施例1

    本发明提供一种基于唤醒检测的电缆防破坏预警方法,包括以下步骤:

    s1:对预设的电缆防破坏检测装置进行硬件检测,电缆防破坏检测装置包括陀螺仪传感器模块、无线通讯模块、主控模块和为整个装置供电的电源,主控模块分别连接陀螺仪传感器模块和无线通讯模块,陀螺仪传感器模块用于检测电缆的振动,无线通讯模块无线通讯连接有后台服务器;

    s2:通过陀螺仪传感器模块采集电缆的振动数据;

    s3:判断陀螺仪传感器模块检测到的电缆振动数据是否达到预设的预警条件,若否,则在执行步骤s2达到预设的第一时间后执行步骤s4,若是,则继续执行步骤s2直至达到预设的第二时间,若在第二时间中采集的电缆振动数据再次达到预警条件,则通过无线通讯模块向后台服务器示警,否则执行步骤s4,第二时间大于第一时间;

    s4:控制主控模块进入休眠模式;

    s5:启动或每隔预设的第三时间唤醒主控模块,并依次执行步骤s1至s4。

    步骤s1中,硬件检测包括对陀螺仪传感器模块、无线通讯模块、主控模块和电源进行连接检测和工作检测,具体为检测采集陀螺仪传感器模块、无线通讯模块、主控模块和电源之间的连接是否良好,是否能正常通信;检测采集陀螺仪传感器模块、无线通讯模块和主控模块是否均能正常工作。

    步骤s3中,预警条件为电缆振动数据中振动幅度达到预设的高频振动阈值。

    步骤s4中,控制主控模块进入休眠模式具体为,依次进行adc除能、将gpio引脚配置为无脉冲模式、关闭计时器、关闭串口以及关闭串口总线i2c。

    步骤s4主要是主控模块stm32配置后装置才进入休眠状态,具体包括以下子步骤:

    s41:adc除能。

    s42:在休眠将所有gpio的配置、模式、电平都打印出来;然后配置休眠前gpio模式和电平状态,让gpio口保持我们期望的固定状态;未使用的gpio管脚也一律配置成analognopull模式;

    s43:关闭相关计时器。

    s44:关闭相关串口。

    s45:关闭i2c。

    根据上述s41、s42、s43、s44、s45实现其他的模块包括陀螺仪全部断电。

    本实施例中,主控模块为stm32芯片,无线通讯模块为nb-iot模块,主控模块stm32从陀螺仪获取采集数据后,将采集数据传送至nb-iot模块,nb-iot模块会将采集数据发送至后台服务器。

    作为一种优选的实施方式,第一时间为150毫秒,第二时间为10秒。具体实施时,陀螺仪传感器模块每10s检测一次,其中实际检测时间150ms,若期间有振动,则再检测10s,若10秒内是高频振动,才示警,否则休眠。

    作为一种优选的实施方式,步骤s5中,通过rtc唤醒每隔预设的第三时间唤醒主控模块,此第三时间可根据实际需求设定,rtc技术为实时时钟芯片为现有技术,连接主控模块即可。

    作为一种优选的实施方式,电缆防破坏检测装置还包括磁吸霍尔开关,该磁吸霍尔开关分别连接电源和主控模块,步骤s5中,通过磁吸霍尔开关启动主控模块。步骤s1中硬件检测也包括对磁吸霍尔开关的连接检测和工作检测。

    作为一种优选的实施方式,电缆防破坏检测装置还包括指示灯模块,该指示灯模块连接主控模块,当无线通讯模块向后台服务器示警时,指示灯模块启动,施工振动的时候能够发光,从而指示电缆线路的走线方向。步骤s1中硬件检测也包括对指示灯模块的连接检测和工作检测。

    本发明通过检测路面的震动,进行分析判断是否是类似于破路机等具有破坏路面器械产生的震动,然后进行告警,警示或待机处理。并且可以将所有监测数据纳入到统一的维护管理系统中,在后台智能管理平台中,以地图展示防外损警示牌监测区域的状态和报警内容,维护人员能够及时到现场处理,快速解决安全隐患。

    本发明还具有低功耗、防误报的优点:告警数据准确地实时上传,正常情况的定时数据定时上传,休眠时外设的全部断电,从而实现低功耗、防误报。

    以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。


    技术特征:

    1.一种基于唤醒检测的电缆防破坏预警方法,其特征在于,包括以下步骤:

    s1:对预设的电缆防破坏检测装置进行硬件检测,所述电缆防破坏检测装置包括陀螺仪传感器模块、无线通讯模块、主控模块和为整个装置供电的电源,所述主控模块分别连接陀螺仪传感器模块和无线通讯模块,所述陀螺仪传感器模块用于检测电缆的振动,所述无线通讯模块无线通讯连接有后台服务器;

    s2:通过所述陀螺仪传感器模块采集电缆的振动数据;

    s3:判断所述陀螺仪传感器模块检测到的电缆振动数据是否达到预设的预警条件,若否,则在执行步骤s2达到预设的第一时间后执行步骤s4,若是,则继续执行步骤s2直至达到预设的第二时间,若在所述第二时间中采集的电缆振动数据再次达到预警条件,则通过所述无线通讯模块向后台服务器示警,否则执行步骤s4,所述第二时间大于所述第一时间;

    s4:控制所述主控模块进入休眠模式;

    s5:启动或每隔预设的第三时间唤醒所述主控模块,并依次执行步骤s1至s4。

    2.根据权利要求1所述的一种基于唤醒检测的电缆防破坏预警方法,其特征在于,所述步骤s5中,通过rtc唤醒每隔预设的第三时间唤醒所述主控模块。

    3.根据权利要求1所述的一种基于唤醒检测的电缆防破坏预警方法,其特征在于,所述电缆防破坏检测装置还包括磁吸霍尔开关,该磁吸霍尔开关分别连接所述电源和主控模块,所述步骤s5中,通过所述磁吸霍尔开关启动所述主控模块。

    4.根据权利要求1所述的一种基于唤醒检测的电缆防破坏预警方法,其特征在于,所述电缆防破坏检测装置还包括指示灯模块,该指示灯模块连接所述主控模块,当所述无线通讯模块向后台服务器示警时,所述指示灯模块启动。

    5.根据权利要求1所述的一种基于唤醒检测的电缆防破坏预警方法,其特征在于,所述步骤s4中,控制所述主控模块进入休眠模式具体为,依次进行adc除能、将gpio引脚配置为无脉冲模式、关闭计时器、关闭串口以及关闭串口总线i2c。

    6.根据权利要求1所述的一种基于唤醒检测的电缆防破坏预警方法,其特征在于,步骤s1中,所述硬件检测包括对所述陀螺仪传感器模块、无线通讯模块、主控模块和电源进行连接检测和工作检测。

    7.根据权利要求1所述的一种基于唤醒检测的电缆防破坏预警方法,其特征在于,步骤s3中,所述预警条件为所述电缆振动数据中振动幅度达到预设的高频振动阈值。

    8.根据权利要求1所述的一种基于唤醒检测的电缆防破坏预警方法,其特征在于,所述无线通讯模块为nb-iot模块。

    9.根据权利要求1所述的一种基于唤醒检测的电缆防破坏预警方法,其特征在于,所述主控模块为stm32芯片。

    10.根据权利要求1所述的一种基于唤醒检测的电缆防破坏预警方法,其特征在于,所述第一时间为150毫秒,所述第二时间为10秒。

    技术总结
    本发明涉及一种基于唤醒检测的电缆防破坏预警方法,包括:S1:对预设的电缆防破坏检测装置进行硬件检测,电缆防破坏检测装置包括陀螺仪传感器模块、无线通讯模块、主控模块和电源;S2:通过陀螺仪传感器模块采集电缆的振动数据;S3:判断电缆振动数据是否达到预设的预警条件,若否,则在执行步骤S2达到第一时间后执行步骤S4,若是,则继续执行步骤S2直至达到第二时间,若电缆振动数据再次达到预警条件,则向后台服务器示警,否则执行步骤S4;S4:控制主控模块进入休眠模式;S5:启动或每隔第三时间唤醒主控模块,并依次执行步骤S1至S4。与现有技术相比,本发明在电缆附近存在施工时能自动报警,且具有低功耗、防误报的优点。

    技术研发人员:李海;周韫捷;杨天宇;周利军;袁奇;杨勇诚;何嘉玮;侯东雨;严其强;陈佳;叶志豪;凌立勇;邹翔宇;温德康
    受保护的技术使用者:国网上海市电力公司
    技术研发日:2020.11.16
    技术公布日:2021.03.12

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