一种姿态预警装置的制作方法

1.本发明涉及姿态传感预警领域，具体而言，涉及一种姿态预警装置。


背景技术：

2.随着智能化科技的不断发展，人们的生活、工作、学习之中越来越多地用到了智能化设备，使用智能化科技手段，提高了人们生活的质量，增加了人们学习和工作的效率。
3.目前，现有的边护姿态预警系统、边坡滚石预警系统、围挡墙姿态监测系统、滑坡预警系统等预警系统可以通过单向采集的传感器进行预警参数获取，并根据参数大小的判断来进行预警操作的执行，但现有的预警系统或预警装置不能通过姿态数据进行预警，降低了预警的效率和灵活性。
4.针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供了一种姿态预警装置，以至少解决现有的预警系统或预警装置不能通过姿态数据进行预警，降低了预警的效率和灵活性的技术问题。
6.根据本发明实施例的一个方面，提供了一种姿态预警装置，包括：姿态传感器、水平仪，其中，所述水平仪平均安装于所述姿态传感器的四周，所述姿态传感器与金属底板进行固定，所述水平仪嵌入所述金属底板中。
7.可选的，所述姿态传感器与所述金属底板通过螺栓相连接。
8.可选的，所述金属底板上固定有监测对象。
9.可选的，所述金属底板和所述监测对象通过螺栓进行固定。
10.可选的，所述姿态传感器由单片机、电池模块、4g模块、电源芯片、加速度传感器、霍尔传感器组成。
11.可选的，所述姿态传感器还包括：滚珠开关、电平转换开关。
12.在本发明实施例中，采用姿态传感器、水平仪，其中，所述水平仪平均安装于所述姿态传感器的四周，所述姿态传感器与金属底板进行固定，所述水平仪嵌入所述金属底板中的装置结构，解决了现有的预警系统或预警装置不能通过姿态数据进行预警，降低了预警的效率和灵活性的技术问题。
附图说明
13.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
14.图1是根据本发明实施例的一种姿态预警装置的结构示意图；
15.图2是根据本发明实施例的一种姿态预警装置的原理图。
具体实施方式
16.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
17.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
18.根据本发明实施例，提供了一种姿态预警装置的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
19.实施例一
20.图1是根据本发明实施例的一种姿态预警装置的结构示意图，如图1所示，该装置包括：姿态传感器、水平仪，其中，所述水平仪平均安装于所述姿态传感器的四周，所述姿态传感器与金属底板进行固定，所述水平仪嵌入所述金属底板中。
21.可选的，所述姿态传感器与所述金属底板通过螺栓相连接。
22.可选的，所述金属底板上固定有监测对象。
23.可选的，所述金属底板和所述监测对象通过螺栓进行固定。
24.可选的，所述姿态传感器由单片机、电池模块、4g模块、电源芯片、加速度传感器、霍尔传感器组成。
25.可选的，所述姿态传感器还包括：滚珠开关、电平转换开关。
26.本发明可用于铁路围挡墙、边坡、危石等。本发明实施例的装置整体由4部分构成：姿态传感器、水平仪、固定前两者的金属底板、将底板固定于监测对象的螺丝。姿态传感器由单片机、电池、4g模块、电源芯片、加速度传感器、霍尔传感器、滚珠开关、电平转换开关组成。单片机和加速度传感器直接由电池供电，4g模块电源经dcdc电源芯片转换后得到，且由单片机控制通断，单片机和4g模块通信需经电平转换。
27.首先将金属底板固定在围挡墙、边皮、危石等检测对象上、通过置于底板上的水平仪调整安装位置，确保底板水平安装，之后固定姿态传感器，安装完成后，利用磁吸触发设备内部的霍尔传感器、数秒后设备被唤醒、自检完成后通过4g模块向平台上发数据，进入正常工作模式。设备多数时间运行在低功耗模式，定时唤醒读取加速度传感器数值，计算出当前姿态角。当姿态角偏移量超过预设阀值时，设备通过4g模块向平台发送预警信息，另外，当设备姿态发生变化触发滚珠开关时也同样会进行预警。
28.本发明实施例所采用的姿态传感器体积小巧、质量轻、成本低，电池供电工作时间
可达五年以上，库存期间几乎不消耗电量，但仍会定时发送心跳包上报当前电量与位置信息。设备作灌胶防水处理，表面无任何按键与指示灯，密封性好，适合露天安装。通过磁吸进行开关，操作简单方便。通常情况下，电池供电设备要考虑降低功耗来延长使用寿命，就必须减少加速度传感器的开启次数，延长开启频率，但边坡预警系统要求高实时性，当危害来临时需要争分夺秒，几十秒的延时将造成不可预计的后果。因此本发明采用加速度传感器与滚珠开关结合的方式进行预警判断。当监测对象姿态缓慢发生变化时，利用加速度传感器可记录其变化过程，当超过阀值后，进行预警播报。而当监测对象姿态剧烈变化时，利用滚珠开关可实现即时预警，无任何延时。
29.在执行本发明实施例的时候，如图2所示，图2是根据本发明实施例的一种姿态预警装置的原理图，采用2颗侦测角为45
°
的滚珠开关，分别以30
°
和60
°
斜角进行焊接，当设备对地夹角为0
°
～30
°
时，滚珠开关1有效，此时当设备与地夹角小于-15
°
或大于75
°
时，触发预警；当设备对地夹角为30
°
～60
°
时，2颗滚珠开关同时有效，此时设备与地夹角小于15
°
或大于75
°
时，触发预警；当设备对地夹角为60
°
～90
°
时，滚珠开关2有效，此时当设备与地夹角小于15
°
或大于105
°
时，触发预警。
30.通过上述实施例，解决了现有的预警系统或预警装置不能通过姿态数据进行预警，降低了预警的效率和灵活性的技术问题。
31.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
32.在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
33.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
34.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
35.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
36.所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-on ly memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
37.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。