[发明专利]一种超低功耗远程模拟量监测装置及方法

说明书

本发明公开了一种超低功耗远程模拟量监测装置及方法，其装置包括：哨兵探头、监测探头、监测主机和云服务器。其方法为：通过哨兵探头长期对模拟量进行探测，在模拟量达到或大于设定阈值时，唤醒主控MCU模块，开启监测探头进行模拟量采集；主控MCU采集分析各监测探头所采集数据的分析值，当分析值异常时，唤醒通信模块，将分析值和电池电量数据上传至云端。本发明通过哨兵探头的实时探测和智能分析预判与多重唤醒机制相结合的方式，实现超低功耗的远程模拟量监测，极大节省了本装置整体的耗电。使本发明解决了传统模拟量监测装置受制于功耗较大，无法适用于在无供电条件下对被监测对象的运行状态实施长期的远程模拟量监测采集的问题。

技术领域

本发明涉及物联网、传感器和无线网络技术领域，具体涉及一种超低功耗远程模拟量监测装置及方法。

背景技术

随着我国物联网技术发展和各行业各领域对智能化管理应用需求的提升，大量基于传感器采集基础数据并形成各种智能化应用的物联网系统，越来越多的用在了经济社会的方方面面，有效带动了智慧城市和行业智能化等的建设与发展，产生了巨大的经济和社会效益。

在社会的各领域尤其是城市范围内广泛存在着大量的无人值守设备设施和场景，服务和保障着人们的生产生活。无人值守设备设施和场景，泛指无人值守的用电设备、无人值守的非用电设施和需要监管的无人值守场景，主要包括：轨道及公路交通安全防护设施、道路桥梁及隧道、市政设备设施、公用事业设备设施、消防设备设施、工业及民用电气设备、城市建筑体、地下管线廊等，影响人们生产生活的无人值守场景包含山体河道水体、工业及生活排污、环境质量、自然灾害、安全生产、城市重大危险源等。它们的共同特点，一是无人值守或有人值守但无法及时获得现场关键运行状态信息，二是多数处于户外无供电条件或有供电但不宜直接取电，三是这些无人值守设备设施和场景的运行保障与运行安全管控基本依托于传统的人工巡检方式。无人值守设备设施和场景的运行安全直接关系着这些设备设施和场景的正常运行和人民的生命财产安全。而面对巨量的运行安全保障工作，人工巡检方式所存在的效率低、成本高、实效性差和竞争性不足等固有短板，使这种传统模式无法满足日益增长的服务与管控需求。

采用智能化的手段进行管理及运维水平提升是替代人工巡检和解决痛点难道问题的最佳途径。而对无人值守设备设施和场景进行智能化管理的前提是远程采集被监测对象的运行状态信息，该类状态信息通常为某种模拟量，受限于大部分模拟量采集传感器均需要供电以完成数据采集，长期工作功耗较大，不能适应无供电条件下的长期纯电池供电工作，导致很多无人值守设备设施和场景无法使用先进的传感器及物联网技术进行智能化的管控水平提升。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种超低功耗远程模拟量监测装置及方法解决了传统模拟量监测装置受制于功耗较大，无法适用于在无供电条件下对被监测对象实施运行状态模拟量的长期远程监测和采集的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种超低功耗远程模拟量监测装置及方法，包括：哨兵探头、监测探头、监测主机和云服务器；

所述哨兵探头和监测探头分别通过CAN总线通信方式与监测主机通信连接；所述监测主机与云服务器通过可更换无线传输链路的通信模块实现无线通信。

进一步地，监测主机包括：唤醒模块、电池模块、电池监控模块、主控MCU模块、供电控制模块和可更换无线传输链路的通信模块；

所述电池模块分别与唤醒模块的供电端、主控MCU模块的供电端、电池监控模块的供电端、通信模块的供电端和哨兵探头的供电端连接；所述哨兵探头的输出端与唤醒模块的唤醒信号输入端连接；所述供电控制模块的控制端与唤醒模块的控制信号输出端连接，其输出端与监测探头的供电端连接；所述主控MCU模块还与电池监控模块的电量数据输出端、唤醒模块的唤醒信号输出端、监测探头的输出端和通信模块的通信接口连接；所述通信模块与云服务器无线连接。

进一步地，监测探头的数量大于等于1，多个监测探头并联以CAN总线通信方式与监测主机通信。