本實用新型涉及變形監(jiān)測領(lǐng)域，尤其是一種監(jiān)測無線終端。

背景技術(shù)：

在變形監(jiān)測領(lǐng)域，傳感器的應(yīng)用非常廣泛，涵蓋了各種應(yīng)力應(yīng)變類監(jiān)測、溫度類監(jiān)測、傾斜類監(jiān)測、水位監(jiān)測、土壓力監(jiān)測等主要監(jiān)測項目，單從儀器或元件的生產(chǎn)及工作原理上講，所用到的儀器都具有極大的通用性，工作原理均為激振傳感元件來獲取內(nèi)置振弦或芯片的自振頻率或電壓電流值。

目前，針對振弦式傳感器具有專門的無線采集終端，但對于像高支模監(jiān)測中的高頻采集無法實現(xiàn)，對于電容式傳感器，國內(nèi)外都有高頻采集成功應(yīng)用的案例，但是在使用過程中，傳感器線路布設(shè)十分麻煩，從而很難在市場上大范圍的推廣應(yīng)用；且通用性較差，難以在高支模等時間段變形劇烈的項目上得到適用，無法兼容高頻采集，在采集過程中無線信號中斷，則此時可采集的數(shù)據(jù)也將中斷，無法滿足變形趨勢的判斷；同時，采集終端的功能功能單一，無法集成部分傳感器，對于不同的使用環(huán)境適用性較差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的目的是：一種實現(xiàn)低功耗、適用性強(qiáng)的用于監(jiān)測變形的無線終端。

本實用新型所采用的技術(shù)方案是：一種監(jiān)測無線終端，包括有控制電路、無線供電模塊、無線模塊、電池充放電模塊、鋰電池、采集模塊、傳感器供電模塊和喚醒電路，所述控制電路通過無線供電模塊連接至無線模塊的供電端，所述無線模塊與控制電路連接，所述無線模塊的輸出端通過喚醒電路連接至控制器的第一輸入端，所述鋰電池通過電池充放電模塊連接至控制電路，所述控制電路還通過傳感器供電模塊連接至采集模塊的供電端；所述采集模塊的輸出端連接至控制電路的第二信號輸入端。

進(jìn)一步，所述控制電路包括有傾角傳感器、放大電路和處理芯片，所述傾角傳感器通過放大電路連接至處理芯片。

進(jìn)一步，所述采集模塊包括有軸壓傳感器和位移傳感器，所述軸壓傳感器和位移傳感器通過放大電路連接至處理芯片。

進(jìn)一步，所述控制電路還包括有外接端口，所述外接端口包括有第一識別端、第二識別端、第一識別電阻和第二識別電阻，所述第一識別端通過第一識別電阻連接至處理芯片的第一識別信號輸入端，所述第二識別端通過第二識別電阻連接至處理芯片的第二識別信號輸入端。

進(jìn)一步，所述第一識別電阻R1和第二識別電阻R2的阻值為4.7kΩ。

進(jìn)一步，還包括有外部低頻晶振，所述控制電路還包括有切換開關(guān)和內(nèi)部高頻晶振，所述外部低頻晶振和內(nèi)部高頻晶振均通過切換開關(guān)連接至處理芯片的時鐘接口。

進(jìn)一步，所述外部低頻晶振工作頻率為32kHz，所述內(nèi)部高頻晶振工作頻率為24.5MHz。

進(jìn)一步，所述控制電路還包括有看門狗電路，所述看門狗電路分別與處理芯片和電池充放電模塊連接。

進(jìn)一步，還包括有數(shù)據(jù)冗余處理模塊，所述數(shù)據(jù)冗余處理模塊包括有數(shù)據(jù)校驗子模塊和數(shù)據(jù)緩存子模塊，所述控制電路通過數(shù)據(jù)校驗子模塊連接至數(shù)據(jù)緩存子模塊。

進(jìn)一步，所述電池充放電模塊輸出供電電壓為2.7-3.6V。

本實用新型的有益效果是：無線模塊和采集模塊采用獨立供電的方式，控制更加靈活；同時采用喚醒電路對采集模塊進(jìn)行控制，使可在不采集數(shù)據(jù)時關(guān)閉采集模塊供電，降低終端的功耗；另外，通過外接端口對接入的傳感器類型進(jìn)行自動識別，可配合控制模塊對不同監(jiān)測對象實現(xiàn)不同頻率的數(shù)據(jù)采集，適用范圍更廣。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實用新型進(jìn)一步實施例的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本實用新型中外接端口部分電路原理圖；

圖4為本實用新型實施例的供電部分電路原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式作進(jìn)一步說明：

參照圖1，一種監(jiān)測無線終端，包括有控制電路、無線供電模塊、無線模塊、電池充放電模塊、鋰電池、采集模塊、傳感器供電模塊和喚醒電路，所述控制電路通過無線供電模塊連接至無線模塊的供電端，所述無線模塊與控制電路連接，所述無線模塊的輸出端通過喚醒電路連接至控制器的第一輸入端，所述鋰電池通過電池充放電模塊連接至控制電路，所述控制電路還通過傳感器供電模塊連接至采集模塊的供電端；所述采集模塊的輸出端連接至控制電路的第二信號輸入端。

參照圖2，進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，所述控制電路包括有傾角傳感器、放大電路和處理芯片，所述傾角傳感器通過放大電路連接至處理芯片。

進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，所述傾角傳感器為雙軸傾角傳感器。

對于大部分監(jiān)測都需要對直接傾斜或間接傾斜進(jìn)行測量，而且該部分傳感器只需要安裝在被監(jiān)測對象的表面特征位置即可，故對控制電路中集成高精度傾斜傳感器或其他專用（可根據(jù)工程實際需求定制）傳感器，節(jié)省控制電路的其他傳感器接口，內(nèi)部采用總線通訊實現(xiàn)高速采樣以及低功耗。

參照圖2，進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，所述采集模塊包括有軸壓傳感器和位移傳感器，所述軸壓傳感器和位移傳感器通過放大電路連接至處理芯片。

由于內(nèi)置傾角傳感器節(jié)省了控制電路的其他傳感器接口，本實用新型中可外接兩個軸壓傳感器和兩個位移傳感器，并可以任意組合使用。

對于不同的監(jiān)測對象，監(jiān)測的頻率也有較大的差別，對于高支模等類似的短期高頻監(jiān)測，則需要高達(dá)1Hz的采集頻率，故需要對傳感器進(jìn)行改造，使傳感器能自發(fā)的報告本身的變化信息，處理芯片需要快速的解碼傳感器的狀態(tài)信息，對于基坑、大壩等變形監(jiān)測等類似的長期低頻監(jiān)測也要具有良好的兼容性，供電模塊的通用性強(qiáng)。

參照圖3，進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，所述控制電路還包括有外接端口，所述外接端口包括有第一識別端、第二識別端、第一識別電阻和第二識別電阻，所述第一識別端通過第一識別電阻連接至處理芯片的第一識別信號輸入端，所述第二識別端通過第二識別電阻連接至處理芯片的第二識別信號輸入端。

采集模塊的輸出端還連接至外接端口，如圖3所示，進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，所述第一識別電阻R1和第二識別電阻R2的阻值為4.7kΩ；當(dāng)接入位移傳感器時，處理芯片監(jiān)測到Ain0和Ain1引腳的電阻值為100KΩ，識別為位移傳感器；當(dāng)處理芯片監(jiān)測到Ain0和Ain1引腳的電阻值超過500KΩ，則識別為軸壓傳感器。

參照圖2，進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，還包括有外部低頻晶振，所述控制電路還包括有切換開關(guān)和內(nèi)部高頻晶振，所述外部低頻晶振和內(nèi)部高頻晶振均通過切換開關(guān)連接至處理芯片的時鐘接口。

進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，所述外部低頻晶振工作頻率為32kHz，所述內(nèi)部高頻晶振工作頻率為24.5MHz。

進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，所述控制電路還包括有看門狗電路，所述看門狗電路分別與處理芯片和電池充放電模塊連接。

采集模塊被看門狗電路喚醒后，首先啟用外部低速晶體啟動處理芯片，當(dāng)處理芯片工作后啟動內(nèi)部高頻晶振，開始采集并且處理數(shù)據(jù)，采集完畢數(shù)據(jù)后，轉(zhuǎn)換為外部低頻晶振工作，并且關(guān)閉采集模塊，然后啟動無線模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，傳輸完畢后，關(guān)閉無線模塊，將處理芯片設(shè)置為待機(jī)狀態(tài)并等待看門狗電路喚醒。

參照圖2，進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，還包括有數(shù)據(jù)冗余處理模塊，所述數(shù)據(jù)冗余處理模塊包括有數(shù)據(jù)校驗子模塊和數(shù)據(jù)緩存子模塊，所述控制電路通過數(shù)據(jù)校驗子模塊連接至數(shù)據(jù)緩存子模塊。

當(dāng)控制電路開始采樣時發(fā)送開始指令輪詢所有采集模塊，采集模塊收到控制電路指令時按照指令設(shè)置對控制電路定時發(fā)送采集數(shù)據(jù)，控制電路收到采集數(shù)據(jù)校驗成功后發(fā)送成功指令，采集模塊收到控制電路返回指令，本次采樣完畢。當(dāng)控制電路未返回指令時，則認(rèn)為本次通訊失敗，緩存本次采集數(shù)據(jù)并在指定時間內(nèi)或下次通訊是一起上報控制電路采集數(shù)據(jù)，實現(xiàn)故障的冗余，保證采集數(shù)據(jù)的安全性。

進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，所述電池充放電模塊輸出供電電壓為2.7-3.6V。參照圖4電路原理圖，鋰電池的電壓通過二極管D1產(chǎn)生0.7V的壓降，恰好提供終端供電，同時還可通過圖中5V_EN信號對5V電壓產(chǎn)生模塊U5的第2引腳進(jìn)行關(guān)斷控制，通過關(guān)閉外圍設(shè)備實現(xiàn)低功耗待機(jī)并等待看門狗電路喚醒。

以上是對本實用新型的較佳實施進(jìn)行了具體說明，但本實用新型創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實用新型精神的前提下還可以作出種種的等同變換或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。