CN109459182B - 测量流体瞬时压力的探头 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种测量流体瞬时压力的探头。其中包括：控制模块、接口、唤醒电路和压力传感器，其中接口与唤醒电路连接，配置为获取外部输入指令，并将外部输入指令传输至控制模块；控制模块与接口、唤醒电路和压力传感器连接，配置为判断外部输入指令是否符合唤醒条件，以及检测到符合唤醒条件的外部输入信号时，向上位机反馈流体压力信息；压力传感器与控制模块连接，配置为将测量的流体压力信号输入至控制模块；以及唤醒电路与控制模块连接，配置为通过外部输入信号唤醒处于待机状态的控制模块。

Description

测量流体瞬时压力的探头

技术领域

本申请涉及智能终端领域，具体而言，涉及一种测量流体瞬时压力的探头。

背景技术

水锤(也叫水击)是指水泵机组因突然断电或其他原因造成开阀状态下突然停车时，在水泵及管路系统中，因水流速突然变化而引起的一系列急剧水力冲击现象。停泵水锤对泵房和管路威胁极大，尤其对于长距离、高扬程、多起伏的加压输水系统，瞬态水力特性复杂，需要实时了解实际运行中管道压力及瞬变的情况，以便及时采取技术措施应对突发的各种水锤现象。

现有技术多采用模拟电路实现对管线压力的测量，缺少便捷、精准的实时测量流体瞬时压力的设备。

针对上述缺少便捷、精准的实时测量流体瞬时压力的设备问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种测量流体瞬时压力的探头，以至少解决缺少便捷、精准的实时测量流体瞬时压力的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种测量流体瞬时压力的探头，包括：控制模块、接口、唤醒电路和压力传感器，其中接口与唤醒电路连接，配置为获取外部输入指令，并将外部输入指令传输至控制模块；控制模块与接口、唤醒电路和压力传感器连接，配置为判断外部输入指令是否符合唤醒条件，以及检测到符合唤醒条件的外部输入信号时，向上位机反馈流体压力信号；压力传感器与控制模块连接，配置为将测量的流体压力信号输入至控制模块；以及唤醒电路与控制模块连接，配置为通过外部输入信号唤醒处于待机状态的控制模块。

可选地，探头还包括电源，配置为与所述控制模块连接，为所述探头提供电能供应。

可选地，接口为RS485接口。

可选地，还包括电平转换装置15，其中电平转换装置与控制模块和接口连接，配置为将接口获取的通讯信号转换为适合控制模块进行处理的电平信号。

在本发明实施例中，通过接口向上位机反馈流体压力信息，达到了实时监控流体压力变化的目的，从而实现了定期获取、存储和反馈流体压力信息的技术效果，进而解决了缺少便捷、精准的实时测量流体瞬时压力的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本公开实施例所述的测量流体瞬时压力的探头的结构示意图；以及

图2是根据本公开实施例所述的测量流体瞬时压力的探头的工作流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

实施例1

图1是根据本公开实施例所述的测量流体瞬时压力的探头的结构示意图。

参考图1所示，本实施例提供了一种测量流体瞬时压力的探头，包括：控制模块10、接口11、唤醒电路12和压力传感器13，其中接口11与唤醒电路12连接，配置为获取外部输入指令，并将外部输入指令传输至控制模块10；控制模块10与接口11、唤醒电路12和压力传感器13连接，配置为判断外部输入指令是否符合唤醒条件，以及检测到符合唤醒条件的外部输入信号时，向上位机反馈流体压力信息；压力传感器13与控制模块10连接，配置为将测量的流体压力信号输入至控制模块10；以及唤醒电路12与控制模块10连接，配置为通过外部输入信号唤醒处于待机状态的控制模块10。

其中，唤醒条件是指接收到上位机的唤醒指令。通常状态下，接口11所在的电路是关闭的，用于节约电力，只有当上位机通过接口11向控制模块10发送唤醒指令时，接口11所在的电路才会开启。唤醒指令目的在于读取控制模块10内储存在Modbus寄存器表内的数据，并将上述数据反馈值上位机，其中，储存在Modbus寄存器表内的数据为：通过压力传感器13每秒一次测量得到的流体压力信息。此外，在本实施例中预定频次规定为每秒一次。

从而，通过接口向上位机反馈流体压力信息，达到了实时监控流体压力变化的目的，从而实现了定期获取、存储和反馈流体压力信息的技术效果，进而解决了缺少便捷、精准的实时测量流体瞬时压力的技术问题。

进一步地，探头还包括电源14，配置为与控制模块10连接，为探头10提供电能。

从而，通过电源14为控制模块10、压力传感器13、电平转化装置15提供工作所需的电力。

进一步地，接口11为RS485接口。

其中，本实施例所述的探头通过RS485接口与上位机实现通讯联系，用于获取外部输入指令，即：上位机的唤醒指令，以及向上位机反馈存储于控制模块10的流体压力信息。

进一步地，探头还包括电平转换装置15，其中电平转换装置15与控制模块10和接口11连接，配置为将接口11获取的通讯信号转换为适合控制模块10进行处理的电平信号。

其中，电平转换装置15用于将接口11输入的信号的电平值转换为适合控制模块10进行处理的电平值，本实施例中接口11输入的信号为RS485信号。

为了更好地说明本实施例所述的探头的具体工作流程，参照图2对本实施例所述的探头的工作步骤描述如下：

S202：开机；

S204：判断接口是否收到唤醒指令

通常状态下，接口11所在的电路是关闭的，用于节约电力，只有当上位机通过接口11向控制模块10发送唤醒指令时，接口11所在的电路才会开启。接口11与上位机通讯连接，当上位机向接口11发送唤醒指令时，由控制模块10判断接口11是否接收上述唤醒指令，若接收到唤醒指令，则执行步骤S206，若未接收到唤醒指令，继续执行步骤S208；

S206：回应唤醒命令

向上位机反馈已经接收到唤醒命令，并执行步骤S208；

S208：测压、存储

测压：压力传感器13接收控制模块10发送的测量流体压力信号的指令，并测量待测管线的流体压力信息，将流体压力信息反馈至控制模块10，

存储：控制模块10存储压力传感器13反馈至控制模块10的流体压力信息；

S210：判断压力是否有异常

通过压力传感器13判断待测管线内的流体压力值是否超过压力设定值，如果流体压力超过压力设定值，则执行步骤S212，若未超过，执行步骤S214；

S212：进入异常模式

当前流体压力状态进入异常模式，该异常模式会持续一分钟，期间流体压力值处于浮动状态，不一定始终保持大于压力设定值的状态，因此需对当前流体压力进行二次异常模式判定，持续异常模式一分钟后，执行步骤S214；

S214：判断是否进入异常模式

判断当前流体压力是否超过压力设定值，如果流体压力超过压力设定值，则判定为进入异常模式，执行步骤S216，若未超过，则判定为未进入异常模式，执行步骤S222；

S216：每秒一次主动在接口处发送压力值

控制模块10将内部存储的流体压力信息按每秒一次的频率，通过接口11向上位机发送，上述流体压力信息发送完毕后，执行步骤S218；

S218：判断异常模式是否超过60秒

对当前流体压力进行判定，是否进入异常模式并超过60秒，如果进入异常模式超过60秒，执行步骤S220，若进入异常模式未超过60秒，执行步骤S222；

S220：退出异常模式

退出当前异常模式，执行步骤S222；

S222：休眠1秒或者被接口唤醒

其中，休眠过程中可以被接口唤醒，休眠结束(即休眠时间结束)或者被接口唤醒后，继续执行步骤S204。

从而，通过步骤S202～S222的操作实现了探头对待测管线内流体压力状态的实时获取，达到了实时监控流体压力变化的目的，从而实现了定期获取、存储和反馈流体压力信息的技术效果，进而解决了缺少便捷、精准的实时测量流体瞬时压力的技术问题。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述做出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

此外，上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上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。

Claims (1)

1.一种测量流体瞬时压力的探头，其特征在于，包括：控制模块、接口、唤醒电路和压力传感器，其中所述接口与所述唤醒电路连接，配置为获取外部输入指令，并将所述外部输入指令传输至所述控制模块；所述控制模块与所述接口、所述唤醒电路和所述压力传感器连接，配置为判断所述外部输入指令是否符合唤醒条件，以及检测到符合唤醒条件的外部输入信号时，向上位机反馈流体压力信息；所述压力传感器与所述控制模块连接，配置为将测量的流体压力信号输入至所述控制模块；以及所述唤醒电路与所述控制模块连接，配置为通过外部输入信号唤醒处于待机状态的所述控制模块；所述接口为RS485接口；还包括电源，配置为与所述控制模块连接，为所述探头提供电能供应；还包括电平转换装置，其中所述电平转换装置与所述控制模块和所述接口连接，配置为将所述接口获取的通讯信号转换为适合所述控制模块进行处理的电平信号；

所述探头的工作步骤描述如下：

S202：开机；

S204：判断接口是否收到唤醒指令

通常状态下，接口（ 11） 所在的电路是关闭的，只有当上位机通过接口（ 11） 向控制模块（ 10） 发送唤醒指令时，接口（ 11） 所在的电路才会开启；接口（ 11） 与上位机通讯连接，当上位机向接口（ 11） 发送唤醒指令时，由控制模块（ 10） 判断接口（ 11） 是否接收上述唤醒指令，若接收到唤醒指令，则执行步骤S206，若未接收到唤醒指令，继续执行步骤S208；

S206：回应唤醒命令

向上位机反馈已经接收到唤醒命令，并执行步骤S208；

S208：测压、存储

测压：压力传感器（ 13） 接收控制模块（ 10） 发送的测量流体压力信号的指令，并测量待测管线的流体压力信息，将流体压力信息反馈至控制模块（ 10） ，

存储：控制模块（ 10） 存储压力传感器（ 13） 反馈至控制模块（ 10） 的流体压力信息；

S210：判断压力是否有异常

通过压力传感器（ 13） 判断待测管线内的流体压力值是否超过压力设定值，如果流体压力超过压力设定值，则执行步骤S212，若未超过，执行步骤S214；

S212：进入异常模式

当前流体压力状态进入异常模式，该异常模式会持续一分钟，期间流体压力值处于浮动状态，不一定始终保持大于压力设定值的状态，因此需对当前流体压力进行二次异常模式判定，持续异常模式一分钟后，执行步骤S214；

S214：判断是否进入异常模式

判断当前流体压力是否超过压力设定值，如果流体压力超过压力设定值，则判定为进入异常模式，执行步骤S216，若未超过，则判定为未进入异常模式，执行步骤S222；

S216：每秒一次主动在接口处发送压力值

控制模块10将内部存储的流体压力信息按每秒一次的频率，通过接口11向上位机发送，上述流体压力信息发送完毕后，执行步骤S218；

S218：判断异常模式是否超过60秒

对当前流体压力进行判定，是否进入异常模式并超过60秒，如果进入异常模式超过60秒，执行步骤S220，若进入异常模式未超过60秒，执行步骤S222；

S220：退出异常模式

退出当前异常模式，执行步骤S222；

S222：休眠1秒或者被接口唤醒

其中，休眠过程中可以被接口唤醒，休眠结束或者被接口唤醒后，继续执行步骤S204。

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