一种帽式光缆接续盒用姿态检测仪及姿态检测方法技术

本发明专利技术公开了一种帽式光缆接续盒用姿态检测仪，包括检测仪本体及安装支架，所述安装支架设置在帽式光缆接续盒的外表面上，检测仪本体与安装支架固定连接，所述的检测仪本体包括外壳，在外壳内设置MCU、九轴加速度传感器、通信装置及数据通信接口。本发明专利技术同时提出了该检测仪的姿态检测方法。本发明专利技术提供的帽式光缆接续盒用姿态检测仪其利用九轴加速度传感器对帽式光缆接续盒所处的位置定时进行检测，并通过NB‑IoT通信装置及时上报，用户无需进行巡检便可获知帽式光缆接续盒发生倾覆，本发明专利技术内置GPS，可在上位机平台内生成一张数据地图，方便用户进行数据的统计，达到最优化设计线路的目的。

An Attitude Detector and Attitude Detection Method for Cap Optical Cable Connection Box

The invention discloses an attitude detector for cap-type optical cable connection box, which comprises a detector body and an installation bracket. The installation bracket is arranged on the outer surface of the cap-type optical cable connection box, and the detector body is fixed with the installation bracket. The detector body includes a shell, in which MCU, nine-axis acceleration sensor, communication device and data communication interface are arranged. At the same time, the attitude detection method of the detector is proposed. The attitude detector for cap-type optical cable connection box provided by the invention detects the position of the cap-type optical cable connection box regularly by using nine-axis acceleration sensor, and reports the position of the cap-type optical cable connection box in time through NB_IoT communication device. The user can know that cap-type optical cable connection box overturns without patrolling inspection. The built-in GPS of the invention can form a data map in the upper computer platform, which is convenient to use. The household carries on the statistics of the data to achieve the goal of optimizing the design of the circuit.

【技术实现步骤摘要】
一种帽式光缆接续盒用姿态检测仪及姿态检测方法
本专利技术涉及了一种光缆接续盒的监测装置，具体的说，是一种对帽式光缆接续盒所处的姿态进行检测的仪器。本专利技术同时也公开了该检测仪器的姿态检测方法。
技术介绍
电力系统的纤复合架空地线光缆承载着关系电网安全的控制类保护业务，其大多使用帽式接续盒进行两段光缆之间的接续。一般来说，帽式光缆接续盒是裸露在空气中的，如果帽式光缆接续盒的固定位置因为某些原因发生松动，进而帽式接续盒的姿态产生了倾倒变化，可能造成接续盒密封被破坏，导致光缆熔接处进水，在冬季结冰会造成光缆纤芯中断，进而造成保护中断、电网线路迫停，对电网安全造成极大影响。目前尚无对帽式光缆接续盒的状态进行实时监测的装置，其仍需人工抽检或定期巡检，人工巡检效率差，误差率高，因此很多问题不能及时发现，给电网的日常运营带来极大的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种对帽式光缆接续盒的姿态进行检测的仪器，其灵敏性高，误差率小，本专利技术同时也公开了该仪器的姿态检测方法。本专利技术采用了如下的技术手段加以实现：一种帽式光缆接续盒用姿态检测仪，包括检测仪本体及安装支架，所述安装支架设置在帽式光缆接续盒的外表面上，检测仪本体与安装支架固定连接，所述的检测仪本体包括外壳，在外壳内设置MCU、九轴加速度传感器、通信装置及数据通信接口，所述九轴加速度传感器、通信装置连接MCU，在通信装置上设置数据通信接口，所述数据通信接口连接天线，所述天线设置在外壳的外侧。通信装置包括GPS装置以及NB-IoT通信装置，所述GPS装置及NB-IoT通信装置分别连接天线，所述的天线分为GPS天线与NB-IoT天线，GPS天线与NB-IoT天线设置在外壳的前部外侧，GPS天线与NB-IoT天线共同连接一个三通，三通的水平端两侧分别连接GPS天线与NB-IoT天线的尾部，三通的垂直端伸入外壳，GPS装置以及NB-IoT通信装置的数据通信接口上分别引出数据线穿入三通中，并分别延伸至对应天线的尾部与之电连接。在外壳左侧面上设置面板，在面板上设置电源开关及初始化设置按钮，在电源开关及初始化设置按钮之间设置状态指示灯，所述电源开关、状态指示灯及初始化设置按钮与MCU电连接。还包括卡箍，所述卡箍套接在帽式光缆接续盒的外表面，卡箍将安装支架下端与帽式光缆接续盒的外表面紧贴固定。所述外壳的接缝处设置密封填充物，外壳内还设置直流电源及相关电源管理模块，所述的电源管理模块连接在MCU及直流电源之间。一种帽式光缆接续盒用姿态检测仪的姿态检测方法，包括如下步骤：1）检测仪上电，九轴加速度传感器采集上电时刻的相关数据，并将上述数据送入NB-IoT通信装置；2）NB-IoT通信装置通过NB-IoT天线将九轴加速度传感器采集的数据发送至远程服务器；3）远程服务器将采集到的数据与服务器中存储的初始数据进行比较，判定两个数据之间是否存在差异；4）若数据存在偏差，则发送报文至上位机平台，若数据没有偏差，则发送指令至MCU控制其进入低功耗模式，等待下一次上电唤醒。步骤1中采集的数据包括上电时刻的初始坐标Lon0、Lat0，横滚角Ax0，俯仰角Ay0，方位角数据Az0；气压P0，温度T0，高度H0；步骤2中NB-IoT通信装置通过UDP或者Coap协议将数据进行传输。所述的检测仪每1-3小时进行一次唤醒，唤醒方式为自唤醒或外部指令唤醒。步骤4中所述的偏差包括经纬度偏差，角度偏差，温度偏差，低电量，所述的报文中提供偏差的具体种类及偏差值。本专利技术提供的帽式光缆接续盒用姿态检测仪其利用九轴加速度传感器对帽式光缆接续盒所处的位置定时进行检测，并通过NB-IoT通信装置及时上报，用户无需进行巡检便可获知帽式光缆接续盒发生倾覆，本专利技术内置GPS，可在上位机平台内生成一张数据地图，方便用户进行数据的统计，达到最优化设计线路的目的。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术测试仪本体示意图。图3为本专利技术元件连接示意图。图4为本专利技术MCU管脚示意图。图5为本专利技术检测流程示意图。具体实施方式下面结合说明书附图对本专利技术进行进一步详述：本专利技术涉及了一种光纤接续盒的姿态检测设备，具体的说，是一种帽式光缆接续盒的姿态检测仪，其包括一个检测仪本体1及一个安装支架2，安装支架2固定在帽式光缆接续盒的侧面的下部，在安装支架2的顶端固定设置了检测仪本体1，由于安装支架2与帽式光缆接续盒固定设置，当帽式光缆接续盒发生倾覆时，安装支架2同时也发生了倾覆，从而带动检测仪本体1发生位移，从而令检测仪本体1发出告警信息，达到了警示的目的。具体地说，所述的检测仪本体包括一个外壳，在外壳内设置了一块MCU、一个九轴加速度传感器、一组通信设备、一块直流电源，通信设备、直流电源及九轴加速度传感器均连接于MCU的对应管脚之上并受到MCU的控制，九轴加速度传感器定时测定自身所处的位置，将相关的参数由通信装置传输至服务器，由服务器对参数进行判断，进而得出帽式光缆接续盒是否发生歪斜甚至倾覆的结论，检测仪自身不承担判定工作，其工作的功率很低，且若服务器判定帽式光缆接续盒位置正常，则发送指令令检测仪处于低功耗状态，进一步延长了检测仪的使用时间，延长了该检测仪的维护周期，节约了人力资源。所述外壳连接处均进行了密封处理，以保证内置的元件不会受到外界因素的侵扰，延长了检测仪的使用寿命。进一步的，所述的九轴加速度传感器采集的数据包括：上电时刻的初始坐标Lon0、Lat0，横滚角Ax0，俯仰角Ay0，方位角数据Az0，气压P0，温度T0，高度H0，简单的说，无论帽式光缆接续盒在任何一个方向上发生偏斜，其必然会有一个参数发生变化，且必然会有一个参数会有最大的变化，因此九轴加速度传感器必然可以捕捉到变化值，并将其送入服务器中。本专利技术中所述检测仪通过通信设备将数据进行发送，所述通信设备包括GPS装置以及NB-IoT通信装置，GPS装置独立发送位置信息至服务器中，NB-IoT通信装置将九轴加速度传感器收集的数据进行发送。由于GPS装置以及NB-IoT通信装置封装在外壳内，由于电磁屏蔽，其信号必然是无法发送的，因此，GPS装置以及NB-IoT通信装置需要外接天线，所述的天线分为GPS天线4与NB-IoT天线5，GPS天线4与NB-IoT天线5设置在外壳的前部外侧，GPS天线4与NB-IoT天线5共同连接一个三通6，三通6的水平端两侧分别连接GPS天线4与NB-IoT天线5的尾部，三通6的垂直端伸入外壳，GPS装置以及NB-IoT通信装置的数据通信接口上分别引出数据线穿入三通6中，并分别延伸至对应天线的尾部与之电连接。通过天线的设置，令数据的传输没有阻碍，传输效率有所保障。本专利技术中，在所述的三通与外壳连接处及天线尾部与三通连接处设置密封涂层，以保证外壳整体的密封性不受影响。进一步的，所述NB-IoT通信装置通过UDP或者Coap协议将数据进行传输，这两种协议通讯功率小，稳定性好，长距离传输损耗低。本专利技术在外壳的一个侧面上设置面板7，具体的说，所述面板7设置在外壳的左侧面上，在面板7上设置电源开关8及初始化设置按钮9，在电源开关8及初始化设置按钮9之间设置状态指示灯10，所述电源开关8、状态指示灯10及初始化设置按钮9与MCU电连接，优选的，在面板上亦可设置调试本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种帽式光缆接续盒用姿态检测仪，包括检测仪本体及安装支架，所述安装支架设置在帽式光缆接续盒的外表面上，检测仪本体与安装支架固定连接，其特征在于：所述的检测仪本体包括外壳，在外壳内设置MCU、九轴加速度传感器、通信装置及数据通信接口，所述九轴加速度传感器、通信装置连接MCU，在通信装置上设置数据通信接口，所述数据通信接口连接天线，所述天线设置在外壳的外侧。

【技术特征摘要】
1.一种帽式光缆接续盒用姿态检测仪，包括检测仪本体及安装支架，所述安装支架设置在帽式光缆接续盒的外表面上，检测仪本体与安装支架固定连接，其特征在于：所述的检测仪本体包括外壳，在外壳内设置MCU、九轴加速度传感器、通信装置及数据通信接口，所述九轴加速度传感器、通信装置连接MCU，在通信装置上设置数据通信接口，所述数据通信接口连接天线，所述天线设置在外壳的外侧。2.根据权利要求1所述的一种帽式光缆接续盒用姿态检测仪，其特征在于：通信装置包括GPS装置以及NB-IoT通信装置，所述GPS装置及NB-IoT通信装置分别连接天线，所述的天线分为GPS天线与NB-IoT天线，GPS天线与NB-IoT天线设置在外壳的前部外侧，GPS天线与NB-IoT天线共同连接一个三通，三通的水平端两侧分别连接GPS天线与NB-IoT天线的尾部，三通的垂直端伸入外壳，GPS装置以及NB-IoT通信装置的数据通信接口上分别引出数据线穿入三通中，并分别延伸至对应天线的尾部与之电连接。3.根据权利要求1所述的一种帽式光缆接续盒用姿态检测仪，其特征在于：在外壳左侧面上设置面板，在面板上设置电源开关及初始化设置按钮，在电源开关及初始化设置按钮之间设置状态指示灯，所述电源开关、状态指示灯及初始化设置按钮与MCU电连接。4.根据权利要求1所述的一种帽式光缆接续盒用姿态检测仪，其特征在于：还包括卡箍，所述卡箍套接在帽式光缆接续盒的外表面，卡箍将安装支...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱冬，张轶群，车玉兰，李战，徐静，陈秋平，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司宿迁供电分公司，国网江苏省电力有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32