[发明专利]基于CAN总线协议的防护门检测系统、检测方法及信息传输方法

说明书

技术领域

本发明专利涉及防空地下室防护门的日常维护与管理，检测健康状态与评估防护效能等领域。

背景技术

建国60多年来，人防建设贯彻“长期准备、重点建设、平战结合”的方针，我国人防工程建设从数量到质量都有了很大提升，有上百个城市人防工程总量突破百万平方米以上，分布于全市范围内的单个工程数量也有成百上千之多，而且每个工程内安装有不同数量与规格的设备。因此，要对人防工程进行维护，逐个检查防护设备的运行，进行维护管理需要大量的人力物力，加之防空地下室的环境较为潮湿，增加了设备失效、损坏的可能，实时检测尤为重要。

防护门作为人防工程的口部设备之一，其重要性不言而喻，且数量在人防工程中也是属于最多的设备之一，研发用于防护门维护管理的具有实时检测与设备评估的传感器意义重大。

发明内容

发明目的：提供一种能够自动的检测防护门相对于初始位置偏移量的检测系统及方法，从而可以通过偏移量对防护门的健康状况进行判定。同时提供一种在人防工程中的多个防护门上的检测系统的组网通信方法。

为解决上述技术问题，本发明防护门检测系统所采用的技术方案为：

一种基于CAN总线协议的防护门检测系统，包括用以安装在防护门上的采集设备、集中器、服务器，每个采集设备均包含多轴运动传感器及MCU，通过获取3轴加速度和3轴角速度数据之后得到传感器的姿态；传感器的姿态通过坐标变换算法和零点位置跟踪算法得到防护门的姿态；通过CAN总线传输方式将防护门的姿态数据传送到集中器；服务器得到集中器的防护门的姿态数据。

而使用上述防护门检测系统的检测方法可采用如下技术方案：

通过获取多轴传感器感测的三轴加速度数据和三轴角速度数据进行滤波、融合、温漂补偿，得到传感器的实时姿态和上一次采样时的姿态得到两次采样期间传感器姿态变化为把传感器的姿态变化累加到防护门的姿态角上即可得到防护门的姿态即，

进一步的，包括对防护门的姿态进行断电保护处理，即将得到的防护门姿态存放在SRAM中，通过超级电容供电，断电后数据可以保存时间的理论值为t＝C*ΔU/I。5、如权利要求3所述的检测方法，其特征在于，一段时间内防护门的姿态变化量小于预设的正常开合状态时的防护门的姿态变化量，则忽略此段时间内的数据变化。

进一步的，采集设备检测到磁传感器的信号反馈，将对当前标定为新的基准点，消除由于采样精度等造成的累积误差。

上述检测系统及使用该检测系统的检测方法可以通过同防护门初始安装调试后的初始位置值进行比对，按照防护门设备维护保养规程或规范(标准)判断门扇的偏移量是否在其允许的最大偏移量内，从而判断防护门的运维健康状况，通过实时掌握防空地下室防护门的位置状态数据。通过上述技术方案本发明可以对防空地下室多处防护门姿态数据进行获取、处理与数据传输，解决复杂地形导致的数据传输限制问题，监测防空地下室防护门在日常的使用过程中由于安装误差、自重、震动、违规使用等情况引起的门扇的变形、沉降等导致的门扇失效。

而当整个人防工程内的多个防护门需要进行无人化在线检测时，则需要对多个防护门上的检测系统进行组网。

上述防护门检测系统的信息传输方法可采用如下技术方案：

CAN总线实现节点与集中器互联，所有采集设备处于对等网络，任何节点都能在总线空闲时发起通信，如果多个采集设备同时开始发送信息，那么发送最高优先级ID消息的设备获得发送资格；对等网络中节点只接收集中器发送的信息帧，而集中器要接收所有节点发送的信息帧，于是仲裁滤波器的设置满足：集中器接收一组ID号，而节点只接收一个ID号；信息发送时节点信息ID为节点本身地址识别；所接收的信息满足各自仲裁场的配置；整个网络中信息ID既是身份识别又是仲裁滤波配置。

进一步的，所有发送的信息都要满足预先定义的帧格式，所有发送的信息都以帧为单位。当总线没有被占用的时候，连接在总线上的任何设备都能起动新信息的传输，如果两个或更多个设备在同时刻启动信息的传输，通过ID来决定优先级；ID并不是指明信息发送的目的地，而是指示信息的优先级。

附图说明

图1是本发明中防护门三轴姿态示意图。

图2是本发明中防护门检测系统信号传输结构框图。

图3是本发明中防护门检测系统姿态采集处理框图。

具体实施方式