CN207020120U - 一种无线臭氧浓度检测仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种无线臭氧浓度检测仪，用于检测臭氧浓度数据，并采用NB‑IoT技术与远程平台通讯连接并上报监测数据，其包括传感器、供电单元、主处理器、NB‑IoT通讯模组、AD转换模块、显示单元、按键电路、看门狗电路、报警输出单元和控制输出单元。本实用新型采用合适电池供电，不用频繁更换电池；没有现场接线，使用便捷、简单，维护方便；无线通讯距离可达数公里，不易受地理位置限制，监测数据直接远程上传至云平台；成本更低廉，实现方便；检测数据上报远程平台存储，可以进行数据追溯并进行分析处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及臭氧浓度检测技术领域，尤其涉及一种无线臭氧浓度检测仪。
背景技术
在一些医药生产车间、污水处理、化工厂、隧道施工、环境检测及危险场所等领域，通常都有进行臭氧检测；而有些经过臭氧处理后的场合，比如商业水族馆、水体消毒等，一般也需要进行臭氧浓度的检测。
传统的臭氧检测仪一般是根据使用场合的不同，采用电化学传感器或者采用ORP传感器，连接变送器进行检测，最终变送输出标准的电压（1-5V/0-5V）或电流信号（4-20mA/0-10mA），用于连接采集器。也有通过RS485通讯方式，连接采集器进行数据传输。这些通过模拟有线信号的变送输出或者通过串口通讯有线信号的传输，都有其局限性，模拟信号容易受干扰，采用有线信号需要接线，运维成本也高。
现有臭氧检测技术领域很少有无线的臭氧检测仪，更没有采用窄带物联网（NB-IoT）技术的无线臭氧检测仪，而通过其他无线方式实现也都存在一些缺陷，比如采用GPRS通讯方式，信号不稳定且功耗高；采用短距离通讯或组网方式，受通讯距离影响，一般需要再配备一个远传网关。如上述所描述，现有技术中还缺少可以采用电池长时间供电又能长距离上报数据的臭氧浓度检测仪。
实用新型内容
本实用新型针对上述技术问题做出改进，即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可采用电池供电的、无需有线方式变送输出或通讯输出的、基于窄带物联网远程通讯的、低功耗的臭氧浓度检测仪。
为了解决上述技术问题，本实用新型的一种技术方案是：一种无线臭氧浓度检测仪，用于检测臭氧浓度数据，并采用NB-IoT技术与远程平台通讯连接并上报监测数据，其特征在于，包括传感器、供电单元、主处理器、及与所述主处理器连接的NB-IoT通讯模组、AD转换模块、显示单元、按键电路、看门狗电路、报警输出单元和控制输出单元。
进一步地，所述传感器与一信号调理电路连接；所述信号调理电路与所述AD转换模块连接。
进一步地，所述供电单元分别为所述主处理器、所述NB-IoT通讯模组、所述AD转换模块、所述信号调理电路、所述传感器、所述显示单元、所述按键电路、所述看门狗电路、所述报警输出单元和所述控制输出单元供电。
进一步地，所述传感器可以是电化学臭氧传感器或者是ORP传感器，用于采集现场臭氧原始信号，经所述信号调理电路滤波和放大处理，再经所述AD转换模块进行AD转换处理，并由所述主处理器进行算法运算，计算出臭氧浓度数据，在所述显示单元上输出显示，同时由所述NB-IoT通讯模组定期与远程平台通讯连接，上报包括所述臭氧浓度数据在内的数据信息。
进一步地，所述报警输出单元用于臭氧浓度超标报警。
进一步地，所述控制输出单元包括有继电器单元，在所述报警输出单元发出报警信号后，用于控制或执行其他外设设备。
进一步地，所述NB-IoT通讯模组是一种基于蜂窝的低功耗窄带物联网通讯模组，优选地，所述NB-IoT通讯模组可以采用包括NB-IoT通讯制式在内的多模通讯模组。
优选地，所述主处理器是一种基于ARM内核的型号为STM32L476的低功耗微处理器。
进一步地，所述供电单元包括有LDO电路及电源管理电路。
与现有的技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
（1）通过使用低功耗的NB-IoT窄带物联网技术及采用低功耗的微处理器，采用合适电池供电，可以长时间使用，不用频繁更换电池；
（2）通过无线通讯替代传统的有线通讯连接或者模拟信号变送输出，没有现场接线，使用便捷、简单，维护方便；
（3）基于通信运营商的基站，信号覆盖面非常广，无线通讯距离可达数公里，不易受地理位置限制，监测数据直接远程上传至云平台；
（4）相对于现有技术，成本更低廉，实现方便，实用性强；
（5）检测数据上报远程平台存储，可以进行数据追溯并进行分析处理。
附图说明
图1为本实用新型实施例的无线臭氧浓度检测仪的电路框图。
图1中：1-主处理器、2-NB-IoT通讯模组、3-AD转换模块、4-信号调理电路、5-传感器、6-显示单元、7-按键电路、8-看门狗电路、9-报警输出单元、10-控制输出单元、11-供电单元。
具体实施方式
下面将对具体实施方式所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，附图是本实用新型一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他形式的附图。
需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，本实用新型描述中的术语“连接”、“相连”、“安装”应做广义理解，例如，可以是一体地连接、固定连接或者是可拆卸连接；可以是通过机械结构或者电子直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连。
如图1所示，为了解决上述技术问题，本实用新型的一种技术方案是：一种无线臭氧浓度检测仪，用于检测臭氧浓度数据，并采用NB-IoT技术与远程平台通讯连接并上报监测数据，其特征在于，包括传感器5、供电单元11、主处理器1、及与所述主处理器1连接的NB-IoT通讯模组2、AD转换模块3、显示单元6、按键电路7、看门狗电路8、报警输出单元9和控制输出单元10。
在本实施例中，所述传感器5采用ORP传感器，与一信号调理电路4连接；所述信号调理电路4与所述AD转换模块3连接。
作为可选的一种实施方式，所述传感器5还可以采用电化学臭氧传感器，用于空气臭氧检测，而采用ORP传感器更适合于水体臭氧检测。
在本实施例中，所述供电单元11包括有LDO电路、电源管理电路及电池，所述电池经所述LDO电路降压和所述电源管理电路处理后，分别为所述主处理器1、所述NB-IoT通讯模组2、所述AD转换模块3、所述信号调理电路4、所述传感器5、所述显示单元6、所述按键电路7、所述看门狗电路8、所述报警输出单元9和所述控制输出单元10供电。
在本实施例中，所述按键电路7结合所述显示单元6，用于参数设置和修改，所述看门狗电路8用于监测所述无线臭氧浓度检测仪的运行状态，防止出现死机等现象。
在本实施例中，所述传感器5用于采集现场臭氧原始信号，经所述信号调理电路4滤波和放大处理，再经所述AD转换模块3进行AD转换处理，并由所述主处理器1进行算法运算，计算出臭氧浓度数据，在所述显示单元6上输出显示，同时由所述NB-IoT通讯模组2定期与远程平台通讯连接，上报包括所述臭氧浓度数据在内的数据信息。
在本实施例中，所述报警输出单元9用于臭氧浓度超标报警。
在本实施例中，所述控制输出单元10包括有继电器单元，在所述报警输出单元9发出报警信号后，用于控制或执行其他外设设备。也可以通过所述主处理器1主动控制所述控制输出单元10，用于控制与所述控制输出单元10连接的臭氧发生器，从而根据现场臭氧检测情况调节臭氧发生器产生的浓度。
在本实施例中，所述NB-IoT通讯模组2是一种型号为BC95的基于蜂窝的低功耗窄带物联网通讯模组，所述NB-IoT通讯模组2还包括有物联网专用号段的eSIM卡。
在本实施例中，所述主处理器1是一种低功耗的微处理器（MCU），采用基于ARM内核的型号为STM32L476的低功耗微处理器，所述STM32L476微处理器已经内置有AD转换单元，所述AD转换模块3采用所述AD转换单元替代。
在本实施例中，本实用新型通过采用低功耗的NB-IoT窄带物联网技术及采用低功耗的微处理器，采用合适电池供电，可以长时间使用，不用频繁更换电池；通过无线通讯替代传统的有线通讯连接或者模拟信号变送输出，没有现场接线，使用便捷、简单，维护方便；基于通信运营商的基站，信号覆盖面非常广，无线通讯距离可达数公里，不易受地理位置限制，监测数据直接远程上传至云平台；相对于现有技术，成本更低廉，实现方便，实用性强；检测数据上报远程平台存储，可以进行数据追溯并进行分析处理。
以上所述仅为本实用新型较佳实施例，只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，但并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型涵盖范围。
Claims (4)
1.一种无线臭氧浓度检测仪，用于检测臭氧浓度数据，并采用NB-IoT技术与远程平台通讯连接并上报监测数据，其特征在于，包括传感器（5）、供电单元（11）、主处理器（1）、及与所述主处理器（1）连接的NB-IoT通讯模组（2）、AD转换模块（3）、显示单元（6）、按键电路（7）、看门狗电路（8）、报警输出单元（9）和控制输出单元（10）；
所述传感器（5）与一信号调理电路（4）连接；所述信号调理电路（4）与所述AD转换模块（3）连接；
所述供电单元（11）分别为所述主处理器（1）、所述NB-IoT通讯模组（2）、所述AD转换模块（3）、所述信号调理电路（4）、所述传感器（5）、所述显示单元（6）、所述按键电路（7）、所述看门狗电路（8）、所述报警输出单元（9）和所述控制输出单元（10）供电；
所述传感器（5）用于采集现场臭氧原始信号，经所述信号调理电路（4）滤波和放大处理，再经所述AD转换模块（3）进行AD转换处理，并由所述主处理器（1）进行算法运算，计算出臭氧浓度数据，在所述显示单元（6）上输出显示，同时由所述NB-IoT通讯模组（2）定期与远程平台通讯连接，上报包括所述臭氧浓度数据在内的数据信息；
所述报警输出单元（9）用于臭氧浓度超标报警；
所述控制输出单元（10）包括有继电器单元，在所述报警输出单元（9）发出报警信号后，用于控制或执行其他外设设备。
2.根据权利要求1所述的一种无线臭氧浓度检测仪，其特征在于，所述NB-IoT通讯模组（2）是一种基于蜂窝的低功耗窄带物联网通讯模组。
3.根据权利要求1所述的一种无线臭氧浓度检测仪，其特征在于，所述主处理器（1）是一种低功耗的微处理器（MCU）。
4.根据权利要求1所述的一种无线臭氧浓度检测仪，其特征在于，所述供电单元（11）包括有LDO电路及电源管理电路。
Priority Applications (1)
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| CN201721013675.5U CN207020120U (zh) | 2017-08-14 | 2017-08-14 | 一种无线臭氧浓度检测仪 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111505092A (zh) * | 2020-04-20 | 2020-08-07 | 山东仁科测控技术有限公司 | 一种急救车臭氧浓度监测系统及方法 |
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