一种用于地下排水管网的监测装置及其工作机制的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及远程监控技术领域，具体地，涉及一种用于地下排水管网的监测装置及其工作机制。
【背景技术】
[0002]地下排水管网系统是城市建设、环境保护、防洪排涝等市政项目中的重要基础设备，建立城市排水管网的监测系统，为城市排水管理者提供实时观察排水管网的环境信息、分析排水管网动态运行状况的监测管理功能，已经成为了现代城市排水管理的迫切需求。
[0003]地下排水管网监测系统由一个监测中心和布置在地下排水管网多个节点位置(例如窨井)的监测终端构成，由于地下排水管隐蔽于地下，且存在湿气大、腐蚀性强等恶劣环境，采用有线供电或太阳能供电将存在安装、维护成本高的问题，因此监测终端通常采用电池电源供电。但是电池电源存储的能量有限，而监测终端又通常处于连续工作模式，严重限制了监测终端的续航能力，需要频繁的更换电池，给管理人员带来诸多的不便。
[0004]针对上述目前所述监测终端续航能力有限的问题，需要提供一种节能省电的监测终端及其工作机制，可以大幅度的降低监测终端的平均功耗，从而延长续航时间，方便地下排水管网监测系统的实际应用。
【发明内容】
[0005]针对前述目前所述监测终端续航能力有限的问题，本发明提供了一种用于地下排水管网的监测装置及其工作机制，在保障监测质量的情况下，采用离散工作方式可以大幅度的降低监测终端的平均功耗，从而延长续航时间，方便地下排水管网监测系统的实际应用。
[0006]本发明采用的技术方案，一方面提供了一种用于地下排水管网的监测装置，其特征在于，包括休眠控制模块、主控模块、传感器模块和无线通信模块；所述休眠控制模块连接主控模块，用于控制主控模块的休眠或唤醒；所述主控模块分别连接传感器模块和无线通信模块，用于控制传感器模块和无线通信模块的休眠或唤醒，并处理传感器模块采集到的环境数据，生成监测信息，并将监测信息送至无线通信模块进行发送。本发明提供的监测装置采用离散工作方式监测地下排水管网的环境，在通过设置合适的休眠时长以保障监测质量的情况下，由休眠控制模块控制主控模块及相关外设休眠或唤醒的工作机制，可以利用休眠大幅度的降低监测终端的平均功耗，从而延长续航时间，方便地下排水管网监测系统的实际应用。
[0007]具体的，所述休眠控制模块包括CPLD (Complex Programmable Logic Device,复杂可编程逻辑器件)芯片和RTC (Real Time Clock，实时时钟技术)芯片；所述CPLD芯片分别连接RTC芯片和主控模块。所述具有逻辑可编程功能的CPLD芯片采用RTC闹钟唤醒技术唤醒处于休眠状态的主控模块，简单实用，耗电低。
[0008]具体的，所述监测装置还包括连接主控模块的图像采集模块；所述主控模块还用于控制图像采集模块的休眠或唤醒。进一步具体的，所述图像采集模块包括摄像头或/和摄像辅助设备；所述摄像辅助设备包括补光器和/或摄像云台。
[0009]具体的，所述传感器模块包括水位变送器、流量变送器、温度传感器、湿度传感器、气体传感器、光照传感器和红外线传感器中的任一一种或它们的任意组合。
[0010]具体的,所述主控模块包括FPGA(Field — Programmable Gate Array,即现场可编程门阵列)芯片、存储单元和ESD (Electro-Static discharge,静电释放)单元；所述FPGA芯片分别连接存储单元、ESD单元和休眠控制模块。
[0011]本发明采用的技术方案，另一方面提供了一种用于地下排水管网的监测装置的工作机制，其特征在于，包括如下步骤:S101.休眠控制模块在唤醒时刻到达时唤醒处于休眠状态的主控模块；S102.主控模块启动传感器模块上电工作，使传感器模块采集地下排水管网的环境数据，并将所述环境数据送至主控模块；S103.主控模块处理所述环境数据，生成监测信息；S104.主控模块启动无线通信模块上电工作，将所述监测信息送至无线通信模块，使无线通信模块发送包含监测信息的无线信号；S105.主控模块保存现场数据，对传感器模块和无线通信模块进行掉电操作，向休眠控制模块发送休眠请求；S106.休眠控制模块响应所述休眠请求，控制主控模块进入休眠状态，继续执行步骤SlOl。所述休眠控制模块可以周期性的或非周期性的唤醒处于休眠状态的主控模块，然后由主控模块驱动相应外设进行一次针对地下排水管网的监测任务，在监测任务完成后，主控模块继续休眠，等待休眠控制模块的下一次唤醒。所述监测终端的工作机制，在通过设置合适的休眠时长以保障监测质量的情况下，可以利用休眠大幅度的降低监测终端的平均功耗，从而延长续航时间，方便地下排水管网监测系统的实际应用。
[0012]具体的，所述步骤S103中还包括如下步骤:S201.主控模块采用神经网络算法处理环境数据，生成包含即时监测数据和预期监测数据的监测信息。
[0013]进一步具体的，所述步骤201之后还包括如下步骤:S301.主控模块根据预期监测数据确定下一次主控模块休眠的休眠时长。
[0014]具体的，所述步骤103之后还包括如下步骤:S401.主控模块根据监测信息启动图像采集模块上电工作，控制图像采集模块采集地下排水管网的图像信息，然后接收所述图像息。
[0015]综上，采用本发明所提供的用于地下排水管网的监测装置及其工作机制，采用离散工作方式监测地下排水管网的环境，在通过设置合适的休眠时长以保障监测质量的情况下，由休眠控制模块控制主控模块及相关外设休眠或唤醒的工作机制，可以利用休眠大幅度的降低监测终端的平均功耗，从而延长续航时间，方便地下排水管网监测系统的实际应用。
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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。
[0017]图1是本发明实施例提供的用于地下排水管网的监测装置的结构示意图。
[0018]图2是本发明实施例提供的用于地下排水管网的监测装置的工作机制流程图。
【具体实施方式】
[0019]以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本发明提供的用于地下排水管网的监测装置及其工作机制。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。
[0020]本文中描述的各种技术可以用于但不限于远程监控领域，还可以用于其它类似领域。
[0021]本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示:单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“或/和”是描述另一种关联对