一种智能测流机器人的电池状态判断方法、系统及芯片与流程

1.本发明属于河道、灌区渠道测验技术领域，具体涉及一种智能测流机器人的电池状态判断方法、系统及芯片。


背景技术：

2.这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
3.河道流量测量是水文工作的重要组成部分，各种水文数据的获取对水资源的充分利用及防汛抗洪工作的开展都具有重要的作用。
4.目前采用的测流手段通常为固定式测流，固定式测流是在桥梁上固定安装多个测流仪，通过对各测流仪获得的数据进行综合处理分析而得到测流结果，但一个河道断面上需要安装多个测流仪，测量及维护成本较高。
5.智能测流机器人的出现可以很好的解决以上问题，实现对河道流量的有效测量；但发明人发现，智能测流机器人在工作过程中可能会出现电力不足的情况，这种情况下智能测流机器人无法正常工作，会出现故障，若不能很好的对电池状态进行监测并合理安排电池的充电，则会对电池寿命造成影响。同时，智能测流机器人在返回充电桩充电或电池充满离开充电桩时，若充电桩带电则会出现打火现象，对测流机器人和周边人员会产生一定的危险。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种智能测流机器人的电池状态判断方法、系统及芯片，该方法通过判断获得电池状态，保证智能测流机器人的工作状态，解决因电力不足，设备无法正常工作出现故障的问题。
7.为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：第一方面，本发明的实施例提供了一种智能测流机器人的电池状态判断方法，包括以下步骤：确定电池的馈电电压上限值和正常充电周期；获取电池的电压值，判断电压值是否大于馈电电压上限值；若是，则更新电池存储电量数据，确定电池状态为正常；若否，则确定电池状态为欠压；其中，获取电池的电压值的步骤为：以设定时间间隔采集电池的平均ad值，将平均ad值转换成电压值；其中，在电池状态为欠压时，控制智能测流机器人停止工作并进行充电，在充电时，智能测流机器人在充电桩进行充电；在智能测流机器人需要充电时，先检测充电桩是否为通电状态，若为通电状态，则切断充电桩电源，再控制智能测流机器人返回充电桩进行充电；获取电池的当前充电周期，判断当前充电周期是否低于正常充电周期的设定比例值；若是，则确定电池状态为故障；其中，电池在使用放电过程中，根据电池的放电量确定其当前充电周期。
8.作为进一步的技术方案，每次采集电池的平均ad值时，采集多个当前ad值，将多个
当前ad值取平均值得到平均ad值。
9.作为进一步的技术方案，平均ad值和电压值的转换关系为：电压值=平均ad值*4096/3.3。
10.作为进一步的技术方案，在电池状态为故障时，发出报警提醒信息，提醒需要更换电池。
11.作为进一步的技术方案，在充电完成时，先切断充电桩电源，再控制智能测流机器人离开充电桩。
12.第二方面，本发明的实施例提供了一种智能测流机器人的电池状态判断系统，包括：第一模块，用于确定电池的馈电电压上限值和正常充电周期；第二模块，用于获取电池的电压值，判断电压值是否大于馈电电压上限值；第三模块，用于当电压值大于馈电电压上限值时，更新电池存储电量数据，确定电池状态为正常；第四模块，用于当电压值等于或小于馈电电压上限值时，确定电池状态为欠压；其中，获取电池的电压值的步骤为：以设定时间间隔采集电池的平均ad值，将平均ad值转换成电压值；其中，在电池状态为欠压时，控制智能测流机器人停止工作并进行充电，在充电时，智能测流机器人在充电桩进行充电；在智能测流机器人需要充电时，先检测充电桩是否为通电状态，若为通电状态，则切断充电桩电源，再控制智能测流机器人返回充电桩进行充电；第五模块，用于获取电池的当前充电周期，判断当前充电周期是否低于正常充电周期的设定比例值；第六模块，用于当当前充电周期低于正常充电周期的设定比例值时，确定电池状态为故障；其中，电池在使用放电过程中，根据电池的放电量确定其当前充电周期。
13.第三方面，本发明的实施例提供了一种芯片，包括：至少一个处理器；以及，与处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被处理器执行的指令，指令被处理器执行，以使处理器能够执行如上所述的电池状态判断方法。
14.上述本发明的实施例的有益效果如下：本发明的方法，通过定时采集电池平均ad值，通过转换得到电压值后，通过判断获得电池准确状态，保证智能测流机器人的工作状态，解决因电力不足，设备无法正常工作出现故障的问题，同时通过设置合理的电池充阀值，可以延长电池寿命，降低维护成本。
15.本发明的方法，在机器人返回电桩充电或电池充满离开电桩时，先对充电桩进行断电，再控制机器人离开或返回，可以避免充电桩出现打火现象，进而保证对测流机器人的安全性，保证了周边人员的安全。
附图说明
16.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
17.图1是本发明的电池状态判断方法的流程示意图。
具体实施方式
18.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
19.正如背景技术所介绍的，现有技术中存在不足，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种智能测流机器人的电池状态判断方法、系统及芯片。
20.本发明的第一种实施方案中，提出一种智能测流机器人的电池状态判断方法。
21.智能测流机器人底部设置车轮，车轮由电机提供动力，电机由电池提供电力；电机由cpu控制，实现对电机的开启与关闭功能。
22.智能测流机器人使用时，根据设置的时间运动、采集、存储，运行一段时间后通过红外感应光电器探知桥尾障碍物或行程开关接触到桥尾障碍物，判断是否到达桥尾，并停止采集，返回测流房，到达自动充电桩自动充电并发送关门命令，并将采集的数据无线传输给测流房内的遥测终端机。
23.该电池状态判断方法包括以下步骤：确定电池的馈电电压上限值和正常充电周期；获取电池的电压值，判断电压值是否大于馈电电压上限值；若是，则更新电池存储电量数据，确定电池状态为正常；若否，则确定电池状态为欠压；获取电池的当前充电周期，判断当前充电周期是否低于正常充电周期的设定比例值；若是，则确定电池状态为故障。
24.进一步的方案中，通过环境测试，得到电池的馈电电压上限值和正常充电周期。此处通过现有技术即可实现，在此不再赘述。
25.在可选的实施方案中，获取电池的电压值的步骤为：以设定时间间隔采集电池的平均ad值，将平均ad值转换成电压值。
26.平均ad值和电压值的转换关系公式为：电压值=平均ad值*4096/3.3。
27.进一步的方案中，每次采集电池的平均ad值时，采集多个当前ad值，将多个当前ad值取平均值得到平均ad值。
28.因为电池充放电过程中，电池的ad值会有偏差，通过这种采集方式可以更为准确。
29.此过程中，通过车载控制器的cpu和电源模块实现，设定定时采集指令，每隔一定时间，对cpu发出采集ad值指令，cpu对ad模块发出采集命令，将ad数值进行存储，根据计算公式ad值*4096/3.3，将ad值转换成电压值。
30.在本实施例中，将采集时间间隔设定为1分钟，每1分钟采集1次，每次采集100个ad值，取平均值后，通过公式获得电压值。
31.本发明的方案中，在电池电压值大于馈电电压上限值时，更新电池存储电量数据，同时将电池状态标记为正常，指令测流机器人外壳的电压正常指示灯常亮，电压低指示灯熄灭；在电池电压值等于或低于馈电电压上限值时，则将电池状态标记为欠压状态，同时指令测流机器人外壳的电压正常指示灯熄灭，电压低指示灯常亮。
32.在本方案中，电池的当前充电周期通过电池的运行情况可以得出，即电池在使用放电过程中，根据电池的放电量确定其当前充电周期。
33.本实施例中，设定比例值取60%，如果出现电池当前充电周期低于正常充电周期的
60%，则将电池状态标记为故障。
34.进一步的方案中，在电池状态为故障时，发出报警提醒信息，提醒需要更换电池。
35.本发明的方案，通过定时采集电池ad值，cpu通过转换获得电池准确状态，保证设备工作状态，解决因电力不足，设备无法正常工作，出现故障的问题，通过设置合理的电池充阀值，延长电池寿命，降低维护成本。
36.在进一步的方案中，在电池状态为欠压时，控制测流机器人停止工作并进行充电。
37.具体的，由车载控制器控制测流机器人停止工作，并指令机器人返回测流管理处完成自动充电。
38.在充电时，测流机器人在充电桩进行充电；为了避免打火情况，在充电完成时，先切断充电桩电源，再控制测流机器人离开充电桩。
39.在测流机器人需要充电时，在测流机器人返回充电桩之前，检测充电桩是否为通电状态，若为通电状态，则切断充电桩电源，再控制测流机器人返回充电桩进行充电。
40.通过先切断充电桩电源，再控制测流机器人返回或离开这一方式，可以有效保证充电的安全性，对测流机器人电池起到有效的保护作用。
41.在充电的控制过程中，通过远程测控终端rtu实现对测流机器人、充电桩的控制。远程测控终端与测流机器人的车载控制器、充电桩的控制器进行通信。
42.具体的，在测流机器人离开充电装置前，向rtu发出申请离开指令，rtu切断充电桩电源，成功后，发出同意离开指令，测流机器人离开充电桩；测流机器人返回充电桩前，向rtu发出回来指令，rtu检查充电桩电源状态，如在通电状态，则指令充电桩切断电源，成功切断电源或充电桩断电状态下，rtu向测流机器人发送同意回来指令。
43.机器人返回充电桩充电或电池充满离开充电桩时，如充电桩带电会出现打火现象，对设备和周边人员产生一定的危险，本发明的方案中，先对充电桩进行断电，可解决这个问题。
44.本发明的另一实施方案中提出一种智能测流机器人的电池状态判断系统，其包括：第一模块，用于确定电池的馈电电压上限值和正常充电周期；第二模块，用于获取电池的电压值，判断电压值是否大于馈电电压上限值；第三模块，用于当电压值大于馈电电压上限值时，更新电池存储电量数据，确定电池状态为正常；第四模块，用于当电压值等于或小于馈电电压上限值时，确定电池状态为欠压；其中，获取电池的电压值的步骤为：以设定时间间隔采集电池的平均ad值，将平均ad值转换成电压值；其中，在电池状态为欠压时，控制智能测流机器人停止工作并进行充电，在充电时，智能测流机器人在充电桩进行充电；在智能测流机器人需要充电时，先检测充电桩是否为通电状态，若为通电状态，则切断充电桩电源，再控制智能测流机器人返回充电桩进行充电；第五模块，用于获取电池的当前充电周期，判断当前充电周期是否低于正常充电周期的设定比例值；第六模块，用于当当前充电周期低于正常充电周期的设定比例值时，确定电池状态为故障；其中，电池在使用放电过程中，根据电池的放电量确定其当前充电周期。
45.本发明的再一实施方案中提出一种芯片，包括：至少一个处理器；以及，与处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被处理器执行的指令，指令被处理器执行，以使处理器能够执行如上所述的电池状态判断方法。
46.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。