CN209230862U - 一种基于NBIoT网络的智能压力监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于NBIoT网络的智能压力监测装置，其特征在于所述智能压力监测装置包括：微控制器；与所述微控制器电连接的用于无线传输的NBIoT无线模块；通过信号调理变换电路与所述微控制器接相连的扩散硅压力传感器。本实用新型的优点是：采用低功耗设计和大容量锂电池无源供电方式，设备集成度高，具备管道压力监测告警、RS485通信、NBIoT无线通信和电池电量监测功能，设备直接对接系统管理平台，无需现场布线，新建施工或利旧改造简单方便。

Description

一种基于NBIoT网络的智能压力监测装置

技术领域

本实用新型涉及管道压力监测领域，具体涉及一种基于NBIoT网络的智能压力监测装置。

背景技术

目前，国内常用的压力监测设备有两种，一种是有线式的，在建筑物设计施工时预留有弱电布线，管道安装压力传感器，其优点是供电不间断，缺点是安装时必须要布线施工，故障或损坏时没提示，有线组网和远程上报网络系统庞大，不易管理。另外一种是无线压力传感器，优点是不用布线施工，直接安装即可，缺点是电池需要经常更好，没电时无提示，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。

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NBIoT网络的智能压力监测装置，该智能压力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变换电路相连的扩散硅压力传感器，通过在微控制器上连接NBIoT无线模块以及RS485通信模块实现远程有线、无线传输管理的功能。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种基于NBIoT网络的智能压力监测装置，其特征在于所述智能压力监测装置包括：微控制器；与所述微控制器电连接的用于无线传输的NBIoT无线模块； 通过信号调理变换电路与所述微控制器接相连的扩散硅压力传感器。

所述智能压力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的锂电池电压监测单元，所述锂电池电压监测单元的输出端与所述微控制器电连接。

所述智能压力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。

所述智能压力监测装置还包括与所述微控制器电连接的按键设置开关单元。

所述智能压力监测装置还包括与所述微控制器电连接的用于提供基准时间的硬件时钟电路。

所述智能压力监测装置还包括与所述微控制器电连接的本地液晶显示单元，所述本地液晶显示单元包括OLED显示屏和液晶驱动电路。

本实用新型的优点是：采用低功耗设计和大容量锂电池无源供电方式，设备集成度高，具备管道压力监测告警、RS485通信、NBIoT无线通信和电池电量监测功能，设备直接对接系统管理平台，无需现场布线，新建施工或利旧改造简单方便。

附图说明

图1为本实用新型中智能压力监测装置的示意图。

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、扩散硅压力传感器2、信号调理变换电路3、硬件时钟电路4、NBIoT无线模块5、RS485通信模块6、锂电池7、LDO电源模块8、锂电池电压监测单元9、本地液晶显示单元10、按键设置开关单元11。

实施例：如图1所示，本实施例具体涉及一种基于NBIoT网络的智能压力监测装置，该智能压力监测装置包括低功耗的微控制器1以及与该微控制器1通过信号调理变换电路3相连的扩散硅压力传感器2，通过在微控制器1上连接NBIoT无线模块5以及RS485通信模块6实现远程有线、无线传输管理的功能。

如图1所示，本实施例中的基于NBIoT网络的智能压力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，包括低功耗的MCU、复位电路和晶振电路，以在确保较强的数据处理能力的同时降低装置的功耗；扩散硅压力传感器2设置在供水管道、消防管道和消防栓等管道内，用于检测所处管道内的液体压力，并将检测到的压力数据传输至信号调理变换电路3，由信号调理变换电路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NBIoT无线模块5和RS485通信模块6，其中，NBIoT无线模块5包括NBIoT模组、电源管理芯片、控制电路和通信接口，微控制器1可通过NBIoT无线模块5实现与外部进行无线数据传输；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与监控平台建立联系，方便实现远距离监控管理的目的。

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上还连接有本地液晶显示单元10，本地液晶显示单元10包括OLED显示屏和液晶驱动电路，微控制器1可将压力等数据实时显示在OLED显示屏上，方便本地直接查看。

如图1所示，微控制器1上还连接有按键设置开关单元11，按键设置开关单元11包括3个按键设置开关和按键设置开关电路，通过按键设置开关单元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，本实施例中的智能压力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上还连接有一锂电池电压监测单元9，锂电池电压监测单元9包括电池电压过低检测芯片和电池电压测量电路，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NBIoT无线模块5和RS485通信模块6上传至监控平台，便于管理人员及时发现并处理。

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，并由锂电池电压监测单元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）待测管道内的压力由扩散硅压力传感器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NBIoT无线模块5和RS485通信模块6实现压力数据的上报功能。

（3）当压力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将压力数据实时显示在OLED显示屏上进行显示。

本实施例的有益效果是：（1）用低功耗设计和大容量锂电池无源供电方式，设备集成度高；（2）具备管道压力监测告警、RS485通信、NBIoT无线通信和电池电量监测功能，设备直接对接系统管理平台，无需现场布线，新建施工或利旧改造简单方便。

Claims (7)

1.一种基于NBIoT网络的智能压力监测装置，其特征在于所述智能压力监测装置包括：微控制器；与所述微控制器电连接的用于无线传输的NBIoT无线模块；通过信号调理变换电路与所述微控制器接相连的扩散硅压力传感器。

2.根据权利要求1所述的一种基于NBIoT网络的智能压力监测装置，其特征在于所述智能压力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NBIoT网络的智能压力监测装置，其特征在于所述锂电池还连接有一用于监测其电压的锂电池电压监测单元，所述锂电池电压监测单元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NBIoT网络的智能压力监测装置，其特征在于所述智能压力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。

5.根据权利要求1所述的一种基于NBIoT网络的智能压力监测装置，其特征在于所述智能压力监测装置还包括与所述微控制器电连接的按键设置开关单元。

6.根据权利要求1所述的一种基于NBIoT网络的智能压力监测装置，其特征在于所述智能压力监测装置还包括与所述微控制器电连接的用于提供基准时间的硬件时钟电路。

7.根据权利要求1所述的一种基于NBIoT网络的智能压力监测装置，其特征在于所述智能压力监测装置还包括与所述微控制器电连接的本地液晶显示单元，所述本地液晶显示单元包括OLED显示屏和液晶驱动电路。