CN208140217U - 一种超低功耗小型化电子水尺 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超低功耗小型化电子水尺，包括外壳、主板和电池，主板和电池均设置在外壳内，主板集成有遇水监测模块、电源转换模块、WiFi通信模块、水位传感器、存储模块、电量监测模块和微处理器，WiFi通信模块、水位传感器、存储模块和电量监测模块均与微处理器连接，电池、遇水监测模块、电源转换模块和微处理器依次连接；该超低功耗小型化电子水尺无水的情况下几乎不消耗电流，具有超低功耗，大大降低了设备的功耗，延长电池的工作时间。

Description

一种超低功耗小型化电子水尺

技术领域

本实用新型涉及水位测量领域，尤其涉及一种超低功耗小型化电子水尺。

背景技术

随着我国经济的发展，城市日新月异，大中城市的建设在突飞猛进高速发展，城市圈也在不断扩大，不断向地下发展，车辆停放、垂直电梯、设备用房等基本都设在地下。如遭受暴雨等自然灾害时，导致一些地下停车场、设备房浸水，导致车辆、设备受损，造成无法估计的损失。

目前市面上存在很多种不同的电子水尺，集成了水位传感器(电阻式柔性、电容式柔性、磁致伸缩式等方式)和无线数据通讯于一体的水位测量装置，可以实现了对水位数据的连续自动监测。

另外，与本实用新型最相近的技术实现方案一般采用单个水位传感器，但都存在一定不足，目前市面上主要电子水尺特点如下：

电子水尺具有测量精度高，不受环境如温度、湿度、泥沙、波浪、降雨等因素的影响。尤其适用于测量精度要求高，水位变幅不大的场合。电子水尺采用棒体结构，法兰连接，并有不锈钢防护外壳，内部用高性能的环氧树脂材料进行特殊密封处理，产品具有防腐、防冻、耐热、耐老化等特点，可在泥桨、污液和腐蚀性液体、冰冻等各种恶劣的环境中使用。缺点是质量重，体积大，较难安装，量程在80cm～160cm不等，需要单独的外置电池、太阳能或者市电供电。目前的大多数电子水尺是按照预先设定的时间间隔自动上报至信息管理中心。这意味着设备一直处于工作状态中，虽然有部分时间设备控制器处于休眠模式，功耗稍低，由于电源转换模块一直处于工作中且转换存在一定的效率问题，整体功耗还是不低，对一些难以获取市电或者太阳能供电只能采用电池(锂电池或者铅酸蓄电池)供电的场所，频繁给电池充电或者更换电池会增加不少人力成本，特别是对一些长时间无水的应用场合(地下停车场、地下设备用房)，超低功耗设计显得尤为重要。

因此，特别需要一种降低设备的功耗，延长电池工作时间的超低功耗小型化电子水尺，以解决现有技术中存在的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中的缺陷，提供一种降低设备的功耗，延长电池工作时间的超低功耗小型化电子水尺，来解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种超低功耗小型化电子水尺，包括外壳、主板和电池，主板和电池均设置在外壳内，所述主板集成有遇水监测模块、电源转换模块、WiFi通信模块、水位传感器、存储模块、电量监测模块和微处理器，WiFi通信模块、水位传感器、存储模块和电量监测模块均与微处理器连接，所述电池、遇水监测模块、电源转换模块和微处理器依次连接；

所述WiFi通信模块通过无线网路与管理中心通讯；

所述水位传感器用于检测水位信息；

所述存储模块用于存储水位信息、IP地址关键信息；

所述微处理器用于与各模块进行通信，协调各模块有序工作。

为了进一步实现本实用新型，所述外壳采用304不锈钢制成。

为了进一步实现本实用新型，所述电池采用3.7V锂电池。

为了进一步实现本实用新型，所述电源转换模块为3.3V电源转换模块。

为了进一步实现本实用新型，所述遇水监测模块包括PMOS管、R1电阻、R2电阻、XP1接触点和XP2接触点，电路信号同时连接R1电阻和R2电阻，R1电阻的另一脚连接PMOS管G极，R2另一脚连接PMOS管S极同时连接电池正极，PMOS管的D极为电源输出。

有益效果

本实用新型在无水的情况下几乎不消耗电流，具有超低功耗，大大降低了设备的功耗，延长了电池的工作时间，降低了设备维护成本；此外，WiFi通信模块可以节省通信资费，低成本，可以大量布置于监测是否有水的室内或地下有WiFi网络的应用场合。

附图说明

图1为本实用新型超低功耗小型化电子水尺的原理框图；

图2为本实用新型超低功耗小型化电子水尺中遇水监测模块的原理框图。

附图标记说明：

1、遇水监测模块；2、微处理器；3、电池；4、电源转换模块；5、WiFi通信模块；6、水位传感器；7、存储模块；8、电量监测模块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步地详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，本具体实施的方向以图1方向为标准。

实施例一

如图1-图2所示，本实用新型超低功耗小型化电子水尺包括外壳、主板和电池3，主板和电池3均设置在外壳内，安装完成后往外壳内注入环氧树脂，外壳采用304不锈钢制成，从而达到IP68防水等级，大大提高了产品的可靠性，其中：

电池3为整个设备提供电源，电池3采用3.7V锂电池。

主板集成有遇水监测模块1、电源转换模块4、WiFi通信模块5、水位传感器6、存储模块7、电量监测模块8、微处理器2等，WiFi通信模块5、水位传感器6、存储模块7和电量监测模块8均与微处理器2连接，电池3、遇水监测模块1、电源转换模块4和微处理器2依次连接。

遇水监测模块1包括PMOS管、R1电阻、R2电阻、XP1接触点和XP2接触点，电路信号(Water_check)同时连接R1电阻和R2电阻，R1电阻的另一脚连接PMOS管G极(栅极)，R2另一脚连接PMOS管S极(源极)同时连接电池正极，PMOS管的D极(漏极)为电源输出，R1电阻属于限流电阻，避免XP1接触点和XP2接触点短路时PMOS管G极、管S极之间电流过大烧坏PMOS管，利用水的导电性，一旦XP1接触点和XP2接触点同时检测到水，电路信号电压减小，PMOS管G极、管S极之间的电压小于导通阈值电压(负电压)，PMOS管导通，导通偏置电流功耗为微安级，电池开启进入设备；接触点XP1和XP2未监测到水，PMOS管G极、管S极之间的电压约等于0V，PMOS管截止，导通偏置电流功耗为0，由于PMOS管属于电压器件，PMOS管导通和截止时其电流非常小，可以忽略不计，与传统遇水监测电路电流功耗毫安级相比，功耗降低非常大，具有超低功耗、低成本的优点。

电源转换模块4为3.3V电源转换模块，为微处理器2等提供3.3V的电源输出。

WiFi通信模块5通过无线网路与管理中心通讯。

水位传感器6用于检测水位信息。

存储模块7用于存储水位信息、IP地址关键信息等。

电量监测模块8用于采集电池的电压，换算成电量信息并上传至管理中心，电压不足时通知用户更换电池。

微处理器2用于与各模块进行通信，协调各模块有序工作。

遇水监测模块1采用PMOS管，PMOS管属于电压器件，PMOS管导通和截止时其电流非常小，可以忽略不计，大大降低整个设备的电流消耗，如果遇水监测模块1未监测到水，则关闭PMOS管，无法产生电源，不唤醒微处理器2；一旦遇水监测模块1监测到水，立即开启PMOS管主电源，再唤醒微处理器2，微处理器2采集水位传感器6信息并将水位信息发送给WiFi通信模块5，最后WiFi网络传到管理中心。

本实用新型在无水的情况下几乎不消耗电流，具有超低功耗，大大降低了设备的功耗，延长了电池的工作时间，降低了设备维护成本；此外，WiFi通信模块可以节省通信资费，低成本，可以大量布置于监测是否有水的室内或地下有WiFi网络的应用场合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，本实用新型并不局限于上述实施方式，在实施过程中可能存在局部微小的结构改动，如果对本实用新型的各种改动或变型不脱离本实用新型的精神和范围，且属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型。

Claims (5)

1.一种超低功耗小型化电子水尺，其特征在于，包括外壳、主板和电池，主板和电池均设置在外壳内，所述主板集成有遇水监测模块、电源转换模块、WiFi通信模块、水位传感器、存储模块、电量监测模块和微处理器，WiFi通信模块、水位传感器、存储模块和电量监测模块均与微处理器连接，所述电池、遇水监测模块、电源转换模块和微处理器依次连接；

所述WiFi通信模块通过无线网路与管理中心通讯；

所述水位传感器用于检测水位信息；

所述存储模块用于存储水位信息、IP地址关键信息；

所述微处理器用于与各模块进行通信，协调各模块有序工作。

2.根据权利要求1所述的超低功耗小型化电子水尺，其特征在于，所述外壳采用304不锈钢制成。

3.根据权利要求1所述的超低功耗小型化电子水尺，其特征在于，所述电池采用3.7V锂电池。

4.根据权利要求3所述的超低功耗小型化电子水尺，其特征在于，所述电源转换模块为3.3V电源转换模块。

5.根据权利要求1所述的超低功耗小型化电子水尺，其特征在于，所述遇水监测模块包括PMOS管、R1电阻、R2电阻、XP1接触点和XP2接触点，电路信号同时连接R1电阻和R2电阻，R1电阻的另一脚连接PMOS管G极，R2另一脚连接PMOS管S极同时连接电池正极，PMOS管的D极为电源输出。