CN113514125A - 便携式潮位遥报仪及潮位遥报系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种便携式潮位遥报仪及潮位遥报系统，防护箱体为发射机提供保护，并便于进行携带。水位传感器通过将潮位变化转换为传感信号，通过发射机进行相应信号调制处理，并将调制后的信号无线传输至云端服务器，由云端服务器根据传输信号进行潮位的可视化展示或相应数据处理。其中，发射机由防护箱体提供防护，有利于提高对高盐潮湿环境适应性。发射机由集成电路模块构成，在使用和维护过程集成度高，对环境适应性好，且便于更换或维护，降低使用成本。同时，通过在云端服务器进行相应的数据处理，降低了对潮位遥报的设备需求，提高潮位遥报作业的便利性。
Description
技术领域
本发明涉及测量仪器技术领域，特别是涉及一种便携式潮位遥报仪及潮位遥报系统。
背景技术
潮位又称潮高，是海面在潮汐涨落过程中某一时刻所处位置的高度。一般用水尺或验潮仪器进行逐日逐时观测，为海上生产生活或水文研究等提供相应的数据参考。
随着信息技术的发展，潮位的观测手段也得到相应的更新，如潮位遥报仪的诞生，具备可持续观测、精度较稳定、传输距离远且节省人力成本等优点。例如专利申请号为87209196的申请名称为《无线潮位遥报仪》就公开了传统潮位遥报仪的结构，通过重锤式水位传感器、发射机、接收机组成，发射机由编制器、调制器、功放器、电源组成，接收机由调谐器、中放器、解调器、消噪器、特定码甄别器、译码器、显示器、电源组成。
然而，由于潮位遥报仪的工作环境主要为湖海等近水环境，腐蚀度高且潮湿。传统的潮位遥报仪由于电气器件多且结构松散，电气防护等级较低，对高盐潮湿环境适应性较差。同时，由于电气器件的复杂，在维护中不便于快速维修更换器件，影响使用的稳定性。同时，发射机与接收机的设置，意味着用户在使用中需要同时注意发射端和接收端两端器件的使用，不便于灵活测量不同地区的潮位。
因此，传统的潮位遥报仪还存在以上缺陷，导致在使用中的成本较高，且运行不稳定。
发明内容
基于此，有必要针对传统的潮位遥报仪还存在的缺陷，提供一种便携式潮位遥报仪及潮位遥报系统。
一种便携式潮位遥报仪，包括：
防护箱体；
设置防护箱体内部空间的由集成电路模块构成的发射机；其中，发射机用于与云端服务器进行数据交互；
与发射机电气连接的水位传感器。
上述的便携式潮位遥报仪，防护箱体为发射机提供保护，并便于进行携带。水位传感器通过将潮位变化转换为传感信号，通过发射机进行相应信号调制处理，并将调制后的信号无线传输至云端服务器，由云端服务器根据传输信号进行潮位的可视化展示或相应数据处理。其中，发射机由防护箱体提供防护，有利于提高对高盐潮湿环境适应性。发射机由集成电路模块构成，在使用和维护过程集成度高，对环境适应性好，且便于更换或维护，降低使用成本。同时，通过在云端服务器进行相应的数据处理，降低了对潮位遥报的设备需求，提高潮位遥报作业的便利性。
在其中一个实施例中，发射机包括GPRS模块。
在其中一个实施例中，发射机包括RTU模块。
在其中一个实施例中，水位传感器包括液位压力传感器。
在其中一个实施例中，防护箱体壳体上设置有传感器接口；
发射机用于通过传感器接口电气连接水位传感器。
在其中一个实施例中，还包括：
供电模块，用于为发射机和水位传感器供电。
在其中一个实施例中，防护箱体壳体上设置有电源接口；
电源接口用于连接外部电源，以使外部电源为发射机、水位传感器或供电模块供电。
在其中一个实施例中，还包括：
设置在防护箱体壳体上的开关模块，用于控制发射机。
一种潮位遥报仪系统，包括云端服务器以及上述任一实施例的便携式潮位遥报仪。
上述的潮位遥报仪系统，便携式潮位遥报仪的防护箱体为发射机提供保护，并便于进行携带。水位传感器通过将潮位变化转换为传感信号，通过发射机进行相应信号调制处理，并将调制后的信号无线传输至云端服务器，由云端服务器根据传输信号进行潮位的可视化展示或相应数据处理。其中，发射机由防护箱体提供防护，有利于提高对高盐潮湿环境适应性。发射机由集成电路模块构成，在使用和维护过程集成度高，对环境适应性好，且便于更换或维护，降低使用成本。同时，通过在云端服务器进行相应的数据处理，降低了对潮位遥报的设备需求，提高潮位遥报作业的便利性。
在其中一个实施例中，还包括：
智能终端，用于与云端服务器进行数据交互。
附图说明
图1为一实施方式的便携式潮位遥报仪模块结构示意图；
图2为另一实施方式的便携式潮位遥报仪模块结构示意图；
图3为又一实施方式的便携式潮位遥报仪模块结构示意图；
图4为一实施方式的潮位遥报仪系统模块结构图；
图5为一实施方式的潮位遥报APP界面示意图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的目的、技术方案以及技术效果，以下结合附图和实施例对本发明进行进一步的讲解说明。同时声明，以下所描述的实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种潮位遥报仪。
图1为一实施方式的便携式潮位遥报仪模块结构示意图，如图1所示，一实施方式的便携式潮位遥报仪包括：
防护箱体100；
设置防护箱体100内部空间的由集成电路模块构成的发射机101；其中，发射机101用于与云端服务器进行数据交互；
与发射机101电气连接的水位传感器102。
在其中一个实施例中，防护箱体100采用密封设计，有效的起到防水作用。作为一个较优的实施方式，防护箱体100表面涂有PVC(Polyvinyl chloride聚氯乙烯)材料的防护层。
在其中一个实施例中，图2为另一实施方式的便携式潮位遥报仪模块结构示意图，如图2所示，防护箱体100壳体上设置有传感器接口200；
发射机101用于通过传感器接口200电气连接水位传感器102。
通过传感器接口200，水位传感器102外接至防护箱体100壳体上，以实现与发射机101的电气连接。在其中一个试实施例中，发射机101作为处理中心，将水位传感器102传输过来的电信号，转换为数字信号，并向云端服务器发送。水位传感器102通过检测水位，给出4-20mA的电信号作为传感信号。在另一实施方式，也可由发射机101将水位传感器102传输过来的电信号，转换为数字信号，并处理出潮位数据，将处理后的潮位数据发送至云端服务器。
在其中一个实施例中，水位传感器102包括超声波测距离传感器或液位压力传感器；作为一个较优的实施方式，水位传感器102采用液位压力传感器，以更适应便携式潮位检测的需求。
以液位压力传感器为例，液位压力传感器基于所测液体静压与该液体的高度成比例的原理，采用隔离型扩散硅敏感元件或陶瓷电容压力敏感传感器，将静压转换为电信号，再经过温度补偿和线性修正，转化成标准电信号(一般为4～20mA/1～5VDC)。
液位压力传感器采用静压测量原理，当液位压力传感器的变送器投入到被测液体中某一深度时，变送器迎液面受到的压力的同时，通过导气不锈钢将液体的压力引入到传感器的正压腔，再将液面上的大气压Po与传感器的负压腔相连，以抵消传感器背面的Po，使传感器测得压力为：ρ.g.H，通过测取压力P，可以得到液位深度。
其公式为：Ρ＝ρ.g.H+Po
式中：
P：变送器迎液面所受压力；
ρ：被测液体密度；
g：当地重力加速度；
Po：液面上大气压；
H：变送器投入液体的深度。
在其中一个实施例中，液位压力传感器选用SRF05传感器或ABSD-802传感器。作为一个较优的实施方式，选用ABSD-802传感器，并配置加长电缆。
以超声波测距离传感器为例，超声波测距离传感器采用超声波回波测距原理，运用精确的时差测量技术，检测传感器与目标物之间的距离，采用小角度，小盲区超声波传感器，具有测量准确，无接触，防水，防腐蚀，低成本等优点。超声波测距离传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波测距离传感器固定在一特点的高度上，超声波测距离传感器与水位的距离，与潮位的距离呈相关关系，便于后续计算潮位。
在其中一个实施例中，超声波测距离传感器选用MIK-DP 10m量程超声波传感器或GL-102超声波传感器。作为一个较优的实施方式，超声波测距离传感器选用GL-102超声波传感器，GL-102超声波传感器具备15m量程、12V供电，有利于野外使用；且GL-102超声波传感器自带滤波、全密封，防水等级高。
其中，发射机101由集成电路模块构成，相比较传统多电子元件的焊接电路，整体结构更加紧密，且防护性能好。发射机101作为处理中心，将水位传感器102传输过来的电信号，转换为数字信号，并向云端服务器发送。
在其中一个实施例中，发射机101包括RTU(Remote Terminal Unit远程终端单元)模块。
在其中一个实施例中，水位传感器102采集数据，传给RTU模块，由RTU模块将数据信号上传到网络服务器，由云端服务器进行滤波、计算潮位数据和储存。
在其中一个实施例中，RTU模块由信号输入/出模块、微处理器、有线/无线通讯设备、电源及外壳等组成，由微处理器控制，并支持网络系统。它通过自身的软件(或智能软件)系统，可理想地实现企业中央监控与调度系统对生产现场一次仪表的遥测、遥控、遥信和遥调等功能。作为一个较优的实施方式，RTU模块选用GPRS RTU－02模块，GPRS RTU－02模块使用MODBUS串口服务协议，可定时自动采集传感器的传感数据，上传至网络，再经过滤波，储存到云端服务器。
在其中一个实施例中，发射机101包括GPRS模块。
GPRS模块主要针对工业级用户，采用GSM/GPRS网络为传输媒介，将水位传感器102采集的数据上传到网络服务器，由云端服务器进行滤波、计算潮位数据和储存。
在其中一个实施例中，图3为又一实施方式的便携式潮位遥报仪模块结构示意图，如图3所示，又一实施方式的便携式潮位遥报仪还包括：
供电模块300，用于为发射机101和水位传感器102供电。
其中，供电模块300设置在防护箱体100内部空间中，为发射机101和水位传感器102供电，提供便携式供电续航。在其中一个实施例中，供电模块300为12V锂电池。
在其中一个实施例中，如图3所示，防护箱体100壳体上设置有电源接口301；
电源接口301用于连接外部电源，以使外部电源为发射机101、水位传感器102或供电模块300供电。
其中，外部电源通过电源接口301，与发射机101、水位传感器102或供电模块300电气连接，为发射机101或水位传感器102供电，或为供电模块300充电。
在其中一个实施例中，如图3所示，又一实施方式的便携式潮位遥报仪还包括：
设置在防护箱体100壳体上的开关模块302，用于控制发射机101。
其中，开关模块302包括一个或多个开关按键，以控制发射机101的工作状态。在其中一个实施例中，开关模块302设置在防护箱体100壳体上，且采用密封设计。便于相关用户无需打开防护箱体100即可控制发射机101的工作状态，包括开关机等。
上述任一实施例的便携式潮位遥报仪，防护箱体100为发射机101提供保护，并便于进行携带。水位传感器102通过将潮位变化转换为传感信号，通过发射机101进行相应信号调制处理，并将调制后的信号无线传输至云端服务器，由云端服务器根据传输信号进行潮位的可视化展示或相应数据处理。其中，发射机101由防护箱体100提供防护，有利于提高对高盐潮湿环境适应性。发射机101由集成电路模块构成，在使用和维护过程集成度高，对环境适应性好，且便于更换或维护，降低使用成本。同时，通过在云端服务器进行相应的数据处理，降低了对潮位遥报的设备需求，提高潮位遥报作业的便利性。
本发明实施例还提供一种潮位遥报仪系统。
图4为一实施方式的潮位遥报仪系统模块结构图，如图4所示，一实施方式的潮位遥报仪系统包括云端服务器1000以及上述任一实施例的便携式潮位遥报仪1001。
其中，云端服务器1000与一个或多个便携式潮位遥报仪1001进行数据交互，获取各便携式潮位遥报仪1001的水位传感器的传感数据。由云端服务器1000根据传感数据进行滤波、计算潮位数据和储存，实现潮位数据的可视化显示或数据处理，以便于相关用户可通过终端登录云端服务器1000获取潮位数据，实现云端大数据的潮位数据处理或应用拓展。
在其中一个实施例中，在便携式潮位遥报仪1001处理出潮位数据后，由云端服务器1000进行汇总存储，并进行相应的数据转发和处理等。
在其中一个实施例中，如图4所示，一实施方式的潮位遥报仪系统还包括：
智能终端1002，用于与云端服务器1000进行数据交互。
其中，智能终端1002通过数据交互获取云端服务器1000的传感数据或潮位数据，完成相应可视化显示或应用拓展。
在其中一个实施例中，智能终端1002包括智能手机或个人PC等终端设备。
以智能终端1002为智能手机为例，图5为一实施方式的潮位遥报APP界面示意图，如图5所示，智能手机通过APP接收云端服务器的实时数据，完成设置起始潮位、下载历史数据以及各便携式潮位遥报仪的管理等。
上述任一实施例的潮位遥报仪系统，便携式潮位遥报仪1001的防护箱体为发射机提供保护，并便于进行携带。水位传感器通过将潮位变化转换为传感信号，通过发射机进行相应信号调制处理，并将调制后的信号无线传输至云端服务器1000，由云端服务器1000根据传输信号进行潮位的可视化展示或相应数据处理。其中，发射机由防护箱体提供防护，有利于提高对高盐潮湿环境适应性。发射机由集成电路模块构成，在使用和维护过程集成度高，对环境适应性好，且便于更换或维护，降低使用成本。同时，通过在云端服务器1000进行相应的数据处理，降低了对潮位遥报的设备需求，提高潮位遥报作业的便利性。
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。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种便携式潮位遥报仪，其特征在于，包括：
防护箱体；
设置所述防护箱体内部空间的由集成电路模块构成的发射机；其中，发射机用于与云端服务器进行数据交互；
与所述发射机电气连接的水位传感器。
2.根据权利要求1所述的便携式潮位遥报仪，其特征在于，所述发射机包括GPRS模块。
3.根据权利要求1所述的便携式潮位遥报仪，其特征在于，所述发射机包括RTU模块。
4.根据权利要求1所述的便携式潮位遥报仪，其特征在于，所述水位传感器包括液位压力传感器。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的便携式潮位遥报仪，其特征在于，所述防护箱体壳体上设置有传感器接口；
所述发射机用于通过所述传感器接口电气连接所述水位传感器。
6.根据权利要求1至4任意一项所述的便携式潮位遥报仪，其特征在于，还包括：
供电模块，用于为所述发射机和所述水位传感器供电。
7.根据权利要求6所述的便携式潮位遥报仪，其特征在于，所述防护箱体壳体上设置有电源接口；
所述电源接口用于连接外部电源，以使外部电源为所述发射机、所述水位传感器或所述供电模块供电。
8.根据权利要求1至4任意一项所述的便携式潮位遥报仪，其特征在于，还包括：
设置在所述防护箱体壳体上的开关模块，用于控制所述发射机。
9.一种潮位遥报仪系统，其特征在于，包括云端服务器以及如权利要求1至8任意一项所述的便携式潮位遥报仪。
10.根据权利要求9所述的潮位遥报仪系统，其特征在于，还包括：
智能终端，用于与所述云端服务器进行数据交互。
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