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传感器的功耗控制方法、装置、计算机设备和存储介质与流程

2022-04-13 23:36:22 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及电力技术领域,特别是涉及一种传感器的功耗控制方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。


背景技术:

2.目前,输电线路上会安装众多传感器对导线的状态进行智能监测。例如,输电线路会安装振动、倾角、图像、红外、微气象等众多单一功能分立式传感器。
3.传统技术中,多个单一功能的传感器的供能方式可以采用太阳能光伏供能、风能振动供能以及激光供能中的一种或多种方式,以使多个传感器同时执行监测任务。
4.然而,传统的为多个传感器进行功能的方式存在传感器的整体功耗较大的问题。


技术实现要素:

5.基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够降低传感器功耗的传感器的功耗控制方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
6.第一方面,本技术提供了一种传感器的功耗控制方法。所述方法包括:获取输电线路中感应线圈的目标感应电流;根据该目标感应电流,对主机中图像传感器的采集间隔进行调整,其中,调整后的采集间隔与该目标感应电流负相关;根据该调整后的采集间隔,控制该图像传感器采集该图像传感器周围的环境图像。
7.在其中一个实施例中,所述方法还包括:获取该输电线路中的储能电路的供电电压,该储能电路用于向该主机供电;若该供电电压小于预设的第一电压阈值,则关闭该图像传感器的图像采集功能和该主机中图像处理器的图像识别功能,并返回执行获取该输电线路中的储能电路的供电电压的步骤,直至该储能电路的供电电压大于或等于该第一电压阈值后,启动该图像传感器的图像采集功能和该图像处理器的图像识别功能。
8.在其中一个实施例中,所述方法还包括:根据该目标感应电流,对目标数据的数据传输时间间隔进行调整,调整后的数据传输时间间隔与该目标感应电流负相关。
9.在其中一个实施例中,所述方法还包括:获取该输电线路中的储能电路的供电电压,该储能电路用于向该主机供电;若该供电电压小于预设的第二电压阈值,则关闭该图像传感器的图像采集功能、该主机中图像处理器对该环境图像进行图像识别的图像识别功能、该主机中用于采集基础数据的传感器的采集功能以及该主机中通信模块的通信功能中的至少一项功能;其中,该基础数据包括该输电线路的感应线圈导线的温度、湿度、弧垂、舞动以及通道环境的至少一项数据。
10.在其中一个实施例中,所述方法还包括:若该供电电压大于或等于该第二电压阈值,则控制该通信模块向控制终端发送该基础数据。
11.在其中一个实施例中,根据该目标感应电流,对主机中图像传感器的采集间隔进行调整还包括:若该基础数据未存在异常,则根据该目标感应电流,对主机中图像传感器的采集间隔进行调整。
12.在其中一个实施例中,所述方法还包括:若该基础数据存在异常,且该供电电压大于或等于该第二电压阈值,则控制该通信模块向该控制终端发送告警信息,其中,该告警信息用于提示该基础数据存在异常。
13.在其中一个实施例中,所述方法还包括:若该基础数据存在异常,且该供电电压小于该第二电压阈值,则关闭该图像传感器的图像采集功能、该主机中图像处理器对该环境图像进行图像识别的图像识别功能、该主机中用于采集该基础数据的传感器的采集功能以及该主机中通信模块的通信功能中的至少一项功能。
14.第二方面,本技术还提供了一种传感器的功耗控制装置。所述装置包括:第一获取模块,用于获取输电线路中感应线圈的目标感应电流;控制模块,还用于根据该目标感应电流,对主机中图像传感器的采集间隔进行调整,其中,调整后的采集间隔与该目标感应电流负相关;控制模块,还用于根据该调整后的采集间隔,控制该图像传感器采集该图像传感器周围的环境图像。
15.第三方面,本技术还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一方法的步骤。
16.第四方面,本技术还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一方法的步骤。
17.第五方面,本技术还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述任一方法的步骤。
18.上述传感器的功耗控制方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品,通过获取输电线路中感应线圈的目标感应电流,进而根据该目标感应电流,对主机中图像传感器的采集间隔进行调整,其中,调整后的采集间隔与该目标感应电流负相关,从而根据该调整后的采集间隔,控制该图像传感器采集该图像传感器周围的环境图像。传统技术中,单一功能的传感器例如图像传感器会一直处于工作状态执行监测任务,由于传感器采集频率越大,固定时长内消耗的功耗越大。而本技术提供的方法能够根据目标感应调整采集间隔,目标感应电流会随着导线电流动态变化,因此目标感应电流低的时候,调整采集间隔大,采集间隔大意味着图像传感器在固定时长内无需一直进行较高频率的采集,从而避免单一功能的传感器例如图像传感器一直工作在高功耗状态,降低了传感器的功耗。
附图说明
19.图1为本技术实施例中传感器的功耗控制方法的应用环境图;图2为本技术实施例中提供的一种传感器集成系统的架构示意图;图3为本技术实施例中提供的一种传感器的功耗控制方法的流程示意图;图4为本技术实施例中提供的一种启用图像识别功能的流程示意图;图5为本技术实施例中提供的一种关闭功能的流程示意图;图6为本技术实施例提供的一种图像传感调度机制的总流程示意图;图7为本技术实施例提供的一种通信模块调度机制的总流程示意图;图8为传感器集成系统的低功耗工作模式的电流变化图;图9为传感器集成系统的智能识别工作模式的电流变化图;图10为传感器集成系统的实时监测工作模式的电流变化图;图11为本技术实施例中提供的一种传感器的功耗控制装置的结构示意图;图12为本技术实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
20.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
21.图1为本技术实施例中传感器的功耗控制方法的应用环境图,本技术实施例提供的传感器的功耗控制方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。其中,传感器集成系统102通过网络与控制终端104进行通信。数据存储系统可以存储控制终端104需要处理的数据。数据存储系统可以集成在控制终端104上,也可以放在云上或其他网络服务器上。其中,控制终端104可以用独立的服务器或者计算机设备,也可以用多个服务器组成的服务器集群来实现。其中,计算机设备可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备,便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。
22.图2为本技术实施例中提供的一种传感器集成系统的架构示意图,请参考图2,本技术实施例提供的传感器的功耗控制方法,可以应用于图2所示的微控制单元(microcontroller unit,mcu) 中。如图2所示,传感器集成系统由取能模块和主机构成。取能模块包括感应线圈、磁芯、电流/电压传感模块以及整流滤波电路等。感应线圈和磁芯通过电磁感应原理将导线交变电流形成的磁场转换为感应电压,可以理解的是,导线交变电流越大,取流能力越大,也即导线电流越大,取流能力越大,进而目标感应电流越大。整流滤波电路将输入的交流电流转为直流电流,并滤除脉动直流中的交流成分。电流/电压传感模块用于获取输电线路中感应线圈的目标感应电流,监测传感器集成系统的取能能力。主机包括储能电路、电压比较器、通信模块、嵌入式神经网络处理器(neural-network processing unit,npu)以及mcu。储能电路包括储能电容,其中,储能电容可以是超级储能电容。可以理解的是,当目标感应电流较大,取能能力充足,多余能量给储能电容充电;当目标感应电流较小,取能能力不足时,储能电容给各传感器进行供电。电压比较器用于比较储能电容电压与通信模块、npu的工作电压,用于对比传感器集成系统中储能性能和功能性能。主机中还包括了不限于气压传感器、温湿度传感器、加速度传感器、可见光摄像头以及
红外摄像头等各功能的传感器。其中,气压传感器用于获取大气的气压数据,温湿度传感器用于获取大气中的温湿度数据,加速度传感器用于获取导线运动时的加速度数据,气压传感器、温湿度传感器以及加速度传感器用于监测导线的弧垂、温度、舞动、通道环境等运行状态。可见光摄像头和红外摄像头用于获取导线周围的环境数据。npu负责控制调用可见光摄像头、红外摄像头,以及进行人工智能(artificial intelligence,ai)图像处理。ai图像处理即图像识别功能,用于根据图片或视频识别导线周围的环境是否正常,例如识别导线周围是否有异物、山火等情况。mcu负责控制调用各传感器,例如电流/电压传感器、气压传感器、温湿度传感器和加速度传感器,以及控制通信模块和npu图像处理的工作间隔等。该传感器集成系统具备多参量感知、自取能、智能化等功能的输电线路集成传感器架构,方便多数据融合处理,并且空间利用率高,一次安装即可监测输电线路的导线状态,降低总成本。
23.图3为本技术实施例中提供的一种传感器的功耗控制方法的流程示意图,该方法应用于图1所示的传感器集成系统102以及图2所示的mcu中,在一个实施例中,如图3所示,包括以下步骤:s301,获取输电线路中感应线圈的目标感应电流。
24.在本实施例中,mcu获取输电线路中感应线圈的目标感应电流i。需要说明的是,目标感应电流i可以是电流/电压传感模块获取后发送给mcu,也可以是mcu主动向电流/电压传感模块获取,本实施例对此不做限制。
25.s302,根据目标感应电流,对主机中图像传感器的采集间隔进行调整,其中,调整后的采集间隔与目标感应电流负相关。
26.在本实施例中,mcu根据目标感应电流i,调整主机中图像传感器的采集间隔。其中,图像传感器包括但不限于是可见光摄像头和红外摄像头。图像传感器的采集间隔可以是图像采集间隔和/或视频采集间隔。调整后的采集间隔与目标感应电流负相关,目标感应电流i越大,调整后的采集间隔越小。更具体地,导线电流越大,目标感应电流i越大,取能模块的取能能力越大,此时可以调整图像传感器的采集间隔更频繁。例如,当目标感应电流i较小时图像采集间隔可设定为12h;当目标感应电流i较大时,图像采集间隔可设定为5min并且开启视频采集,视频采集间隔设定为1h。
27.s303,根据调整后的采集间隔,控制图像传感器采集图像传感器周围的环境图像。
28.在本实施例中,mcu根据调整后的采集间隔,进而控制图像传感器采集周围的环境图像。例如,mcu设定图像采集间隔为5min,则每隔5min图像传感器如可见光摄像头拍摄若干张环境图像。需要说明的是,mcu可以根据调整后的采集间隔,控制npu,进而由npu调用图像传感器,也可以是mcu直接调用图像传感器。
29.本实施例通过获取输电线路中感应线圈的目标感应电流,进而根据目标感应电流,对主机中图像传感器的采集间隔进行调整,其中,调整后的采集间隔与目标感应电流负相关,从而根据调整后的采集间隔,控制图像传感器采集图像传感器周围的环境图像。传统技术中,单一功能的传感器例如图像传感器会一直处于工作状态执行监测任务,由于传感器采集频率越大,固定时长内消耗的功耗越大。而本技术提供的方法能够根据目标感应调整采集间隔,目标感应电流会随着导线电流动态变化,因此目标感应电流低的时候,调整采
集间隔大,采集间隔大意味着图像传感器在固定时长内无需一直进行较高频率的采集,从而避免单一功能的传感器例如图像传感器一直工作在高功耗状态,降低了传感器的功耗。进一步地,传统技术中多个单一功能的传感器的供能方式可以采用太阳能光伏供能、风能振动供能以及激光供能中的一种或多种方式,太阳能光伏供能可靠性受天气和昼夜交替等因素的影响,且空间利用率低、难以维护;风能振动供能可靠性也受到环境天气的影响,波动性较大;激光供能的激光容易受到环境温度影响,光电转换效率低,无法实现大功率功能。而本实施例提供的方法是通过取能模块的电磁感应取能,不受环境天气的影响,空间利用率高,利于维护,稳定性较高。
30.图4为本技术实施例中提供的一种启用图像识别功能的流程示意图,参照图4,本实施例涉及的是如何启动图像传感器的图像采集功能和图像处理器的图像识别功能的一种的可选的实现方式。在上述实施例的基础上,上述的传感器的功耗控制方法还包括如下步骤:s401,获取输电线路中的储能电路的供电电压,储能电路用于向主机供电。
31.在本实施例中,储能电路包括储能电容。当目标感应电流i较大,取能能力充足,多余能量给储能电容充电,以使当目标感应电流i较小时,储能电路向主机供电。输电线路中的储能电路的供电电压即储能电容两端电压为,可以是mcu获取,也可以是电压比较器获取。
32.s402,若供电电压小于预设的第一电压阈值,则关闭图像传感器的图像采集功能和主机中图像处理器的图像识别功能,并返回执行获取输电线路中的储能电路的供电电压的步骤,直至储能电路的供电电压大于或等于第一电压阈值后,启动图像传感器的图像采集功能和图像处理器的图像识别功能。
33.在本实施例中,第一电压阈值可以是npu中的ai图像处理工作电压,若,则关闭图像传感器的图像采集功能和主机中图像处理器的图像识别功能以降低功耗。直到,mcu控制启动图像传感器的图像采集功能和图像处理器的图像识别功能,图像处理器可以是图2中的npu。供电电压和第一电压阈值可以是电压比较器对比后,mcu获取到对比结果,也可以是mcu获取直接获取和,本实施例不作具体限制。
34.更具体地,若,此时储能电路已无法为图像传感器进行供电,已经采集的环境图像可以先暂存在主机中,再由mcu控制npu关闭图像传感器的图像采集功能和图像处理器的图像识别功能,以使储能电路快速充电。需要说明的是,图像传感器采集到的可以是图像和/或视频。进一步地,若,此时储能电路能够为图像传感器供电,mcu控制启动图像处理器识别图像传感器采集的环境图像。例如识别可见光摄像头采集的环境图像中,导线周围是否存在异物。
35.本实施例中获取输电线路中的储能电路的供电电压,储能电路用于向主机供电,若供电电压小于预设的第一电压阈值,则关闭图像传感器的图像采集功能和主机中图像处理器的图像识别功能,并返回执行获取输电线路中的储能电路的供电电压的步骤,直至储能电路的供电电压大于或等于第一电压阈值后,启动图像传感器的图像采集功能和图像处理器的图像识别功能。由于储能电路的供电电压是一个根据取能模块的取能能力动态变化
的值,而本实施例通过比较供电电压和第一电压阈值,进而启动或者关闭图像传感器的图像采集功能和主机中图像处理器的图像识别功能,通过取能能力和功能性能自适应匹配的调度机制动态调节图像传感器和图像处理器的工作状态,进而取能能力小的时候,储能电路的供电电压较小,关闭图像处理器和图像传感器以降低功耗;取能能力大的时候,储能电路的供电电压较大,开启图像处理器和图像传感器,从而实现传感器的低功耗运行和功能性能的最大化。
36.可选的,上述的传感器的功耗控制方法还可以包括如下步骤:根据目标感应电流,对目标数据的数据传输时间间隔进行调整,调整后的数据传输时间间隔与目标感应电流负相关。
37.在本实施例中,mcu根据目标感应电流i,调整目标数据的数据传输时间间间隔。调整后的传输时间间隔与目标感应电流负相关,目标感应电流i越大,调整后的采集间隔越小。更具体地,导线电流越大,目标感应电流i越大,取能模块的取能能力越大,此时可以调整目标数据的数据传输时间间隔更频繁。例如,当目标感应电流i较小时图像采集间隔可设定为24h,即每隔一天mcu向控制终端传输目标数据;当目标感应电流i较大时,图像采集间隔可设定为60s,即每隔一分钟mcu就向控制终端传输目标数据。其中,目标数据可以包括基础数据,基础数据包括输电线路的感应线圈导线的温度、湿度、弧垂、舞动以及通道环境的至少一项数据,还可以包括目标感应电流i以及npu工作状态等常规数据,本实施例对目标数据不作具体限制。
38.本实施例中根据目标感应电流,对目标数据的数据传输时间间隔进行调整,调整后的数据传输时间间隔与目标感应电流负相关。目标数据的数据传输时间间隔越小,固定时长内消耗的功耗越大,由于目标感应电流随着取能能力动态变化,进一步能够在取能能力较小即目标感应电流较小时降低功耗,在取能能力较大即目标感应电流较大时达到功能的最大化。
39.图5为本技术实施例中提供的一种关闭功能的流程示意图,参照图5,本实施例涉及的是如何关闭传感器集成系统中功能的一种的可选的实现方式。在上述实施例的基础上,上述的传感器的功耗控制方法还包括如下步骤:s501,获取输电线路中的储能电路的供电电压,储能电路用于向主机供电。
40.在本实施例中,可以是mcu获取,也可以是电压比较器获取。
41.s502,若供电电压小于预设的第二电压阈值,则关闭图像传感器的图像采集功能、主机中图像处理器对环境图像进行图像识别的图像识别功能、主机中用于采集基础数据的传感器的采集功能以及主机中通信模块的通信功能中的至少一项功能;其中,基础数据包括输电线路的导线的温度、湿度、弧垂、舞动以及通道环境的至少一项数据。
42.在本实施例中,第二电压阈值是通信模块的工作电压,若,此时储能电路已经无法为通信模块工作,若其他功能的工作电压还大于通信模块的工作电压,此时取能能力严重不足,储能电路也无法向各功能供电,因此关闭图像传感器的图像采集功能、主机中图像处理器对环境图像进行图像识别的图像识别功能、主机中用于采集基础数据的传感器的采集功能以及主机中通信模块的通信功能中的至少一项功能,以降低功耗,以使储
能电路快速充电。更具体地,也可以是mcu判断导线的基础数据有异常时,若,则关闭除通信模块以外的所有功能,以降低功耗使得储能电路充电后再发送告警信息。供电电压和第二电压阈值可以是电压比较器对比后,mcu获取到对比结果,也可以是mcu获取直接获取和,本实施例不作具体限制。
43.本实施例通过获取输电线路中的储能电路的供电电压,储能电路用于向主机供电,若供电电压小于预设的第二电压阈值,则关闭图像传感器的图像采集功能、主机中图像处理器对环境图像进行图像识别的图像识别功能、主机中用于采集基础数据的传感器的采集功能以及主机中通信模块的通信功能中的至少一项功能;其中,基础数据包括输电线路的导线的温度、湿度、弧垂、舞动以及通道环境的至少一项数据。由于储能电路的供电电压是一个根据取能模块的取能能力动态变化的值,而本实施例通过比较供电电压和第二电压阈值,进而关闭图像传感器的图像采集功能、主机中图像处理器对环境图像进行图像识别的图像识别功能、主机中用于采集基础数据的传感器的采集功能以及主机中通信模块的通信功能中的至少一项功能,通过取能能力和功能性能自适应匹配的调度机制动态调节各功能的工作状态,进而取能能力小的时候关闭功能以降低功耗;取能能力大的时候开启功能,从而实现低功耗运行和功能性能的最大化。
44.可选的,上述的传感器的功耗控制方法还可以通过如下方式实现:若所述供电电压大于或等于所述第二电压阈值,则控制所述通信模块向控制终端发送所述基础数据。
45.在本实施例中,若,此时取能能力足够,通信模块能够正常工作,mcu控制通信模块向控制终端发送基础数据。
46.本实施例中若所述供电电压大于或等于所述第二电压阈值,则控制所述通信模块向控制终端发送所述基础数据。由于储能电路的供电电压是一个根据取能模块的取能能力动态变化的值,而本实施例通过比较供电电压和第二电压阈值,进而向控制终端发送基础数据,通过取能能力和功能性能自适应匹配的调度机制动态调节通信模块的工作状态,取能能力大的时候控制通信模块向控制终端发送常规数据,从而实现通信模块功能性能的最大化。
47.可选的,上述的s302还可以通过如下方式实现:若基础数据未存在异常,则根据目标感应电流,对主机中图像传感器的采集间隔进行调整。
48.在本实施例中,mcu判断导线的基础数据均正常时,再根据目标感应电流i调整图像传感器的采集间隔。导线的基础数据包括导线舞动、弧垂、温湿度以及通道环境状态数据中的至少一种,可以是mcu获取到气压传感器、温湿度传感器和/或加速度传感器采集的数据后,根据各数据对应的告警阈值来判断基础数据是否正常。
49.具体地,mcu根据所述目标感应电流和预设的第一对应关系,确定所述目标感应电流对应的目标采集间隔,其中,所述第一对应关系包括不同的感应线圈电流区间与不同的采集间隔之间的对应关系。例如,第一对应关系包括感应线圈电流在小于20a时,对应的采集间隔为12h;感应电器在大于等于20a小于等于50a时,对应的采集间隔为6h。因此,当目标感应电流属于小于20a的范围内,则确定目标采集间隔为12h,从而mcu获取到目标感应电流
i后就可以确定目标感应电流对应的目标采集间隔。进而mcu根据所述目标采集间隔,对所述主机中图像传感器的采集间隔进行调整。例如目标采集间隔为12h,则mcu调整图像传感器的采集间隔为12h,即每隔12h控制图像传感器采集周围的图像环境。由于根据所述目标感应电流和预设的第一对应关系,确定所述目标感应电流对应的目标采集间隔,其中,所述第一对应关系包括不同的感应线圈电流区间与不同的采集间隔之间的对应关系,进而根据所述目标采集间隔,对所述主机中图像传感器的采集间隔进行调整,从而实现传感器的低功耗运行和功能性能的最大化。
50.更进一步地,mcu根据目标感应电流i调整图像传感器的采集间隔,图像传感器进行采集后,通过电压比较器对和,若,mcu再控制npu对采集的环境图像进行智能识别。需要说明的是,图像传感器采集到的可以是图像和/或视频。若,此时储能电路已无法为图像传感器进行供电,已经采集的环境图像可以先暂存在主机中,再由mcu控制npu关闭图像传感器功能,暂停图像传感器采集环境图像,以使储能电路快速充电。
51.本实施例中若基础数据未存在异常,则根据目标感应电流,对主机中图像传感器的采集间隔进行调整。由于目标感应电流是一个根据取能能力动态变化的值,而本实施例基于数据未存在异常的情况下根据目标感应电流调整图像传感器的采集间隔,因此能够进一步实时调整采样间隔,降低功耗。
52.可选的,上述的传感器的功耗控制方法还可以通过如下方式实现:若基础数据存在异常,且供电电压大于或等于第二电压阈值,则控制通信模块向控制终端发送告警信息,其中,告警信息用于提示基础数据存在异常。
53.在本实施例中,mcu判断导线的基础数据有异常时,若,取能能力足够,则mcu控制通信模块向控制终端发送告警信息。
54.本实施例中若基础数据存在异常,且供电电压大于或等于第二电压阈值,则控制通信模块向控制终端发送告警信息,其中,告警信息用于提示基础数据存在异常。由于本实施例基于数据未存在异常的情况下,通过比较供电电压和第二电压阈值,进而实现传感器的低功耗运行和功能性能的最大化。
55.可选的,上述的传感器的功耗控制方法还可以包括如下步骤:若基础数据存在异常,且供电电压小于第二电压阈值,则关闭图像传感器的图像采集功能、主机中图像处理器对环境图像进行图像识别的图像识别功能、主机中用于采集基础数据的传感器的采集功能以及主机中通信模块的通信功能中的至少一项功能。
56.在本实施例中,若基础数据例如导线舞动、弧垂或温湿度中的任何一项达到告警阈值,则基础数据存在异常,可以理解的是,导线状态已经异常,此时优先上报告警信息。因此在基础数据存在异常的情况下,若,储能电路已经无法为通信模块工作,因此需要关闭图像传感器的图像采集功能、主机中图像处理器对环境图像进行图像识别的图像识别功能、主机中用于采集基础数据的传感器的采集功能以及主机中通信模块的通信功能中的至少一项功能,例如可以关闭图像传感器的图像采集功能、主机中图像处理器对环境图像进行图像识别的图像识别功能以及主机中用于采集基础数据的传感器的采集功能,仅保留通信模块的通信功能,以降低功耗使得储能电路快速充电,以便当时,通信模块能够工作,从而将告警信息发出。
57.本实施例中若基础数据存在异常,且供电电压小于第二电压阈值,则关闭图像传感器的图像采集功能、主机中图像处理器对环境图像进行图像识别的图像识别功能、主机中用于采集基础数据的传感器的采集功能以及主机中通信模块的通信功能中的至少一项功能。进而在基础数据存在异常且供电电压小于或等于第二电压阈值,能够关闭部分功能以降低功耗。
58.为了更清楚地对本实施例提供的供电方法进行介绍,在此结合图6和图7进行解释说明。图6为本技术实施例提供的一种图像传感调度机制的总流程示意图,图7为本技术实施例提供的一种通信模块调度机制的总流程示意图,图6和图7均应用于图2所示的mcu中。
59.如图6所示,mcu每隔一定的预设时间例如10分钟,会获取到导线的基本数据以及目标感应电流i,mcu根据预设的基础数据对应的告警阈值来判断基本数据状态是否正常,若基础数据均未达到告警阈值,即基础数据状态均正常,mcu根据目标感应电流i,动态调整图像传感器的采集间隔,例如图像采集间隔和视频采集间隔,目标感应电流i和采集间隔负相关。图像传感器采集环境图像后,mcu通过电压比较器对比和,若,mcu再控制mpu对采集的环境图像进行智能识别,采集的环境图像可以是视频,也可以是图片。若,mcu将环境图像数据暂存主机,关闭图像传感器进而降低功耗让储能电路快速充电。
60.如图7所示,mcu根据预设的基础数据对应的告警阈值来判断基本数据状态是否正常,若其中一项数据状态不正常,即达到告警阈值,mcu通过电压比较器对比和,若,mcu形成告警信息并发送给控制终端;若,则关闭除通信模块以外的其他功能,以降低功耗让储能电路快速充电后再发送告警信息。若基础数据状态均正常,mcu根据目标感应电流i调整向控制终端发送常规数据的传输间隔,并且mcu通过电压比较器对比和,若,mcu向控制终端发送常规数据;若,mcu将常规数据先暂存在主机,待储能电路充电完成后再进行发送。
61.因此,结合图6和图7,由于传统技术中输电线路中的多个单一功能的传感器同时执行监测任务,因此多个单一功能的传感器同时执行智能监测所需的整体功耗较大。而本实施例提供的方法中取能模块的导线电流/电压传感模块监测取能能力,mcu调度和控制各传感器、通信模块以及图像处理器的工作时间间隔,进一步通过取能能力和功能性能自适应匹配的调度机制动态调节该传感器集成系统的工作模式,实现低功耗运行和功能性能的最大化。
62.本实施例还提出了一种基于图2的传感器集成系统的调度机制,如图8~图10所示。图8为传感器集成系统的低功耗工作模式的电流变化图;图9为传感器集成系统的智能识别工作模式的电流变化图;图10为传感器集成系统的实时监测工作模式的电流变化图。图8~图10分别展示了传感器集成系统的低功耗、智能识别和实时监测三种工作模式,测试该传感器集成系统在不同工作模式下的工作电流。参考图8,低功耗工作模式下该系统仅保证导线温度、弧垂和舞动等基本数据的采集,并且2~12小时向控制终端发送一次常规数据,平均工作电流10~20ma,即平均电流《20m。可以理解的是,平均工作电流可以等同于目标感应电流i。参考图9,智能识别工作模式下,该系统周期性识别导线异常并发送给控制终端,智能
识别即图像识别功能的周期随取能能力动态调整,平均工作电流50~300ma。参考图10,监测工作模式下,该系统实时监测导线状态,向控制终端5~10分钟发送一次常规数据,并支持视频采集,平均工作电流300~500ma,峰值电流可达2.0a以上。需要说明的是,上述的三种工作模式均是通过目标感应电流i 的大小划分的调度方案,例如目标感应电流i小于20ma时进入低功耗工作模式;大于20ma小于300ma时进入智能识别工作模式;大于300ma时进入实时监测工作模式。每个模式中使用的功能可以调整,本实施例对具体地工作模式分类和应用不做具体限制。
63.应该理解的是,虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
64.基于同样的发明构思,本技术实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的传感器的功耗控制方法的传感器的功耗控制装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个传感器的功耗控制装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于传感器的功耗控制方法的限定,在此不再赘述。
65.参照图11,图11为本技术实施例中提供的一种传感器的功耗控制装置的结构示意图,该装置1100包括第一获取模块1101和控制模块1102,第一获取模块1101可以是图2中的电压比较器,控制模块1102,可以是图2中的mcu,其中:第一获取模块1101,用于获取输电线路中感应线圈的目标感应电流。
66.控制模块1102,用于根据目标感应电流,对主机中图像传感器的采集间隔进行调整,其中,调整后的采集间隔与目标感应电流负相关。
67.控制模块1102,还用于根据调整后的采集间隔,控制图像传感器采集图像传感器周围的环境图像。
68.本实施例提供的传感器的功耗控制装置,通过获取输电线路中感应线圈的目标感应电流,进而根据目标感应电流,对主机中图像传感器的采集间隔进行调整,其中,调整后的采集间隔与目标感应电流负相关,从而根据调整后的采集间隔,控制图像传感器采集图像传感器周围的环境图像。传统技术中,单一功能的传感器例如图像传感器会一直处于工作状态执行监测任务,由于传感器采集频率越大,固定时长内消耗的功耗越大。而本技术提供的方法能够根据目标感应调整采集间隔,目标感应电流会随着导线电流动态变化,因此目标感应电流低的时候,调整采集间隔大,采集间隔大意味着图像传感器在固定时长内无需一直进行较高频率的采集,从而避免单一功能的传感器例如图像传感器一直工作在高功耗状态,降低了传感器的功耗。
69.可选的,该装置1100还包括:第二获取模块,用于获取输电线路中的储能电路的供电电压,储能电路用于向主机供电。
70.控制模块1102,还用于若供电电压小于预设的第一电压阈值,则关闭图像传感器
的图像采集功能和主机中图像处理器的图像识别功能,并返回执行获取输电线路中的储能电路的供电电压的步骤,直至储能电路的供电电压大于或等于第一电压阈值后,启动图像传感器的图像采集功能和图像处理器的图像识别功能。
71.可选的,控制模块1102还用于根据目标感应电流,对目标数据的数据传输时间间隔进行调整,调整后的数据传输时间间隔与目标感应电流负相关。
72.可选的,该装置1100还包括:第二获取模块,用于获取输电线路中的储能电路的供电电压,储能电路用于向主机供电。
73.控制模块1102,还用于若供电电压小于预设的第二电压阈值,则关闭图像传感器的图像采集功能、主机中图像处理器对环境图像进行图像识别的图像识别功能、主机中用于采集基础数据的传感器的采集功能以及主机中通信模块的通信功能中的至少一项功能;其中,基础数据包括输电线路的导线的温度、湿度、弧垂、舞动以及通道环境的至少一项数据。
74.可选的,控制模块1102还用于若供电电压大于或等于第二电压阈值,则控制通信模块向控制终端发送基础数据。
75.可选的,控制模块1102还用于若基础数据未存在异常,则根据目标感应电流,对主机中图像传感器的采集间隔进行调整。
76.可选的,控制模块1102还用于若基础数据存在异常,且供电电压大于或等于第二电压阈值,则控制通信模块向控制终端发送告警信息,其中,告警信息用于提示基础数据存在异常。
77.可选的,控制模块1102还用于若基础数据存在异常,且供电电压小于第二电压阈值,则关闭图像传感器的图像采集功能、主机中图像处理器对环境图像进行图像识别的图像识别功能、主机中用于采集基础数据的传感器的采集功能以及主机中通信模块的通信功能中的至少一项功能。
78.上述传感器的功耗控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
79.图12为本技术实施例中计算机设备的内部结构图,在本实施例中,提供了一种计算机设备,计算机设备可以是控制终端,其内部结构图可以如图12所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过wifi、移动蜂窝网络、nfc(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种传感器的功耗控制方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
80.本领域技术人员可以理解,图12中示出的结构,仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图,并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
81.在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:获取输电线路中感应线圈的目标感应电流;根据所述目标感应电流,对主机中图像传感器的采集间隔进行调整,其中,调整后的采集间隔与所述目标感应电流负相关;根据所述调整后的采集间隔,控制所述图像传感器采集所述图像传感器周围的环境图像。
82.在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:获取所述输电线路中的储能电路的供电电压,所述储能电路用于向所述主机供电;若所述供电电压小于预设的第一电压阈值,则关闭所述图像传感器的图像采集功能和所述主机中图像处理器的图像识别功能,并返回执行获取所述输电线路中的储能电路的供电电压的步骤,直至所述储能电路的供电电压大于或等于所述第一电压阈值后,启动所述图像传感器的图像采集功能和所述图像处理器的图像识别功能。
83.在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:根据所述目标感应电流,对目标数据的数据传输时间间隔进行调整,调整后的数据传输时间间隔与所述目标感应电流负相关。
84.在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:获取所述输电线路中的储能电路的供电电压,所述储能电路用于向所述主机供电;若所述供电电压小于预设的第二电压阈值,则关闭所述图像传感器的图像采集功能、所述主机中图像处理器对所述环境图像进行图像识别的图像识别功能、所述主机中用于采集基础数据的传感器的采集功能以及所述主机中通信模块的通信功能中的至少一项功能;其中,所述基础数据包括所述输电线路的感应线圈导线的温度、湿度、弧垂、舞动以及通道环境的至少一项数据。
85.在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:若所述供电电压大于或等于所述第二电压阈值,则控制所述通信模块向控制终端发送所述基础数据。
86.在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:若所述基础数据未存在异常,则根据所述目标感应电流,对主机中图像传感器的采集间隔进行调整。
87.在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:若所述基础数据存在异常,且所述供电电压大于或等于所述第二电压阈值,则控制所述通信模块向所述控制终端发送告警信息,其中,所述告警信息用于提示所述基础数据存在异常。
88.在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:若所述基础数据存在异常,且所述供电电压小于所述第二电压阈值,则关闭所述图像传感器的图像采集功能、所述主机中图像处理器对所述环境图像进行图像识别的图像识别功能、所述主机中用于采集所述基础数据的传感器的采集功能以及所述主机中通信模块的通信功能中的至少一项功能。
89.在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:获取输电线路中感应线圈的目标感应电流;根据所述目标感应电流,对主机中图像传感器的采集间隔进行调整,其中,调整后的采集间隔与所述目标感应电流负相关;根据所述调整后的采集间隔,控制所述图像传感器采集所述图像传感器周围的环境图像。
90.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:获取所述输电线路中的储能电路的供电电压,所述储能电路用于向所述主机供电;若所述供电电压小于预设的第一电压阈值,则关闭所述图像传感器的图像采集功能和所述主机中图像处理器的图像识别功能,并返回执行获取所述输电线路中的储能电路的供电电压的步骤,直至所述储能电路的供电电压大于或等于所述第一电压阈值后,启动所述图像传感器的图像采集功能和所述图像处理器的图像识别功能。
91.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:根据所述目标感应电流,对目标数据的数据传输时间间隔进行调整,调整后的数据传输时间间隔与所述目标感应电流负相关。.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:获取所述输电线路中的储能电路的供电电压,所述储能电路用于向所述主机供电;若所述供电电压小于预设的第二电压阈值,则关闭所述图像传感器的图像采集功能、所述主机中图像处理器对所述环境图像进行图像识别的图像识别功能、所述主机中用于采集基础数据的传感器的采集功能以及所述主机中通信模块的通信功能中的至少一项功能;其中,所述基础数据包括所述输电线路的感应线圈导线的温度、湿度、弧垂、舞动以及通道环境的至少一项数据。
92.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:若所述供电电压大于或等于所述第二电压阈值,则控制所述通信模块向控制终端发送所述基础数据。
93.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:若所述基础数据未存在异常,则根据所述目标感应电流,对主机中图像传感器的采集间隔进行调整。
94.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:若所述基础数据存在异常,且所述供电电压大于或等于所述第二电压阈值,则控
制所述通信模块向所述控制终端发送告警信息,其中,所述告警信息用于提示所述基础数据存在异常。
95.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:若所述基础数据存在异常,且所述供电电压小于所述第二电压阈值,则关闭所述图像传感器的图像采集功能、所述主机中图像处理器对所述环境图像进行图像识别的图像识别功能、所述主机中用于采集所述基础数据的传感器的采集功能以及所述主机中通信模块的通信功能中的至少一项功能。
96.在一个实施例中,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:获取输电线路中感应线圈的目标感应电流;根据所述目标感应电流,对主机中图像传感器的采集间隔进行调整,其中,调整后的采集间隔与所述目标感应电流负相关;根据所述调整后的采集间隔,控制所述图像传感器采集所述图像传感器周围的环境图像。
97.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:获取所述输电线路中的储能电路的供电电压,所述储能电路用于向所述主机供电;若所述供电电压小于预设的第一电压阈值,则关闭所述图像传感器的图像采集功能和所述主机中图像处理器的图像识别功能,并返回执行获取所述输电线路中的储能电路的供电电压的步骤,直至所述储能电路的供电电压大于或等于所述第一电压阈值后,启动所述图像传感器的图像采集功能和所述图像处理器的图像识别功能。
98.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:根据所述目标感应电流,对目标数据的数据传输时间间隔进行调整,调整后的数据传输时间间隔与所述目标感应电流负相关。
99.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:获取所述输电线路中的储能电路的供电电压,所述储能电路用于向所述主机供电;若所述供电电压小于预设的第二电压阈值,则关闭所述图像传感器的图像采集功能、所述主机中图像处理器对所述环境图像进行图像识别的图像识别功能、所述主机中用于采集基础数据的传感器的采集功能以及所述主机中通信模块的通信功能中的至少一项功能;其中,所述基础数据包括所述输电线路的感应线圈导线的温度、湿度、弧垂、舞动以及通道环境的至少一项数据。
100.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:若所述供电电压大于或等于所述第二电压阈值,则控制所述通信模块向控制终端发送所述基础数据。
101.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:若所述基础数据未存在异常,则根据所述目标感应电流,对主机中图像传感器的采集间隔进行调整。
102.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:若所述基础数据存在异常,且所述供电电压大于或等于所述第二电压阈值,则控制所述通信模块向所述控制终端发送告警信息,其中,所述告警信息用于提示所述基础数据存在异常。
103.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:若所述基础数据存在异常,且所述供电电压小于所述第二电压阈值,则关闭所述图像传感器的图像采集功能、所述主机中图像处理器对所述环境图像进行图像识别的图像识别功能、所述主机中用于采集所述基础数据的传感器的采集功能以及所述主机中通信模块的通信功能中的至少一项功能。
104.需要说明的是,本技术所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等),均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。
105.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory,rom)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(reram)、磁变存储器(magnetoresistive random access memory,mram)、铁电存储器(ferroelectric random access memory,fram)、相变存储器(phase change memory,pcm)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory,ram)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,ram可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(static random access memory,sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory,dram)等。本技术所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等,不限于此。本技术所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等,不限于此。
106.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
107.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术的保护范围应以所附权利要求为准。
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