[發(fā)明專利]一種基于模塊化和虛擬儀器的井蓋狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510475779.7
• 申請(qǐng)日: 2015-08-05
• 公開（公告）號(hào): CN105182868A
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚金杰;王悅;張婷;張慧;高虹;韓焱;蘇新彥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中北大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B19/048
• 分類號(hào): G05B19/048
• 代理公司: 山西五維專利事務(wù)所(有限公司) 14105
• 代理人: 茹牡花

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于模塊化和虛擬儀器的井蓋狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

井蓋設(shè)施的管理已經(jīng)成為當(dāng)前我國安防領(lǐng)域急需攻克的一個(gè)難題。目前市場(chǎng)上有各種式樣的井蓋，但都大同小異，都是從井蓋的材料以及防盜設(shè)計(jì)方面來著手解決井蓋被盜現(xiàn)象的。井蓋丟失后不能及時(shí)確定被盜位置和及時(shí)修補(bǔ)，容易造成安全隱患。針對(duì)井蓋管理及被盜嚴(yán)重的情況，利用目前的先進(jìn)技術(shù)，設(shè)計(jì)一種多功能的井蓋定位及狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)井蓋的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)顯示并上報(bào)被打開井蓋所處位置，盡早對(duì)被盜井蓋實(shí)施修補(bǔ)，從而快速地解決安全隱患。

在對(duì)井蓋定位及其狀態(tài)監(jiān)測(cè)方面，專利CN203520595U公開了一種由無線電波信號(hào)強(qiáng)度探測(cè)電路組成的井蓋狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，但并沒有解決井蓋定位的問題，對(duì)于修補(bǔ)井蓋造成了一定的難度；專利CN203616846U公開了一種使用安裝在井蓋上的水平加速度傳感器、液位傳感器和井蓋監(jiān)測(cè)終端的新型無線井蓋狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，雖然對(duì)井蓋的所有損壞情況能進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)及時(shí)報(bào)警，但沒有監(jiān)測(cè)出被盜井蓋移動(dòng)的距離；專利CN102622863A公開了一種對(duì)于井蓋破損、翹起、被盜的實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，由井蓋監(jiān)測(cè)儀、信息采集集匯器、GPRS遠(yuǎn)傳模塊、窨井蓋監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、總控制臺(tái)組成，并沒有對(duì)于被盜井蓋的定位顯示；由上述專利可以看出，目前對(duì)于井蓋狀態(tài)監(jiān)測(cè)的綜合性設(shè)計(jì)不多，在井蓋狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，利用北斗定位模塊及Labwindows/CVI設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)的方式使用也較少。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的井蓋丟失嚴(yán)重，不能對(duì)丟失的井蓋狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)定位，容易造成安全隱患等一系列問題，提供一種基于模塊化和虛擬儀器的井蓋狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種基于模塊化和虛擬儀器的井蓋狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括井蓋監(jiān)測(cè)中心、井蓋節(jié)點(diǎn)中心和井蓋監(jiān)測(cè)軟件；所述的井蓋監(jiān)測(cè)中心通過帶有遠(yuǎn)程通訊功能的通訊中繼器與井蓋節(jié)點(diǎn)中心相連，實(shí)現(xiàn)井蓋監(jiān)測(cè)中心對(duì)各個(gè)井蓋的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；所述的井蓋監(jiān)測(cè)軟件安裝在上位機(jī)上，完成參數(shù)設(shè)置、遠(yuǎn)程控制、井蓋狀態(tài)顯示以及文件管理的功能。

所述的井蓋監(jiān)測(cè)中心由上位機(jī)、主站控制模塊、主站擴(kuò)頻傳輸模塊、外置天線和主站電源模塊組成；所述的上位機(jī)提供井蓋監(jiān)測(cè)軟件安裝的硬件環(huán)境；所述的主站控制模塊通過RS232串口與上位機(jī)相連，通過排線與主站擴(kuò)頻傳輸模塊連接；所述的主站擴(kuò)頻傳輸模塊與主站控制模塊通過排線連接，同時(shí)接外置天線，在主站控制模塊的控制下，完成對(duì)井蓋狀態(tài)信息的傳輸功能；所述的外置天線與主站擴(kuò)頻傳輸模塊連接，使井蓋狀態(tài)信息傳輸?shù)街髡緮U(kuò)頻傳輸模塊；所述的主站電源模塊與主站控制模塊和主站擴(kuò)頻傳輸模塊相連接，為主站控制模塊和主站擴(kuò)頻傳輸模塊提供電壓。

所述的井蓋節(jié)點(diǎn)中心由北斗定位模塊(2)、位移傳感器(3)、GPRS傳輸模塊(4)、節(jié)點(diǎn)控制模塊(5)和節(jié)點(diǎn)電源模塊(1)組成；所述的北斗定位模塊(2)固定在井蓋底面中心位置，并且在井蓋邊緣使用具有絕緣層的向上發(fā)射的雙頻環(huán)形天線接收衛(wèi)星信號(hào)傳輸NAME語句，通過柔性電纜與GPRS傳輸模塊(4)相連接從而對(duì)接收的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行傳遞，再通過中繼器傳輸回井蓋監(jiān)測(cè)中心；所述的位移傳感器(3)也固定在井蓋底面中心位置，用來監(jiān)測(cè)井蓋移動(dòng)的距離，和北斗定位模塊(2)獲取的井蓋狀態(tài)信息同時(shí)通過柔性電纜傳遞到GPRS傳輸模塊(4)，再通過中繼器傳輸回井蓋監(jiān)測(cè)中心；所述的GPRS傳輸模塊(4)固定在井蓋周圍，與北斗定位模塊(2)、位移傳感器(3)通過柔性電纜相連接，與節(jié)點(diǎn)控制模塊(5)通過排線連接，為北斗定位模塊(2)及位移傳感器(3)實(shí)時(shí)提供數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接，對(duì)井蓋狀態(tài)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸、接收與發(fā)送；所述的節(jié)點(diǎn)控制模塊(5)固定在井蓋周圍，與GPRS傳輸模塊(4)通過排線相連，對(duì)GPRS傳輸模塊(4)進(jìn)行控制，完成對(duì)接收的衛(wèi)星信號(hào)的傳輸；所述的節(jié)點(diǎn)電源模塊(1)也固定在井蓋周圍，與其它各個(gè)模塊相連接，為北斗定位模塊(2)、位移傳感器(3)、GPRS傳輸模塊(4)和節(jié)點(diǎn)控制模塊(5)提供電壓。

所述的井蓋監(jiān)測(cè)軟件安裝在上位機(jī)上，通過控制軟件界面進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；通過RS232串口與主站控制模塊相連，完成對(duì)于井蓋狀態(tài)信息的遠(yuǎn)程控制；控制主站擴(kuò)頻傳輸模塊和外置天線讀取監(jiān)測(cè)的井蓋狀態(tài)信息的數(shù)據(jù)，顯示井蓋的位置、井蓋移動(dòng)距離或丟失的狀態(tài)；完成對(duì)于監(jiān)測(cè)結(jié)果的打開、保存和打印的文件管理功能。