CN203629639U - 基于无线通信的便携式物位监测装置 - Google Patents

Abstract

基于无线通信的便携式物位监测装置，涉及物位检测技术领域。它是为了解决现有物位检测装置无法实现无线通信传输、现场布线难度大和抗干扰能力差的问题。本实用新型所述的基于无线通信的便携式物位监测装置，转换器通过信号输出端口与上位机连接；转换器连接显示屏控制板；转换器连接按键控制板；转换器连接CPU控制及电源板，转换器连接CPU控制及电源板；CPU控制及电源板连接接线端子；CPU控制及电源板连接直流电源输入口；N个射频物位计连接N个无线收发电路；无线收发电路板连接转换器；天线连接无线收发电路板；N个无线收发电路与无线收发电路板之间实现无线信号交互。本实用新型适用于火力发电厂的除尘器灰斗、脱硫装置的物位测量。

Description

基于无线通信的便携式物位监测装置

技术领域

本实用新型涉及物位检测技术领域。

背景技术

随着科学技术的快速发展，自动化程度的提高，对物位的测量精度、可靠性和连续性要求越来越精确，利用射频导纳技术研制的物位产品越来越多，现已成为市场主流物位监测产品。利用射频导纳技术研制的接触物位监测仪表是目前最先进的，其主要特点是灵敏度高，参数调整方便，同时可消除物料挂壁、探测极粘附介质对测量结果的影响。对于实现安全、高效的工业生产具有十分重要的意义，完全符合现代控制仪表的发展潮流。

随着自动化程度的不断提高以及现场安装过程中的实际需求，物位测量仪表在工业控制系统中也不断的向分散化、网络化、智能化的方向发展，通过无线网络通信的形式将现场的物位测量信号通过无线数据传输模块进行现场数据收集,保证物位测量信号通过无线传输的形式输出到DCS控制系统，实现信号传输数字化、智能化，采用全新的全分布式结构，把控制功能彻底下放到现场，依靠现场智能设备便可实现基本的控制功能，从而提高自动化水平，降低产品造价。目前现有物位检测仪表的测量形式和传输方式已经无法满足实际的使用需求。

实用新型内容

本实用新型是为了解决现有物位检测装置无法实现无线通信传输、现场布线难度大和抗干扰能力差的问题，现提供基于无线通信的便携式物位监测装置。

基于无线通信的便携式物位监测装置，它包括：N个射频物位计、转换器、串行通信端口、USB驱动电路、USB端口、显示屏控制电路、液晶显示屏、按键控制电路、CPU控制及电源电路、接线端口、直流电源输入端口和天线；N为正整数；

转换器的通信信号输出端连接串行通信端口的信号输入端；

转换器的USB驱动电路信号输出端连接USB驱动电路的信号输入端，USB驱动电路的信号输出端连接USB端口的信号输入端；

转换器的显示信号输出端连接显示屏控制电路的显示控制信号输入端，显示屏控制电路的显示控制信号输出端连接液晶显示屏的显示信号输入端；

转换器的按键控制信号输入端连接按键控制电路的按键控制信号输出端；

转换器的电源信号输入端连接CPU控制及电源电路的电源新号输出端；转换器的CPU信号输入或输出端连接CPU控制及电源电路的CPU信号输入或输出端；

CPU控制及电源电路的电信号输入端连接接线端口的电信号输出端；

CPU控制及电源电路的电源信号输入端连接直流电源输入端口的电源信号输出端；

所述基于无线通信的便携式物位监测装置还包括：天线N个无线收发电路和无线收发电路；

N个射频物位计的物位采集信号输出端分别连接N个无线收发电路的信号输入端；

无线收发电路的信号输出端连接转换器的采集信号输入端；天线的信号输入输出端连接无线收发电路的无线信号输入输出端；

N个无线收发电路与无线收发电路之间实现无线信号交互。

本实用新型所述的基于无线通信的便携式物位监测装置，采用N个射频物位计进行现场数据采集，并通过无线传输的形式进行信号传输，现场应用成本低，省去大量布线的时间，同时建网快捷，适应性和扩展性好，事故抗干扰能力提高了60%，在数据采集和处理方面具有明显的优势，能极大地提高系统的稳定性和可靠性；同时N个射频物位计均采用三探测极测量技术，在测量电极和地之间加入屏蔽电极，结合防挂壁电路设计，使仪表测量结果不受挂料影响。

本实用新型尤其适用于火力发电厂的除尘器灰斗、脱硫装置的物位测量。

附图说明

图1是本实用新型所述的基于无线通信的便携式物位监测装置的电气结构示意图；

图2是具体实施方式四所述的基于无线通信的便携式物位监测装置的结构示意图；

图3是图2的仰视图；

图4是具体实施方式四所述的基于无线通信的便携式物位监测装置的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：参照图1具体说明本实施方式，本实施方式所述的基于无线通信的便携式物位监测装置，它包括：N个射频物位计1、转换器4、串行通信端口5、USB驱动电路6、USB端口17、显示屏控制电路7、液晶显示屏8、按键控制电路9、CPU控制及电源电路10、接线端口11、直流电源输入端口12和天线16；N为正整数；

转换器4的通信信号输出端连接串行通信端口5的信号输入端；

转换器4的USB驱动电路信号输出端连接USB驱动电路6的信号输入端，USB驱动电路6的信号输出端连接USB端口17的信号输入端；

转换器4的显示信号输出端连接显示屏控制电路7的显示控制信号输入端，显示屏控制电路7的显示控制信号输出端连接液晶显示屏8的显示信号输入端；

转换器4的按键控制信号输入端连接按键控制电路9的按键控制信号输出端；

转换器4的电源信号输入端连接CPU控制及电源电路10的电源新号输出端；转换器4的CPU信号输入或输出端连接CPU控制及电源电路10的CPU信号输入或输出端；

CPU控制及电源电路10的电信号输入端连接接线端口11的电信号输出端；

CPU控制及电源电路10的电源信号输入端连接直流电源输入端口12的电源信号输出端；

所述基于无线通信的便携式物位监测装置还包括：天线16N个无线收发电路2和无线收发电路3；

N个射频物位计1的物位采集信号输出端分别连接N个无线收发电路2的信号输入端；

无线收发电路3的信号输出端连接转换器4的采集信号输入端；天线16的信号输入输出端连接无线收发电路3的无线信号输入输出端；

N个无线收发电路2与无线收发电路3之间实现无线信号交互。

N个无线收发电路2和无线收发电路3用于实现N个射频物位计1与转换器4之间的信号传输；转换器4用于接收无线收发电路3发射的信号；线路板均采用SMT贴装技术进行焊接，线路板通过螺栓固定在壳体的线路板固定口上。接线端口11和直流电源输入端口12焊接在CPU控制及电源电路10。液晶显示屏8焊接在显示屏控制电路7上，上位机6和信号输出端口5焊接在CPU控制及电源电路10上。

CPU控制及电源电路10主要完成控制运算及电源的转换，两部分电路进行隔离。所述的CPU控制部分主要完成对输入信号的运算处理供总线转换线路板使用，以及存储器的扩展。所述的电源线路板主要完成将输入直流电源24V通过设计的线路转换成5V供系统使用。

本实施方式中，按键控制电路9和显示屏控制电路7主要用于显示和参数调整。按键控制电路9主要对现场物位仪表工作状态参数的调整以及转换器内的一些参数设置。显示屏控制电路7主要满足现场显示料位情况及控制器的运行情况和故障报警等。

USB端口17与上位机连接并进行数据传输；USB端口17还能够用于与U盘连接并进行数据传输。串行通信端口5也能够与上位机连接并进行数据传输。

具体实施方式二：参照图2具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的基于无线通信的便携式物位监测装置作进一步说明，本实施方式中，所述基于无线通信的便携式物位监测装置还包括：外壳13；

所述无线收发电路3、转换器4、USB驱动电路6、显示屏控制电路7、按键控制电路9和CPU控制及电源电路10均固定在外壳13的内部；

串行通信端口5、液晶显示屏8、接线端口11、直流电源输入端口12、天线16和USB端口17均嵌固在外壳13上。

具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一或二所述的基于无线通信的便携式物位监测装置作进一步说明，本实施方式中，所述基于无线通信的便携式物位监测装置还包括：液晶保护膜14；所述液晶保护膜14铺设在液晶显示屏8上。

具体实施方式四：参照图3具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式三所述的基于无线通信的便携式物位监测装置作进一步说明，本实施方式中，所述基于无线通信的便携式物位监测装置还包括：按键保护膜15；

所述按键保护膜15铺设在按键控制电路9的按键上。

具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式一、二或四所述的基于无线通信的便携式物位监测装置作进一步说明，本实施方式中，CPU控制及电源电路10中的电源部分采用稳压芯片HYM2576-5实现。

本实施方式中，转换器4中的输入直流电源采用24V供电，在电源线路板上通过稳压芯片HYM2576-5将DC24V转换为稳定的5V供系统使用。

具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式一、二或四所述的基于无线通信的便携式物位监测装置作进一步说明，本实施方式中，无线收发电路3采用nRF905单片射频收发器芯片实现。

本实施方式中，无线收发电路3由无线收发器nRF905芯片及一些外围扩展芯片组成，所述的nRF905芯片是一种用于无线数据通讯、无线遥控、遥感勘测等领域的一种单片射频收发器。

具体实施方式七：本实施方式是对具体实施方式一、二或四所述的基于无线通信的便携式物位监测装置作进一步说明，本实施方式中，N个射频物位计1均为ZS100型射频导纳物位控制器。

本实施方式中，N个射频物位计1采用ZS100型射频导纳物位控制器，主要实现物位的测量并得到开关量信号。

具体实施方式八：本实施方式是对具体实施方式一、二或四所述的基于无线通信的便携式物位监测装置作进一步说明，本实施方式中，串行通信端口5为RS485端口。

具体实施方式九：本实施方式是对具体实施方式一、二或四所述的基于无线通信的便携式物位监测装置作进一步说明，本实施方式中，串行通信端口5为RS232端口。

Claims (9)

1.基于无线通信的便携式物位监测装置，它包括：N个射频物位计（1）、转换器（4）、串行通信端口（5）、USB驱动电路（6）、USB端口（17）、显示屏控制电路（7）、液晶显示屏（8）、按键控制电路（9）、CPU控制及电源电路（10）、接线端口（11）、直流电源输入端口（12）和天线（16）；N为正整数；

转换器（4）的通信信号输出端连接串行通信端口（5）的信号输入端；

转换器（4）的USB驱动电路信号输出端连接USB驱动电路（6）的信号输入端，USB驱动电路（6）的信号输出端连接USB端口（17）的信号输入端；

转换器（4）的显示信号输出端连接显示屏控制电路（7）的显示控制信号输入端，显示屏控制电路（7）的显示控制信号输出端连接液晶显示屏（8）的显示信号输入端；

转换器（4）的按键控制信号输入端连接按键控制电路（9）的按键控制信号输出端；

转换器（4）的电源信号输入端连接CPU控制及电源电路（10）的电源新号输出端；转换器（4）的CPU信号输入或输出端连接CPU控制及电源电路（10）的CPU信号输入或输出端；

CPU控制及电源电路（10）的电信号输入端连接接线端口（11）的电信号输出端；

CPU控制及电源电路（10）的电源信号输入端连接直流电源输入端口（12）的电源信号输出端；

其特征在于，所述基于无线通信的便携式物位监测装置还包括：天线（16）N个无线收发电路（2）和无线收发电路（3）；

N个射频物位计（1）的物位采集信号输出端分别连接N个无线收发电路（2）的信号输入端；

无线收发电路（3）的信号输出端连接转换器（4）的采集信号输入端；天线（16）的信号输入输出端连接无线收发电路（3）的无线信号输入输出端；

N个无线收发电路（2）与无线收发电路（3）之间实现无线信号交互。

2.根据权利要求1所述的基于无线通信的便携式物位监测装置，其特征在于，它还包括：外壳（13）；

所述无线收发电路（3）、转换器（4）、USB驱动电路（6）、显示屏控制电路（7）、按键控制电路（9）和CPU控制及电源电路（10）均固定在外壳（13）的内部；

串行通信端口（5）、液晶显示屏（8）、接线端口（11）、直流电源输入端口（12）、天线（16）和USB端口（17）均嵌固在外壳（13）上。

3.根据权利要求1或2所述的基于无线通信的便携式物位监测装置，其特征在于，它还包括：液晶保护膜（14）；

所述液晶保护膜（14）铺设在液晶显示屏（8）上。

4.根据权利要求3所述的基于无线通信的便携式物位监测装置，其特征在于，它还包括：按键保护膜（15）；

所述按键保护膜（15）铺设在按键控制电路（9）的按键上。

5.根据权利要求1、2或4所述的基于无线通信的便携式物位监测装置，其特征在于，CPU控制及电源电路（10）中的电源部分采用稳压芯片HYM2576-5实现。

6.根据权利要求1、2或4所述的基于无线通信的便携式物位监测装置，其特征在于，无线收发电路（3）采用nRF905单片射频收发器芯片实现。

7.根据权利要求1、2或4所述的基于无线通信的便携式物位监测装置，其特征在于，N个射频物位计（1）均为ZS100型射频导纳物位控制器。

8.根据权利要求1、2或4所述的基于无线通信的便携式物位监测装置，其特征在于，串行通信端口（5）为RS485端口。

9.根据权利要求1、2或4所述的基于无线通信的便携式物位监测装置，其特征在于，串行通信端口（5）为RS232端口。

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