CN207650597U - 一种监控与报警装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种监控与报警装置，该装置包括MCU，无线传输模块，传感器模块，报警模块，场效应管以及电源模块；MCU接收传感器模块采集的监控数据，并将监控数据，通过无线传输模块上报至服务器，以及确定接收到服务器下发的报警指令时，通过报警模块进行报警，其中，通过节能的场效应管控制无线传输模块的运行状态，这样，降低了功耗，简化了监控与报警装置的结构，便于携带并且易于安装和拆卸。
Description
技术领域
本实用新型涉及监控技术领域，尤其涉及一种监控与报警装置。
背景技术
随着互联网技术的发展，在通过调压箱对燃气进行输配调度时，通常采用传感器进行数据采集，采用大型的计算机对采集的数据进行处理和分析，以及通过以太网进行数据传输的方式，对燃气的传输进行监控以及调度。
但是，采用这种方式，通过计算机与以太网组合的装置进行监控与控制时，计算机的体积较大，携带不便，装置的安装以及拆卸较为困难，并且耗电较多。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种监控与报警装置，用于对调压箱进行监控与报警时，降低功耗，简化监控与报警装置的安装和拆卸步骤，从而便于携带。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种监控与报警装置，包括：MCU，无线传输模块，传感器模块，报警模块，场效应管，以及电源模块，其中，
电源模块，分别与传感器，MCU连接，以及场效应管相连接，用于供电；
传感器模块，与MCU连接，用于进行数据采集；
场效应管，与无线传输模块连接，用于按照MCU发出的电压信号，控制无线传输模块的运行状态；
无线传输模块，与MCU连接，用于在MCU与服务器之间进行数据传输；
报警模块，与MCU连接，用于按照MCU下发的报警指令，并按照报警指令进行报警；
MCU，用于接收传感器上报的监控数据，并将监控数据通过无线传输模块发送至服务器，以及接收服务器下发的报警指令，并将报警指令转发至报警模块。
较佳的，传感器模块至少包括压力传感器，气体浓度传感器，门禁传感器，液位传感器以及温度传感器；
其中，压力传感器用于采集调压箱设备的压力数据，气体浓度传感器用于采集气体浓度数据，门禁传感器用于采集调压箱的开启状态，液位传感器用于采集液位数据，温度传感器用于采集环境温度数据。
较佳的，电源模块包括电源大小为m的锂电池，电源大小为n的第一电源以及电源大小为h的第二电源，其中，锂电池用于为无线传输模块进行供电，第一电源用于为MCU进行供电，第二电源用于为传感器模块进行供电，m、n和h为正数。
较佳的，报警模块至少包括发光二极管LED和蜂鸣器，用于发出光报警和声音报警。
较佳的，无线传输模块上设置有用于移动数据网络传输的客户识别模块SIM卡；
较佳的，进一步包括：
定位模块，与MCU连接，用于确定接收到MCU下发的定位指令时，向MCU上报当前地理位置。
较佳的，进一步包括：
开关模块，与MCU连接，用于按照用户的指令对MCU的运行方式进行控制。
本实用新型实施例中，MCU接收传感器模块上报的监控数据，控制场效应管启动无线传输模块，并通过无线传输模块将上述监控数据发送至服务器，以及接收服务器基于上报的监控数据，下发的报警指令，并根据报警指令控制报警模块进行报警。这样，采用小巧轻便，并且耗能少的MCU，以及电阻大并且节能的场效应管，降低了功耗，简化了监控与报警装置的结构，便于携带，易于安装和拆卸。
附图说明
图1为本实用新型实施例中监控与报警装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
为了在对调压箱进行监控与报警时，降低功耗，简化监控与报警装置的安装和拆卸步骤，本实用新型实施例中，设计了一种监控与报警装置，该装置包括微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)，无线传输模块，传感器模块，报警模块，场效应管，以及电源模块，MCU接收传感器模块采集的监控数据，并将监控数据通过无线传输模块上报至服务器，以及确定接收到服务器下发的报警指令时，通过报警模块进行报警。
下面结合附图，对本实用新型实施例提供的一种监控与报警装置具体实施方式进行详细的说明。
本实用新型实施例提供了一种监控与报警装置，如图1所示，包括：电源模块100，场效应管101，传感器模块102，无线传输模块103，定位模块104，开关模块105，报警模块106，以及MCU 107。
本实用新型实施例中，电源模块100，包括电源大小为m的锂电池，电源大小为n的第一电源以及电源大小为h的第二电源，m、n和h为正数。
具体的，电源大小为m的锂电池与场效应管101连接，本实用新型实施例中，m为3.6，即将3.6v的锂电池与场效应管101连接。电源大小为n的第一电源与MCU 107连接，用于为MCU 107进行供电，为降低功耗，本实用新型实施例中，采用电源大小为3v的TC55RP30电源芯片(第一电源)，为MCU107进行供电。电源大小为h的第二电源与传感器模块102进行连接，用于为传感器模块102进行供电，本实用新型实施例中，采用电源大小为6v的第二电源为传感器模块102中的各个传感器提供电源。
本实用新型实施例中，场效应管101，与无线传输模块103连接，可选的，场效应管101可以选用金属-氧化物-半导体(metal oxide semiconductor，MOS)管，其中，MOS管的导通电阻较低，栅极电压也较低，专用于锂电池的电路中。在无线传输模块103不工作时，可以按照MCU 107发出的电压信号，切断锂电池与无线传输模块103之间的电路，使MOS管与无线传输模块103之间的电流降低到1uA，以减少功耗。
本实用新型实施例中，传感器模块102，与MCU 107连接，包括：压力传感器，气体浓度传感器，门禁传感器，液位传感器以及温度传感器。
具体的，压力传感器用于采集调压箱设备的压力数据，气体浓度传感器用于采集气体浓度数据，门禁传感器用于采集调压箱的开启状态数据，液位传感器用于液位数据，温度传感器用于采集环境温度数据。
可选的，门禁传感器采用磁性开关，平时不消耗电能，可以极大地节省电能消耗。
本实用新型实施例中，无线传输模块103，内置有客户识别模块(SubscriberIdentity Module，SIM)卡，与MCU 107连接，用于实现MCU 107与服务器之间的数据传输。
具体的，无线传输模块103采用通用分组无线服务技术(General Packet RadioService，GPRS)模块，工作电流为300mA，掉电模式下的工作电流为1uA。
这样，选用节能的GPRS模块，减少了功耗，并且采用节能的MOS管对GPRS模块的运行状态进行控制，进一步节省了电能。
本实用新型实施例中，定位模块104，与MCU 107连接，用于确定接收到MCU 107发出的定位指令时，向MCU 107上报监控与报警装置的地理位置。
可选的，定位模块104可以采用全球定位系统(Global Positioning System，GPS)，当然，定位模块104不是必须安装的。
这样，就可以在确定监控数据出现异常时，获取监控与报警装置的地理位置，从而便于维修人员可以及时到达，进行相应的应急处理。
本实用新型实施例中，开关模块105，与MCU 107连接，用于将用户的开关指令，上报至MCU 107，从而控制MCU 107的功能运行模式，如休眠模式和唤醒模式。
当然，开关模块105也是可以不设置。
本实用新型实施例中，报警模块106，与MCU 107连接，包括：发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)和蜂鸣器，用于接收MCU 107下发的报警指令，并按照该报警指令，发出光报警和声音报警。
本实用新型实施例中，MCU 107，用于接收压力传感器上报的压力信号，气体浓度传感器上报的气体浓度信号，门禁传感器上报的用于表征开启状态的电压信号，液位传感器上报的燃气的液位数据，温度传感器上报的环境温度数据，并将接收的各个传感器上报的监控数据，通过无线传输模块103发送至服务器，在服务器基于接收的监控数据确定出现异常时，如，环境温度高于预设温度门限，液位低于预设液位门限，开启状态表征调压箱开启等异常情况，基于服务器下发的报警指令，控制LED和蜂鸣器发出光报警和声音报警。
可选的，为降低功耗，MCU 107选择专为电池供电设计的超低功耗C8051F911芯片。其中，C8051F911芯片的功耗为160uA/MHZ，在休眠模式下最低功耗可达10uA/MHZ，工作电压为0.9v-3.6v。
可选的，本实用新型实施例中，采用系统管理总线(System Management Bus，SMBus)实现MCU 107与各个终端设备的连接与通信。
本实用新型中，为了降低功耗，MCU 107通过内部设置的时钟，控制自身的休眠时间，仅在设定的时间或者设定的中断被触发时进入唤醒模式。
一种工作方式为：MCU 107每间隔一个小时唤醒一次，唤醒后接收各个传感器上报的监控数据，若监控数据表征无异常，则再次进行休眠，并在每一天仅通过无线传输模块103向服务器上报一次监控数据，若监控数据表征异常，则将监控数据立即上报至服务器，并改变唤醒的周期，提高数据采集和上报的频率。
进一步地，门禁传感器与MCU 107的中断输入端口连接，调压箱的开启状态出现异常时，会触发MCU 107的中断，从而唤醒MCU 107，MCU 107向服务器发送该门禁传感器的监控数据，以及按照服务器的报警指令控制报警模块106进行报警。
这样，本实用新型实施例中，采用功耗较低的MCU 107，以及通过节能的场效应管101对无线传输模块103的运行进行控制，降低了功耗，提高了电池续航能力；实现了对调压箱的压力，特定气体浓度，温度，门禁等数据的实时监控与报警，可以获得精确并且稳定的监控数据，并在出现异常状态时，可以为维修人员提供出现问题的地理位置，以便维修人员可以及时到达现场进行处理，进一步地，采用的MCU 107，无线传输模块103，以及各个传感器等小型器件，都较为轻便，简单，易于安装，并且易于维护；多个监控与报警可以按照分布式环境进行布置，这满足了服务器的远程监控与应急调度的需求。
本领域内的技术人员应明白，本实用新型的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本实用新型可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本实用新型可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本实用新型是参照根据本实用新型实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的MCU以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的MCU执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型实施例的精神和范围。这样，倘若本实用新型实施例的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (7)
1.一种监控与报警装置，其特征在于，包括：微控制单元MCU，无线传输模块，传感器模块，报警模块，场效应管，以及电源模块，其中，
电源模块，分别与所述传感器，所述MCU连接，以及所述场效应管相连接，用于供电；
传感器模块，与所述MCU连接，用于进行数据采集；
场效应管，与所述无线传输模块连接，用于按照所述MCU发出的电压信号，控制所述无线传输模块的运行状态；
无线传输模块，与所述MCU连接，用于在所述MCU与服务器之间进行数据传输；
报警模块，与所述MCU连接，用于按照所述MCU下发的报警指令，并按照所述报警指令进行报警；
MCU，用于接收所述传感器上报的监控数据，并将所述监控数据通过所述无线传输模块发送至所述服务器，以及接收所述服务器下发的报警指令，并将所述报警指令转发至所述报警模块。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器模块至少包括压力传感器，气体浓度传感器，门禁传感器，液位传感器以及温度传感器；
其中，所述压力传感器用于采集调压箱设备的压力数据，所述气体浓度传感器用于采集气体浓度数据，所述门禁传感器用于采集所述调压箱的开启状态，所述液位传感器用于采集液位数据，所述温度传感器用于采集环境温度数据。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电源模块包括电源大小为m的锂电池，电源大小为n的第一电源以及电源大小为h的第二电源，其中，所述锂电池用于为无线传输模块进行供电，所述第一电源用于为所述MCU进行供电，所述第二电源用于为所述传感器模块进行供电，m、n和h为正数，并且m为锂电池的电压值，n为第一电源的电压值以及h为第二电源的电压值。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述报警模块包括发光二极管LED和蜂鸣器，用于发出光报警和声音报警。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述无线传输模块上设置有用于移动数据网络传输的客户识别模块SIM卡。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括：
定位模块，与所述MCU连接，用于确定接收到所述MCU下发的定位指令时，向所述MCU上报当前地理位置。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括：
开关模块，与所述MCU连接，用于按照用户的指令对所述MCU的运行方式进行控制。
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| CN201721569365.1U CN207650597U (zh) | 2017-11-21 | 2017-11-21 | 一种监控与报警装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110064093A (zh) * | 2019-04-10 | 2019-07-30 | 福建微龙电子科技有限公司 | 一种非接触式液位检测的物联网系统及检测方法 |
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