[发明专利]一种超低功耗无线静力水准仪测高差方法

说明书

本发明涉及静力水准仪测高差技术领域，具体公开了一种超低功耗无线静力水准仪测高差方法；压力传感器测得数据后，MCU读取压力传感器数据，滤波，得到稳定数据；打开Lora射频功能，开始CSMA侦听，判断当前频道是否有干扰数据，频道空闲时，立即发送数据；CSMA侦听的方法为随机设置好频率和扩频因子，开启CAD模式，当相同的频率和扩频因子的信号到来时，就会产生CADDetect中断和CADDone，并且CADDetect和CADDone会同时产生，通过CADDetect识别当前信道是否有数据正在传输；发送完数据后MCU关闭Lora射频功能，进入深度睡眠模式；系统看门狗定时器定时到后发出脉冲唤醒Mcu；本发明解决了现有静力水准仪工作过程中检测外接分立模块功耗较高，设备待机寿命短的问题。

技术领域

本申请涉及静力水准仪测高差技术领域，具体公开了一种超低功耗无线静力水准仪测高差方法。

背景技术

静力水准仪是测量高差及其变化的精密仪器；主要用于管廊、大坝、核电站、高层建筑、基坑、隧道、桥梁、地铁等垂直位移和倾斜的监测；静力水准仪一般安装在被测物体等高的测墩上或被测物体墙壁等高线上，通常通过485或者模拟量接口连接到采集器，实现数据监测；现有静力水准仪工作过程中检测外接分立模块功耗较高，设备待机寿命短。

发明人有鉴于此，提供了一种超低功耗无线静力水准仪测高差方法，以便解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超低功耗无线静力水准仪测高差方法，以解决现有静力水准仪工作过程中检测外接分立模块功耗较高，设备待机寿命短的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案提供一种超低功耗无线静力水准仪测高差方法，第一步，MCU上电后初始化各外设，使能压力传感器，然后读取压力传感器数据，滤波，得到稳定数据；第二步，数据滤波的方式为连续采集10次取平均值；第三步，打开Lora射频功能，开始CSMA侦听，判断当前频道是否有干扰数据，如有干扰数据，随机随眠1-10s，唤醒后重复侦听过程，直到频道空闲，立即发送数据；第四步，CSMA侦听的方法为随机设置好频率和扩频因子，开启CAD模式，当有相同的频率和扩频因子的信号到来时，就会产生CADDetect中断和CADDone，并且CADDetect和CADDone会同时产生，通过CADDetect识别当前信道是否有数据正在传输；第五步，发送完数据后MCU关闭Lora射频功能，进入深度睡眠模式，此时系统进入最低功耗；第六步，系统看门狗定时器通过电阻设置定时时间，定时到后发出脉冲唤醒Mcu；Mcu唤醒后重复采集过程。

采用以上技术方案，其优点在于：MCU将压力传感器测得的数据进行数据滤波，去除在对实物扫描数字化的过程中，引入错误点、冗余点以及扫描环境所带来的测量噪声等；进入深度睡眠模式后功耗较低，且通过看门狗定时器定时唤醒MCU重复采集过程；优化的低功耗算法降低系统功耗，无线静力水准仪整体功耗低，待机时间长；解决了现有静力水准仪工作过程中检测外接分立模块功耗较高，设备待机寿命短的问题。

进一步，MCU引出I2C接口，用于连接低功耗压力传感器；引出IPX天线接口用于外接天线。

采用以上技术方案，其优点在于：压力传感器通过I2C接口将测量数据传输到MCU内，MCU通过外接天线将采集数据发送到检测人员手中。

进一步，Mcu和Lora射频芯片使用SIP封装为控制芯片。

采用以上技术方案，其优点在于：由于Mcu和Lora射频芯片sip封装到一起，电源设计简单，支持2.5-3.6v电压输入，且相比于外接分立模块功耗更低。

进一步，采用3.6V一次性锂电池为MCU以及看门狗定时器供电。

采用以上技术方案，其优点在于：锂电池成本低，使用广泛，在无线静力水准仪安装拆卸便捷。

进一步，压力传感器使用低功耗硅基压力传感器。