專(zhuān)利名稱(chēng):一種前端定位裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型屬于電子信息物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域，涉及一種前端定位裝置，其包括微控制單元、GPS/GPRS模塊、電源供電模塊、電池電壓檢測(cè)報(bào)警模塊、三軸加速度傳感器模塊，電池電壓檢測(cè)報(bào)警模塊與微控制單元的PC0端口、PC1端口相連，微控制單元通過(guò)I2C總線與三軸加速度傳感器模塊相連，微控制單元通過(guò)UART串口與GPS/GPRS模塊相連，電源供電模塊分別與三軸加速度傳感器模塊、微控制單元、GPS/GPRS模塊相連。本實(shí)用新型公開(kāi)的一種前端定位裝置具有以下有益效果：1、采用GPS/GPRS二合一模塊，滿足室內(nèi)和室外定位需求；2、正常工作模式和省電模式，節(jié)能性能更好；3、具有多種報(bào)警功能，實(shí)用性更強(qiáng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種前端定位裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電子信息物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域，涉及一種前端定位裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)主要是指國(guó)家規(guī)章制約的腐蝕性物質(zhì)、易爆物質(zhì)、放射性物質(zhì)、致癌物質(zhì)、誘變物質(zhì)、致畸物質(zhì)或危害生態(tài)環(huán)境的物質(zhì)。
[0003]現(xiàn)市場(chǎng)上針對(duì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)的GPS跟蹤定位報(bào)警系統(tǒng)較少，有部份產(chǎn)品也無(wú)法實(shí)現(xiàn)室內(nèi)和室外雙重定位的需求，系統(tǒng)功耗大，需要較頻繁地充電或更換電池，無(wú)法對(duì)殼體破壞、位移、振動(dòng)以及電池電壓不足等情況進(jìn)行及時(shí)報(bào)警，上位機(jī)無(wú)法記錄環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)移動(dòng)的歷史軌跡，無(wú)法實(shí)時(shí)顯示環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)所處位置。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]發(fā)明目的:本實(shí)用新型針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題做出改進(jìn)，即本實(shí)用新型的第一個(gè)目的是公開(kāi)了一種前端定位裝置，其是專(zhuān)門(mén)用于環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)的GPS跟蹤定位報(bào)警系統(tǒng)的。本實(shí)用新型的第二個(gè)目的是公開(kāi)了環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)的GPS跟蹤定位報(bào)警系統(tǒng)。
[0005]技術(shù)方案:一種前端定位裝置包括微控制單元、GPS/GPRS模塊、電源供電模塊、電池電壓檢測(cè)報(bào)警模塊和三軸加速度傳感器模塊，
[0006]所述電池電壓檢測(cè)報(bào)警模塊與所述微控制單元的PCO端口、PCl端口相連，所述微控制單元通過(guò)I2C總線與所述三軸加速度傳感器模塊相連，所述微控制單元通過(guò)UART串口與所述GPS/GPRS模塊相連，所述電源供電模塊分別與所述三軸加速度傳感器模塊、所述微控制單元、所述GPS/GPRS模塊相連。
[0007]作為本實(shí)用新型中一種前端定位裝置的一種優(yōu)選方案:前端定位裝置的外部設(shè)有一個(gè)Micro-USB接口，Micro-USB接口分別與所述電源供電模塊、微控制單元的UART串口相連。Micro-USB接口主要用于供電和程序固件更新。Micro-USB接口可以與PC機(jī)USB接口或USB電源接口相連。
[0008]作為本實(shí)用新型中一種前端定位裝置的一種優(yōu)選方案:所述微控制單元采用STM32C8T6單片機(jī)。STM32C8T6單片機(jī)產(chǎn)自ST公司。
[0009]作為本實(shí)用新型中一種前端定位裝置的一種優(yōu)選方案:所述GPS/GPRS模塊采用MD231S模塊。MD231S模塊產(chǎn)自訊研通公司。GPS/GPRS模塊和微控制單元通過(guò)UART串口連接，對(duì)應(yīng)MCU的U2_TX和U2_RX端口。
[0010]作為本實(shí)用新型中一種前端定位裝置的一種優(yōu)選方案:所述電源供電模塊采用TP4057鋰電池充電芯片。TP4057鋰電池充電芯片產(chǎn)自拓微公司。TP4057鋰電池充電芯片的作用是完成鋰電池的充電管理功能，再經(jīng)穩(wěn)壓芯片HT7530轉(zhuǎn)換為各模塊所需的3.3V電壓。
[0011]作為本實(shí)用新型中一種前端定位裝置的一種優(yōu)選方案:所述三軸加速度傳感器模塊采用MMA8452Q模塊。MMA8452Q模塊產(chǎn)自FreeScale公司。MMA8452Q模塊主要用于產(chǎn)生中斷實(shí)現(xiàn)MCU的睡眠喚醒功能。
[0012]電壓檢測(cè)報(bào)警模塊對(duì)應(yīng)MCU的PCO和PCl端口，實(shí)現(xiàn)電源電壓斷電和電池電壓過(guò)低的報(bào)警功能；
[0013]環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)的GPS跟蹤定位報(bào)警系統(tǒng)，包含以下模塊:
[0014]數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊，通過(guò)上述前端定位裝置監(jiān)測(cè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，若環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，發(fā)送異常數(shù)據(jù)；
[0015]數(shù)據(jù)中心管理模塊，接受數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊發(fā)出的異常數(shù)據(jù)，將異常數(shù)據(jù)生成報(bào)警信息，并定向發(fā)送出報(bào)警信息；
[0016]顯示模塊，在移動(dòng)終端的顯示器或電腦的顯示器上顯示該報(bào)警信息；其中數(shù)據(jù)中心管理模塊包含:
[0017]企業(yè)名錄模塊，創(chuàng)建、維護(hù)、監(jiān)管企業(yè)信息，提供企業(yè)信息查詢服務(wù)，關(guān)聯(lián)企業(yè)用戶；
[0018]風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)信息管理模塊，對(duì)企業(yè)名錄模塊管理下企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)信息進(jìn)行管理；
[0019]實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊，接收由前端定位裝置發(fā)送的異常數(shù)據(jù)，查看被監(jiān)測(cè)的風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)和前端定位裝置的實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)；
[0020]即時(shí)報(bào)警模塊，將異常數(shù)據(jù)生成報(bào)警信息，分別發(fā)送給電腦客戶端指定用戶和移動(dòng)終端指定用戶。
[0021]進(jìn)一步地，實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊中的被監(jiān)測(cè)的風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)和前端定位裝置的實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)包括前端定位裝置的實(shí)時(shí)坐標(biāo)位置值、前端定位裝置的實(shí)時(shí)電源值、前端定位裝置的實(shí)時(shí)電壓、前端定位裝置的外殼完整度、前端定位裝置的實(shí)時(shí)平穩(wěn)度。
[0022]進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)中心管理模塊還包括GPS跟蹤定位模塊，當(dāng)被監(jiān)測(cè)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)產(chǎn)生位移后，對(duì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，跟蹤記錄移動(dòng)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)的歷史軌跡并在地圖中顯示。
[0023]進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)中心管理模塊還包括事故處理模塊，當(dāng)被監(jiān)測(cè)的風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)發(fā)生異常后，處理者對(duì)異常進(jìn)行發(fā)生時(shí)間、發(fā)生原因、詳細(xì)情況進(jìn)行登記，并反饋處理結(jié)果和意見(jiàn)。
[0024]進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)中心管理模塊還包括日志管理模塊，對(duì)所有訪問(wèn)和更改進(jìn)行記錄并提供查詢。
[0025]進(jìn)一步地，顯示模塊包括GPS地圖定位模塊，當(dāng)接收到異常數(shù)據(jù)后，由手機(jī)終端或PC端實(shí)時(shí)追蹤風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)并在地圖上的顯示定位信息。
[0026]有益效果:本實(shí)用新型公開(kāi)的一種前端定位裝置具有以下有益效果:
[0027]1、前端定位裝置采用GPS/GPRS 二合一模塊，在室外由GPS單元采集衛(wèi)星信號(hào)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)實(shí)時(shí)定位；在室內(nèi)通過(guò)獲取移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商的基站ID和Iac信息，亦可實(shí)現(xiàn)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)定位，其可同時(shí)滿足室內(nèi)和室外定位的需求，增強(qiáng)了實(shí)用性。
[0028]2、前端定位裝置具有兩種工作模式:正常工作模式和省電模式。定位裝置和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)捆綁在一起，平時(shí)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，定位裝置處于省電模式，設(shè)置鬧鐘定時(shí)喚醒獲取移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商的基站ID和Iac信息，上報(bào)數(shù)據(jù)中心管理模塊實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位；若環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)被移動(dòng)，MMA8452Q三軸加速度傳感器模塊可感應(yīng)到，其產(chǎn)生中斷將定位裝置置于正常工作模式。相比市場(chǎng)上一些未在節(jié)電方面進(jìn)行優(yōu)化的產(chǎn)品，這樣的設(shè)計(jì)極大地降低了系統(tǒng)功耗，避免使用人員頻繁地對(duì)電池進(jìn)行充電或更換電池；
[0029]3、前端定位裝置具有多種報(bào)警功能，如:殼體破壞、振動(dòng)、位移、電池電壓不足等。通過(guò)MMA8452Q感應(yīng)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)的加速度變化實(shí)現(xiàn)了各種突發(fā)情況的報(bào)警，并通過(guò)軟件抗干擾措施，濾除了小抖動(dòng)，提高了報(bào)警的有效性，減少了誤報(bào)的現(xiàn)象。通過(guò)定時(shí)對(duì)電池電壓的采集，實(shí)現(xiàn)電池電壓不足的報(bào)警，提醒使用人員及時(shí)充電，消除了電池虧電損壞的情況。
[0030]4、手機(jī)移動(dòng)終端可使執(zhí)法人員可以隨時(shí)隨地對(duì)多個(gè)企業(yè)的環(huán)保設(shè)備進(jìn)行監(jiān)察，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)的GPS跟蹤定位報(bào)警系統(tǒng)人機(jī)界面友好，具備歷史數(shù)據(jù)報(bào)表模塊，可實(shí)現(xiàn)7*24小時(shí)全程監(jiān)管，相對(duì)傳統(tǒng)的監(jiān)管方式，極大地提高了監(jiān)管的有效性，降低了執(zhí)法人員的工作強(qiáng)度，提高了人員的利用率。

【附圖說(shuō)明】

[0031]圖1為本實(shí)用新型公開(kāi)的一種前端定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2為本實(shí)用新型公開(kāi)的一種前端定位裝置中微控制單元的電路圖；
[0033]圖3為本實(shí)用新型公開(kāi)的一種前端定位裝置中GPS/GPRS模塊的電路圖；
[0034]圖4為本實(shí)用新型公開(kāi)的一種前端定位裝置中電源供電模塊的電路圖；
[0035]圖5為本實(shí)用新型公開(kāi)的一種前端定位裝置中三軸加速度傳感器模塊的電路圖。

【具體實(shí)施方式】
:
[0036]下面對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】詳細(xì)說(shuō)明。
[0037]如圖1?圖5所示，一種前端定位裝置包括微控制單元、GPS/GPRS模塊、電源供電模塊、電池電壓檢測(cè)報(bào)警模塊、三軸加速度傳感器模塊，
[0038]電池電壓檢測(cè)報(bào)警模塊與微控制單元的PCO端口、PC1端口相連，微控制單元通過(guò)I2C總線與三軸加速度傳感器模塊相連，微控制單元通過(guò)UART串口與GPS/GPRS模塊相連，電源供電模塊分別與三軸加速度傳感器模塊、微控制單元、GPS/GPRS模塊相連。
[0039]本實(shí)施例中，前端定位裝置的外部設(shè)有一個(gè)Micro-USB接口。Micro-USB接口主要用于供電和程序固件更新，Micro-USB接口與所述電源供電模塊、微控制單元的UART串口相連。Micro-USB接口可以與PC機(jī)USB接口或USB電源接口相連。
[0040]本實(shí)施例中，微控制單元采用STM32C8T6單片機(jī)。STM32C8T6單片機(jī)產(chǎn)自ST公司。
[0041]本實(shí)施例中，GPS/GPRS模塊采用MD231S模塊。MD231S模塊產(chǎn)自訊研通公司。GPS/GPRS模塊和微控制單元通過(guò)UART串口連接，對(duì)應(yīng)MCU的U2_TX和U2_RX端口。
[0042]本實(shí)施例中，電源供電模塊采用TP4057鋰電池充電芯片。TP4057鋰電池充電芯片產(chǎn)自拓微公司。TP4057鋰電池充電芯片的作用是完成鋰電池的充電管理功能，再經(jīng)穩(wěn)壓芯片HT7530轉(zhuǎn)換為各模塊所需的3.3V電壓。
[0043]本實(shí)施例中，三軸加速度傳感器模塊采用MMA8452Q模塊。MMA8452Q模塊產(chǎn)自FreeScale公司。MMA8452Q模塊主要用于產(chǎn)生中斷實(shí)現(xiàn)MCU的睡眠喚醒功能。
[0044]電壓檢測(cè)報(bào)警模塊對(duì)應(yīng)MCU的PCO和PCl端口，實(shí)現(xiàn)電源電壓斷電和電池電壓過(guò)低的報(bào)警功能；
[0045]環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)的GPS跟蹤定位報(bào)警系統(tǒng)，包含以下模塊:
[0046]數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊，通過(guò)上述前端定位裝置監(jiān)測(cè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，若環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，發(fā)送異常數(shù)據(jù)；
[0047]數(shù)據(jù)中心管理模塊，接受數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊發(fā)出的異常數(shù)據(jù)，將異常數(shù)據(jù)生成報(bào)警信息，并定向發(fā)送出報(bào)警信息；
[0048]顯示模塊，在移動(dòng)終端的顯示器或電腦的顯示器上顯示該報(bào)警信息；其中數(shù)據(jù)中心管理模塊包含:
[0049]企業(yè)名錄模塊，創(chuàng)建、維護(hù)、監(jiān)管企業(yè)信息，提供企業(yè)信息查詢服務(wù)，關(guān)聯(lián)企業(yè)用戶；
[0050]風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)信息管理模塊，對(duì)企業(yè)名錄模塊管理下企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)信息進(jìn)行管理；
[0051]實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊，接收由前端定位裝置發(fā)送的異常數(shù)據(jù)，查看被監(jiān)測(cè)的風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)和前端定位裝置的實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)；
[0052]即時(shí)報(bào)警模塊，將異常數(shù)據(jù)生成報(bào)警信息，分別發(fā)送給電腦客戶端指定用戶和移動(dòng)終端指定用戶。
[0053]本實(shí)施例中，實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊中的被監(jiān)測(cè)的風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)和前端定位裝置的實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)包括前端定位裝置的實(shí)時(shí)坐標(biāo)位置值、前端定位裝置的實(shí)時(shí)電源值、前端定位裝置的實(shí)時(shí)電壓、前端定位裝置的外殼完整度、前端定位裝置的實(shí)時(shí)平穩(wěn)度。
[0054]本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)中心管理模塊還包括GPS跟蹤定位模塊，當(dāng)被監(jiān)測(cè)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)產(chǎn)生位移后，對(duì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，跟蹤記錄移動(dòng)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)的歷史軌跡并在地圖中顯示。
[0055]本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)中心管理模塊還包括事故處理模塊，當(dāng)被監(jiān)測(cè)的風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)發(fā)生異常后，處理者對(duì)異常進(jìn)行發(fā)生時(shí)間、發(fā)生原因、詳細(xì)情況進(jìn)行登記，并反饋處理結(jié)果和意見(jiàn)。
[0056]本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)中心管理模塊還包括日志管理模塊，對(duì)所有訪問(wèn)和更改進(jìn)行記錄并提供查詢。
[0057]本實(shí)施例中，顯示模塊包括GPS地圖定位模塊，當(dāng)接收到異常數(shù)據(jù)后，由手機(jī)終端或PC端實(shí)時(shí)追蹤風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)并在地圖上的顯示定位信息。
[0058]上面對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式做了詳細(xì)說(shuō)明。但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式，在所屬【技術(shù)領(lǐng)域】普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下做出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種前端定位裝置，其特征在于，包括微控制單元、GPS/GPRS模塊、電源供電模塊、電池電壓檢測(cè)報(bào)警模塊和三軸加速度傳感器模塊，所述電池電壓檢測(cè)報(bào)警模塊與所述微控制單元的PCO端口、PCl端口相連，所述微控制單元通過(guò)I2C總線與所述三軸加速度傳感器模塊相連，所述微控制單元通過(guò)UART串口與所述GPS/GPRS模塊相連，所述電源供電模塊分別與所述三軸加速度傳感器模塊、所述微控制單元、所述GPS/GPRS模塊相連。2.如權(quán)利要求1所述的一種前端定位裝置，其特征在于，前端定位裝置的外部設(shè)有一個(gè)Micro-USB接口，Micro-USB接口分別與所述電源供電模塊、微控制單元的UART串口相連。3.如權(quán)利要求1所述的一種前端定位裝置，其特征在于，所述微控制單元采用STM32C8T6 單片機(jī)。4.如權(quán)利要求1所述的一種前端定位裝置，其特征在于，所述GPS/GPRS模塊采用MD231S 模塊。5.如權(quán)利要求1所述的一種前端定位裝置，其特征在于，所述電源供電模塊采用TP4057鋰電池充電芯片。6.如權(quán)利要求1所述的一種前端定位裝置，其特征在于，所述三軸加速度傳感器模塊采用MMA8452Q模塊。
【文檔編號(hào)】G01S19-36GK204269834SQ201420760807
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