CN209230719U - 一种基于LoRa的智能液位监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于LoRa的智能液位监测装置，其特征在于所述智能液位监测装置包括：微控制器；与所述微控制器电连接的用于远程无线通信的LoRa无线模块；通过信号调理电路与所述微控制器相连的液位检测传感器。本实用新型的优点是：采用低功耗设计和大容量锂电池供电方式，设备集成度高，具备有线、无线的远程通信功能，设备直接对接系统管理平台，便于维护。

Description

一种基于LoRa的智能液位监测装置

技术领域

本实用新型涉及液位监测领域，具体涉及一种基于LoRa的智能液位监测装置。

背景技术

目前，国内常用的液位监测设备主要有两种，一种是有线式的，在建筑物设计施工时预留有弱电布线，箱体安装液位传感器，其优点是供电不间断，缺点是安装时必须要布线施工，故障或损坏时维修困难，有线组网和远程上报网络系统庞大，不易管理。另外一种是无线液位传感器，优点是不用布线施工，直接安装即可，缺点是通信距离短，电池需要经常更换，无电池电量监测功能，无线组网困难且需要无线中继和网关设备，后台不易直接管理压力传感器。这两种现状增加了行业工程施工的难度和人力成本，且耗时耗力。

发明内容

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供了一种基于LoRa的智能液位监测装置，该智能液位监测装置包括低功耗的微控制器以及与该微控制器通过信号调理电路相连的液位检测传感器，通过在微控制器上连接LoRa无线模块和RS485通信模块实现远程有线、无线通信的功能。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

所述智能液位监测装置包括：

微控制器；

与所述微控制器电连接的用于远程无线通信的LoRa无线模块；

通过信号调理电路与所述微控制器相连的液位检测传感器。

所述智能液位监测装置还包括锂电池，所述锂电池与LDO电源模块电连接，所述LDO电源模块的输出端与所述微控制器电连接。

所述锂电池还连接有一用于监测其电压和电量的电池监测电路，所述电池监测电路的输出端与所述微控制器电连接。

所述智能液位监测装置还包括与所述微控制器电连接的按键设置开关电路。

所述智能液位监测装置还包括与所述微控制器电连接的用于有线通信的RS485通信模块。

所述智能液位监测装置还包括与所述微控制器电连接的用于计量时间的硬件时钟电路。

所述智能液位监测装置还包括与所述微控制器电连接的LED显示单元，所述LED显示单元包括LED数码管和驱动电路。

本实用新型的优点是：采用低功耗设计和大容量锂电池供电方式，设备集成度高，具备有线、无线的远程通信功能，设备直接对接系统管理平台，便于维护。

附图说明

图1为本实用新型中智能液位监测装置的示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本实用新型的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1，图中标记1-11分别为：微控制器1、液位检测传感器2、信号调理电路3、硬件时钟电路4、LoRa无线模块5、RS485通信模块6、锂电池7、LDO电源模块8、电池监测电路9、LED显示单元10、按键设置开关电路11。

实施例：如图1所示，本实施例具体涉及一种基于LoRa的智能液位监测装置，该智能液位监测装置包括低功耗的微控制器1以及与该微控制器1通过信号调理电路相连的液位检测传感器2，通过在微控制器上连接LoRa无线模块5和RS485通信模块6实现远程有线、无线通信的功能，方便远程控制管理。

如图1所示，本实施例中的基于LoRa的智能液位监测装置包括微控制器1，微控制器1选用32位低功耗的微控制器，以在确保较强的数据处理能力的同时降低装置的功耗；液位检测传感器2设置在容器内，用于检测所处容器的液位高度，并将检测到的液位数据传输至信号调理电路3，由信号调理电路3将模拟信号转换为数字信号，然后再将数字信号传输至微控制器1，由微控制器1做分析处理。

如图1所示，微控制器1上还连接有LoRa无线模块5和RS485通信模块6，其中，LoRa无线模块5包括LoRa长距离无线芯片、电源管理芯片、控制电路以及通信接口，微控制器1可通过LoRa无线模块5实现与外部进行远距离的无线通信，而且LoRa无线通信具有低功耗、通信距离远的优点，可降低本装置的功耗，实现更长的续航时间；而RS485通信模块6则包括RS485芯片和控制电路，可接入外部数据线缆，微控制器1可通过RS585通信模块6与远距离的系统管理平台建立联系，方便实现远距离控制管理的目的。

如图1所示，微控制器1上还连接有硬件时钟电路4，硬件时钟电路4包括时钟芯片和晶振电路，可为微控制器1提供精确的基准时间，确保系统运行精度。

如图1所示，微控制器1上还连接有LED显示单元10，LED显示单元10包括LED数码管和LED数码管的驱动电路，微控制器1可将液位等数据实时显示在LED数码管上，方便直接查看。

如图1所示，微控制器1上还连接有按键设置开关电路11，按键设置开关电路11包括3个按键设置开关和按键设置开关电路，通过按键设置开关电路11可实现本装置的开启与关闭，系统的参数设置与查询等功能。

如图1所示，本实施例中的智能液位监测装置还包括为系统提供工作电源的锂电池7，锂电池7采用3.6V大容量电池，可确保本装置获得较长的续航时间；锂电池7的输出端与LDO电源模块8的输入端相连接，LDO电源模块8包括反接保护电路、LDO电压芯片和储能滤波电容，可对锂电池7输出的电压进行线性稳压，再将稳定的电压传输至微控制器1，为系统各级设备提供稳定的工作电源；为了确保在本装置电源电压过低或电量过低时可及时发现并更换新电源，锂电池7上还连接有一电池监测电路9，电池监测电路9包括电池电压测量电路，可实时监测锂电池7的电压电量情况并传输至微控制器1，若电压过低或异常，微控制器1可将异常数据通过LoRa无线模块5和RS485通信模块6通知远端的管理人员及时采取措施。

如图1所示，本实施例中的智能液位监测装置的工作方法如下：

（1）3.6V的锂电池7通过低功耗的LDO电源模块8输出3.3V电源接入微控制器1，为各级设备提供工作电源，并由电池监测电路9实时监测锂电池7的电压电量情况，将数据传输至微控制器1，由微控制器1传输至监控平台实现远距离监控。

（2）待测液位由液位检测传感器2实时检测，并经信号调理电路3接入微控制器1，由微控制器1对数据进行分析处理，判断阈值是否超限，并通过LoRa无线模块5和RS485通信模块6实现液位数据的上报功能。

（3）当液位高度超出设定阈值或电池检测数据超过设定阈值后，微控制器1向监控平台上报异常情况并传输相关数据和告警状态；同时微控制器1将液位数据实时显示在LED数码管上进行显示。

本实施例的有益效果是：（1）采用低功耗设计和大容量锂电池供电方式，装置续航时间长；（2）设备集成度高，具备有线、无线的远程通信功能，直接对接系统管理平台，便于维护管理。

Claims (7)

1.一种基于LoRa的智能液位监测装置，其特征在于所述智能液位监测装置包括：

微控制器；

与所述微控制器电连接的用于远程无线通信的LoRa无线模块；

通过信号调理电路与所述微控制器相连的液位检测传感器。

2.根据权利要求1所述的一种基于LoRa的智能液位监测装置，其特征在于所述智能液位监测装置还包括锂电池，所述锂电池与LDO电源模块电连接，所述LDO电源模块的输出端与所述微控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于LoRa的智能液位监测装置，其特征在于所述锂电池还连接有一用于监测其电压和电量的电池监测电路，所述电池监测电路的输出端与所述微控制器电连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于LoRa的智能液位监测装置，其特征在于所述智能液位监测装置还包括与所述微控制器电连接的按键设置开关电路。

5.根据权利要求1所述的一种基于LoRa的智能液位监测装置，其特征在于所述智能液位监测装置还包括与所述微控制器电连接的用于有线通信的RS485通信模块。

6.根据权利要求1所述的一种基于LoRa的智能液位监测装置，其特征在于所述智能液位监测装置还包括与所述微控制器电连接的用于计量时间的硬件时钟电路。

7.根据权利要求1所述的一种基于LoRa的智能液位监测装置，其特征在于所述智能液位监测装置还包括与所述微控制器电连接的LED显示单元，所述LED显示单元包括LED数码管和驱动电路。