一种以无人机担任簇头节点的大坝远程安全监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种以无人机担任簇头节点的大坝远程安全监测装置，本实用新型专利技术的检测板设置在大坝检测端，接收板固定在无人机上，检测板和接收板利用无线网络传输数据，将检测板测得的数据远程传输至接收板，传输距离可达到150米左右。本实用新型专利技术轻便易携带，传输速度快、距离远，便于拆卸，适用于各种工程的安全监测。全监测。全监测。

【技术实现步骤摘要】
一种以无人机担任簇头节点的大坝远程安全监测装置


[0001]本技术属于大坝自动化监测仪器检测装置领域，主要涉及一种以无人机担任簇头节点的大坝远程安全监测装置。

技术介绍

[0002]现有装置对大坝群的远程监控系统都是基于固定的检测站为基础的，即每个大坝都需要一个检测站负责接收数据然后传输到大坝安全信息管理主系统，这就要求大坝要有足够的规模和经费来建设检测站，但是中国有97246座中小型水库工程，由于点多面广，分布零散，管理力量相对薄弱，建立检测站成本太高。同时，大坝处于偏僻地区，检测站维护不方便。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供一种以无人机担任簇头节点的大坝远程安全监测装置，能为方便快捷、省时省力地实现大坝无线监测提供了技术支持。
[0004]为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0005]一种以无人机担任簇头节点的大坝远程安全监测装置，包括：检测板、接收板和无人机，无人机通过转接头连接接收板，检测板设置在检测端负责收集数据，并将数据储存在EEPROM储存器中，无人机携带接收板按照预定路线接近检测板并停留一定时间，检测板的CC2530模块与接收板的CC2530模块自动配对，配对成功后检测板停止检测，转换为发送数据模式，检测板的EEPROM储存器的数据通过检测板的CC2530模块逐个发送到接收板的CC2530模块并存储到接收板的EEPROM储存器中；数据全部发送成功后检测板的CC2530模块结束发送模式，转为检测模式，同时清除检测板的EEPROM储存器中的数据；接收板的CC2530模块继续与其他检测板配对并接收数据，无人机巡航结束后自动返回；人工拆卸下接收板并通过USB转TTL转接头接入电脑端，将数据传输给上位机，将接收板的EEPROM储存器中的数据清空，方便下一次采集。
[0006]具体地，接收板的CC2530模块通过无线信号与检测板的CC2530模块通信。
[0007]安全监测是保障水利和土木工程安全运行的重要手段，本申请通过研究无人机和监测传感器技术，运用ZigBee、433MHz技术，研究传感器的无线通信，使传感器与无人机上的数据收集平台近距离通讯，从而达到传感器之间的数据传输和储存，更加方便地采集信息和图像，采用无人机平台建立遥测终端，进行数据采集和存储，减少人力财力消耗。实现工程安全的远程安全监测和巡视检查，为人工难以到达或零星分布工程安全监测信息的高效获取提供新的技术手段。
[0008]作为优选实施例，检测板的单片机型号为STC12C5A60S2，单片机VCC端通过复位键S2后接重力传感器P1、温度传感器U2和CC2530无线模块U3的VCC端供电，重力传感器P1、温度传感器U2和CC2530无线模块U3的负极GND都接入电压开关调节器3GND后并入电源负极，存储器直接接入电源负极，形成闭合电路；
[0009]单片机P00口接LED指示灯，单片机P10、P11口分别接重力传感器的RX、TX端，单片机P17口接温度传感器的I/O口，单片机P30、P31口分别接CC2530无线模块的TXD、RXD端，单片机P27、P26、P25口分别接存储器的WP、SCL、SDA端；
[0010]12V电源P2经过开关S1并由稳压器C5进行稳压，进入模块LM2596S进行降压，输出5V电压，后由SS34进行整流，保护LM2596S，之后通过稳压器C4和L1接单片机为单片机和FM24C256存储器供电。
[0011]具体地，检测板的存储器FM24C256为三线制。
[0012]作为优选实施例，采用DS18B20单线数字温度传感器。
[0013]作为优选实施例，压力传感器采用HX711型号。
[0014]作为优选实施例，接收板的单片机型号为STC12C5A60S2，单片机正极并联复位键S3，然后接CC2530无线模块U1，负极经过电脑通信接口P2，串接开关S2、S4、S5、S6后于单片机负极一同接入电源负极；
[0015]CC2530无线模块TXD、RXD端分别接单片机的P12、P13口；电脑通信接口RXD接P30，TXD接P31，电脑通信接口外接CP2102串口转USB模块；存储器WP接P27，SCL接P26，SDA接P25；OLED显示屏SCL接P06、SDA接P07；
[0016]接收板由USB直接输入5V电压P1，经过稳压器接入显示屏OLED12864，在到单片机VCC端，单片机内部通过VPP端接存储器FM24C256为其供电。
[0017]优选地，检测板和接收板上均设置有开关，开关一用于控制检测板的开关，开关二用于控制接收板的开关，按一次开关一，检测板上的指示灯将会亮起，表示检测板开；再按一次开关一，检测板上的指示灯将会熄灭，表示检测板关。按一次开关二，接收板上的CC2530无线模块将会亮起，表示接收板开；再按一次开关二，接收板上的CC2530无线模块将会熄灭，表示接收板关闭。
[0018]本技术的有益效果在于：
[0019]本技术的检测板设置在大坝检测端，接收板固定在无人机上，检测板和接收板利用无线网络传输数据，将检测板测得的数据远程传输至接收板，传输距离可达到150米左右。本技术轻便易携带，传输速度快、距离远，便于拆卸，适用于各种工程的安全监测。
附图说明
[0020]图1是检测板的电源电路示意图；
[0021]图2是重力传感器与检测板单片机的电路连接示意图；
[0022]图3是温度传感器与检测板单片机的电路连接示意图；
[0023]图4是无线模块与检测板单片机的电路连接示意图；
[0024]图5是储存器与检测板单片机的电路连接示意图；
[0025]图6是检测板指示灯与检测板单片机的电路连接示意图；
[0026]图7是检测板单片机的电路连接示意图；
[0027]图8是检测板单片机的电路板结构示意图；
[0028]图9是接收板单片机的电路连接示意图；
[0029]图10是接收板的电源电路示意图；
[0030]图11是无线模块与接收板单片机的电路连接示意图；
[0031]图12是电脑通信接口与接收板单片机的电路连接示意图；
[0032]图13是显示屏与接收板单片机的电路连接示意图；
[0033]图14是储存器与接收板单片机的电路连接示意图；
[0034]图15是接收板单片机的电路板结构示意图。
具体实施方式
[0035]下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步的说明。
[0036]本技术是一种以无人机担任簇头节点的大坝远程安全监测装置，包括：
[0037]如图1
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8所示，检测板电路连接方式如下：12V电源P2经过开关S1并由稳压器C5进行稳压，进入模块LM2596S进行降压，输出5V电压，后由SS34进行整流，保护LM2596S。之后通过稳压器C4和L1接单片机为单片机和FM本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种以无人机担任簇头节点的大坝远程安全监测装置，其特征在于，包括：检测板、接收板和无人机，无人机通过转接头连接接收板，检测板设置在检测端负责收集数据，并将数据储存在EEPROM储存器中，无人机携带接收板按照预定路线接近检测板并停留一定时间，检测板的CC2530模块与接收板的CC2530模块自动配对，配对成功后检测板停止检测，转换为发送数据模式，检测板的EEPROM储存器的数据通过检测板的CC2530模块逐个发送到接收板的CC2530模块并存储到接收板的EEPROM储存器中；数据全部发送成功后检测板的CC2530模块结束发送模式，转为检测模式，同时清除检测板的EEPROM储存器中的数据；接收板的CC2530模块继续与其他检测板配对并接收数据，无人机巡航结束后自动返回；人工拆卸下接收板并通过USB转TTL转接头接入电脑端，将数据传输给上位机，将接收板的EEPROM储存器中的数据清空，方便下一次采集。2.根据权利要求1所述的一种以无人机担任簇头节点的大坝远程安全监测装置，其特征在于：接收板的CC2530模块通过无线信号与检测板的CC2530模块通信。3.根据权利要求2所述的一种以无人机担任簇头节点的大坝远程安全监测装置，其特征在于：检测板的单片机型号为STC12C5A60S2，单片机VCC端通过复位键S2后接重力传感器P1、温度传感器U2和CC2530无线模块U3的VCC端供电，重力传感器P1、温度传感器U2和CC2530无线模块U3的负极GND都接入电压开关调节器3GND后并入电源负极，存储器直接接入电源负极，形成闭合电路；单片机P00口接LED指示灯，单片机P10、P11口分别接重力传感器的RX、TX端，单片机P17口接温度传感器的I/O口，单片机P30、P31口分别接CC2530无线模块的TXD、RXD端，单片机P27、P26、P25口分别接存储器的WP、SCL、SDA端；12V电源P2经过开关S1并由稳压器C5进行稳压...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄寒冰，刘洋，杨张辉，郑东健，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：新型
国别省市：