CN209170416U - 一种基于NB-IoT的新型智能压力变送器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于NB‑IoT的新型智能压力变送器，包括压力测量模块，处理器单元，温湿度传感器以及NB‑IoT无线通信模块；所述处理器单元分别与所述温湿度传感器以及所述压力测量模块连接，用于接收并处理接收信号；所述处理器单元与一NB‑IoT无线通信模块连接，用于将接收到的信号发送至云服务器。所述处理单元采用MSP430处理器，所述压力测量模块通过UART串行接口与MSP430处理器进行数据通信。所述温湿度传感器为SHT30，通过UART串行接口与所述MSP430处理器进行数据通信。智能压力变送器还包括一电源电路，所述电源电路分别与所述压力测量模块，处理器单元，温湿度传感器以及NB‑IoT无线通信模块连接，以提供电能。
Description
技术领域
本实用新型涉及仪器仪表领域，具体涉及一种基于NB-IoT的新型智能压力变送器。
背景技术
随着电子技术的不断发展，工业过程控制中对压力变送器的性能要求日益提高，尤其是智能型压力变送器产品，其输出保留了传统的4～20mA工业标准电信号，并且具备了总线通讯方式，如：HART、ProfiBus、FF等类型的总线，利用现场总线将现场的仪器设备与室内控制系统连接在一起，实现了一套完整的总线控制系统。
然而，智能型压力变送器产品在实际应用中也暴露出诸多缺点，包括：传感器测量单一，只能测量压力，无法测量其它类型的参量，如温度、湿度等；诊断信息无法被上层感知，从现场设备到工作站再到管理层存在多种数据传输协议，上层应用很难获取底层压力变送器的状态信息及诊断数据，发现异常时也无法准确定位。
实用新型内容
本实用新型提供了一种基于NB-IoT的新型智能压力变送器，以解决现有技术测量数据单一，多种传感器内部协议不统一造成的难以获取底层压力变送器的状态信息及诊断数据，发现异常时也无法准确定位的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
一种基于NB-IoT的新型智能压力变送器，括压力测量模块，处理器单元，温湿度传感器以及NB-IoT无线通信模块；
所述处理器单元分别与所述温湿度传感器以及所述压力测量模块连接，用于接收并处理接收信号；
所述处理器单元与一NB-IoT无线通信模块连接，所述处理器单元用于将接收到的信号发送至云服务器。
在一些具体实施例中，所述处理单元采用MSP430处理器，所述压力测量模块通过UART串行接口与MSP430处理器进行数据通信。
在一些具体实施例中，所述温湿度传感器为SHT30，通过UART串行接口与所述MSP430处理器进行数据通信。
在一些具体实施例中，智能压力变送器还包括一电源电路，所述电源电路分别与所述压力测量模块，处理器单元，温湿度传感器以及NB-IoT无线通信模块连接，以提供电能。
在一些具体实施例中，所述智能压力变送器还包括一电子单元仓，所述电子单元仓与所述压力测试模块连接。
在一些具体实施例中，所述电源模块、压力测量模块、NB-IoT无线通信模块、处理单元以及温湿度传感器设置在所述电子单元仓内。
在一些具体实施例中，所述NB-IoT无线通信模块包括一收发天线，所述收发天线设置在所述电子单元仓的外部，进行无线通信。
通过采用上述技术方案，使其与现有技术相比具有以下有益效果：
集成化程度高，一台设备具备多种功能，可实现压力、温度、湿度信号的采集、监测，设备的测量数据、工作状态、健康状况等信息的NB-IoT物联网推送。
统一的接口标准。不再面临多种总线的软硬件协议处理，使用统一的无线传输协议，可将数以千计的压力变送器集中进行数据接入与实时监测、系统维护。
便捷的现场实施。特别适用于室外布置，距离远，离散布置，移动设备压力测量等场景，无需大量布线，无地域性限制。
海量的接入能力。NB-IoT可通过基站直接上传至云端，部署优势明显。同时具备海量的接入能力，单个厂区的容量可达5万个连接，整个系统的容量非常大，可为物联网产品提供广阔的空间平台，增设新的无线测量点也不会带来预算的压力。
抗干扰能力强。由于信号是无线数字传输的，受外界干扰小，依靠运行商的通信保障能力，可获得持续稳定的数据传输服务。
便于远程升级。可实现远程维护，当客户存在升级需求时，经过协商和允许，可通过远程对设备进行固件更新，远程维护等操作，能够直接节省大量的人力和物力成本。
附图说明
图1为本实用新型结构连接示意图；
图2为本实用新型中温湿度模块芯片图；
图3为本实用新型外形示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本方案做进一步说明，通过以下说明本方案的优点和技术特征将更加明显，应当理解，本实施例附图均采用非精确比率，仅用于说明本方案的目的。
参照图1系统框图所示，本实用新型提出了一种基于NB-IoT并具备环境温湿度测量功能的新型智能压力变送器，包括压力测量模块101，MSP430处理器102，温湿度传感器103，BC95模块104，云服务器105。
压力测量模块通过UART串行接口与MSP430处理器进行数据通信，压力测量模块最主要的功能是将作用在传感器上的压力信号转换为数字信号，该模块采用独特的单晶硅复合压力传感器和先进的整体式膜盒结构，最高精度等级优于万分之一。
进一步的，请参阅图2，温湿度传感器芯片型号为Sensirion的SHT30，其封装大小仅为2.5×2.5mm，拥有低信号噪声、高可靠和高精度的性能，温湿度传感器的功能是实时采集压力变送器所处环境的温度与湿度，并将其转换为数字信号，温湿度传感器通过UART串行接口与MSP430处理器进行数据通信。MSP430是16位的RISC低功耗微处理器，具有主动模式和六个软件可选的低功耗操作模式，该处理器将压力、温度和湿度信息通过UART串行接口发送至BC95模块。BC95模块是Quectel公司的一款高性能、低功耗的NB-IoT无线通信模块，模块内嵌丰富的网络服务协议栈，可提供完善的短信和数据传输服务，BC95模块通过UDP协议与远端的云服务器进行数据通信，可实现测量数据、工作状态、健康状况等信息的定期推送。
如图3所示，基于NB-IoT的新型智能压力变送器外形结构，主要包括电子单元仓、NB-IoT天线、安装连接组件以及压力传感器。其中电子单元仓位于智能压力变送器的上部，其内部集成了电源模块、压力测量模块、BC95模块、温湿度传感器等多个电子模块。NB-IoT天线安装于电子单元仓外部的一侧，其内部有信号线与BC95模块的射频部分相连接。安装连接组件位于智能压力变送器的下部，压力传感器被安装连接组件固定其中，压力介质通过安装连接组件上的管道与压力传感器联通。
本实用新型集成化程度高，一台设备具备多种功能，可实现压力、温度、湿度信号的采集、监测，设备的测量数据、工作状态、健康状况等信息的NB-IoT物联网推送。
统一的接口标准。不再面临多种总线的软硬件协议处理，使用统一的无线传输协议，可将数以千计的压力变送器集中进行数据接入与实时监测、系统维护。
便捷的现场实施。特别适用于室外布置，距离远，离散布置，移动设备压力测量等场景，无需大量布线，无地域性限制。
海量的接入能力。NB-IoT可通过基站直接上传至云端，部署优势明显。同时具备海量的接入能力，单个厂区的容量可达5万个连接，整个系统的容量非常大，可为物联网产品提供广阔的空间平台，增设新的无线测量点也不会带来预算的压力。
抗干扰能力强。由于信号是无线数字传输的，受外界干扰小，依靠运行商的通信保障能力，可获得持续稳定的数据传输服务。
便于远程升级。可实现远程维护，当客户存在升级需求时，经过协商和允许，可通过远程对设备进行固件更新，远程维护等操作，能够直接节省大量的人力和物力成本。
以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式。即使对本实用新型作出各种变化，倘若这些变化属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本实用新型的保护范围之中。
Claims (7)
1.一种基于NB-IoT的新型智能压力变送器，其特征在于，包括压力测量模块，处理器单元，温湿度传感器以及NB-IoT无线通信模块；
所述处理器单元分别与所述温湿度传感器以及所述压力测量模块连接，用于接收并处理接收信号；
所述处理器单元与一NB-IoT无线通信模块连接，所述NB-IoT无线通信模块将信号发送至云服务器。
2.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT的新型智能压力变送器，其特征在于，所述处理器单元采用MSP430处理器，所述压力测量模块通过UART串行接口与所述MSP430处理器进行数据通信。
3.根据权利要求2所述的一种基于NB-IoT的新型智能压力变送器，其特征在于，所述温湿度传感器为SHT30，通过UART串行接口与所述MSP430处理器进行数据通信。
4.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT的新型智能压力变送器，其特征在于，智能压力变送器还包括一电源电路，所述电源电路分别与所述压力测量模块，处理器单元，温湿度传感器以及NB-IoT无线通信模块连接，用以提供电能。
5.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT的新型智能压力变送器，其特征在于，所述智能压力变送器还包括一电子单元仓，所述电子单元仓与所述压力测试模块连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于NB-IoT的新型智能压力变送器，其特征在于，电源模块、压力测量模块、NB-IoT无线通信模块、处理器单元以及温湿度传感器设置在所述电子单元仓内。
7.根据权利要求5所述的一种基于NB-IoT的新型智能压力变送器，其特征在于，所述NB-IoT无线通信模块包括一收发天线，所述收发天线设置在所述电子单元仓的外部，进行无线通信。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201821979796.XU CN209170416U (zh) | 2018-11-28 | 2018-11-28 | 一种基于NB-IoT的新型智能压力变送器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201821979796.XU CN209170416U (zh) | 2018-11-28 | 2018-11-28 | 一种基于NB-IoT的新型智能压力变送器 |
Publications (1)
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| CN209170416U true CN209170416U (zh) | 2019-07-26 |
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ID=67340788
Family Applications (1)
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| CN201821979796.XU Active CN209170416U (zh) | 2018-11-28 | 2018-11-28 | 一种基于NB-IoT的新型智能压力变送器 |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111121995A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-08 | 上海自动化仪表有限公司 | 基于无线通信技术的多通道温度变送器 |
| CN111121994A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-08 | 上海自动化仪表有限公司 | 基于NB-IoT无线通信的温度变送器 |
| CN113916427A (zh) * | 2021-09-18 | 2022-01-11 | 芜湖传方智能科技有限公司 | 基于NB-IoT技术的压力检测装置 |
| CN114544067A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-05-27 | 上海自动化仪表有限公司 | 一种运用apl技术的二线制智能压力变送器 |
| CN114923627A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-08-19 | 重庆川仪自动化股份有限公司 | 压力变送器监控系统、方法、电子设备及可读存储介质 |
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2018
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