[发明专利]一种太阳能一体化倾角加速度计

说明书

本发明公开了一种太阳能一体化倾角加速度计，包括蓝牙模块、主控芯片、无线通信模块、集成倾角传感器以及太阳能充电电路，主控芯片为主控芯片NRF52832，其内置于主机，无线通信模块为低功耗EC600芯片，主控芯片NRF52832内置有算法模块，算法模块包括采样值、变化率的周期动态调整算法和聚类分析的均值滤波算法；集成倾角传感器与主控芯片NRF52832连接，用于精准测量山体倾角裂缝，防范风险；算法模块与集成倾角传感器、蓝牙模块连接，用于精准测量计算与无线信号收发。本发明广泛适用于地质灾害、智慧矿山等应用领域，有利于保证地质灾害等领域检测，保障人民群众生命财产安全，减少经济损失和伤害，维护生态安全健康。

技术领域

本发明属于地质灾害、智慧矿山监测技术领域，具体涉及一种太阳能一体化倾角加速度计。

背景技术

在地质灾害等自然灾害面前，通过人工检测极为危险以及存在延迟，倾角加速度计由此发明作为一种检测工具。倾角加速度计在灾害防治等领域上占有举重轻重的地位，随着技术不断发展，地质灾害防治也随之有了更高的要求，倾角加速度计的发展推进也逐渐深化，在耗能、安装、调试等方面仍需深化改进。

为更好地满足地质灾害等领域需求，设计一款以新型能源作为能源供电，具有普适型的加速度监测设备尤为重要，因而我们选择太阳能作为能源供给，提出了一种太阳能一体化倾角加速度计，此发明相较于以前的一些设备具有结构简单、一体性强、安装方便、免维护、成本低等优点，并且在功耗上也有所降低，是当代倾角加速度计发明的一大进步。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能一体化倾角加速度计，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种太阳能一体化倾角加速度计，包括蓝牙模块、主控芯片、无线通信模块、集成倾角传感器以及太阳能充电电路，所述主控芯片为主控芯片NRF52832，其内置于主机，所述无线通信模块为低功耗EC600芯片，所述主控芯片NRF52832内置有算法模块，算法模块包括采样值、变化率的周期动态调整算法和聚类分析的均值滤波算法；

所述太阳能充电电路与低功耗EC600芯片连接，节约电量，用于长续航；

所述集成倾角传感器与主控芯片NRF52832连接，用于精准测量山体倾角裂缝，防范风险；

所述算法模块与集成倾角传感器、蓝牙模块连接，用于精准测量计算与无线信号收发。

所述太阳能充电电路内置10200mah可充电锂电池，低功耗EC600芯片支持2/3/4G上传方式。

所述主控芯片NRF52832支持BLE或者ANT无线通信协议，算法模块与蓝牙模块连接，用于通过手机进行无线信号收发。

所述采样值、变化率的周期动态调整算法的步骤如下：

根据专家经验形成采样值、变化率与采样周期的动态映射关系动态调整采样上报周期；

满足了在变化速率快或者采样绝对值大的情况下加快采样上报的监测场景要求；

在绝对变化量小并且变化速率慢的情况下降低采样上报周期，降低设备功耗，满足设备长时间续航的要求。

所述聚类分析的均值滤波算法的步骤如下：

采样N个数据；

将N个数据的X、Y、Z轴的最大值和最小值找出来，计算最大值和最小值的差值；

选用差值最大的一个轴进行分析，将各组数据按照该轴从小到大的顺序排列；

从该轴的两端向中间计算该轴上相邻两个采样值之间的间距，当间距大于聚类阈值时，丢弃两端的采样值，直到最后剩下的所有采样点相邻之间的间距都小于聚类阈值；

选用剩余点的平均值作为最终的采样值。