CN210005073U - 一种远程水位液位预警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种远程水位液位预警系统，包括防水型的分析仪，与分析仪连接的电源线，以及分别采用信号电缆与分析仪连接的三个液位计；所述分析仪包括防水密封的壳体，设置在壳体内、且印制安装在电路板上的采集报警电路，以及设置在壳体内、且与采集报警电路电气连接的蓄电池；所述采集报警电路包括安装在电路板上的微处理器U1，连接在微处理器U1与任一液位计之间的ADC转换器U2，分别与微处理器U1和ADC转换器U2连接的直流供电电路，以及与微处理器U1连接、用于传输报警信号的SIM传输电路。通过上述方案，本实用新型具有结构简单、设备投入成本低廉、传输损耗低等优点，在水位、液位检测技术领域具有很高的实用价值和推广价值。

Description

一种远程水位液位预警系统

技术领域

本实用新型涉及水位、液位检测技术领域，尤其是一种远程水位液位预警系统。

背景技术

目前，现有的水位液位采集报警装置均采用传感器与采集处理装置分散布置的方式，传感器与采集处理装置之间采用信号电缆传输连接，在采集处理装置获取水位/液位信号后又需要传输给后台。如此一来，即增加的设备投入成本，又增加了信号在电缆中传输的损耗。

因此，急需提出一种结构简单、设备投入成本低廉、传输可靠的远程水位液位预警系统。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种远程水位液位预警系统，本实用新型采用的技术方案如下：

一种远程水位液位预警系统，包括防水型的分析仪，与分析仪连接的电源线，以及分别采用信号电缆与分析仪连接的三个液位计；

所述分析仪包括防水密封的壳体，设置在壳体内、且印制安装在电路板上的采集报警电路，以及设置在壳体内、且与采集报警电路电气连接的蓄电池；

所述采集报警电路包括安装在电路板上的微处理器U1，连接在微处理器U1与任一液位计之间的ADC转换器U2，分别与微处理器U1和ADC转换器U2连接的直流供电电路，以及与微处理器U1连接、用于传输报警信号的SIM传输电路。

进一步地，所述SIM传输电路包括REFCLK-引脚经电阻R8与微处理器U1的串行口P1.0连接、REFCLK+引脚经电阻R9与微处理器U1的串行口P1.1连接、Reserved1引脚经电阻R10与微处理器U1的串行口P1.2连接、Reserved2引脚经电阻R11与微处理器U1的串行口P1.3连接、USB_D-引脚与微处理器U1的串行口P1.6连接、USB_D+引脚与微处理器U1的串行口P1.7连接、且GND引脚接地的总线接口芯片U6，一端与总线接口芯片U6的REFCLK-引脚连接、且另一端接地的电阻R12，一端与总线接口芯片U6的Reserved1引脚连接、且另一端接地的电阻R13，并联后一端分别与直流供电电路、总线接口芯片U6的3.3V引脚连接、且另一端接地的电容C10、电容C11和电容C12，I/O引脚与总线接口芯片U6的UIM_DATA引脚连接、CLK引脚与总线接口芯片U6的UIM_CLK引脚连接、RST引脚与总线接口芯片U6的UIM_RESET引脚连接、且VCC引脚与总线接口芯片U6的UIM_PWM引脚连接的SIM卡，一端与SIM卡的I/O引脚连接、且另一端接地的电容C17，一端与SIM卡的CLK引脚连接、且另一端接地的电容C18，一端与SIM卡的RST引脚连接、且另一端接地的电容C19，一端与SIM卡的VCC引脚连接、且另一端接地的电容C20，以及分别与SIM卡的I/O引脚、CLK引脚、RST引脚和VCC引脚连接的保护管Q1；

所述总线接口芯片U6的REFCLK-引脚与1.5V2引脚连接，所述总线接口芯片U6的REFCLK+引脚与PERp0引脚连接，所述总线接口芯片U6的Reserved1引脚与PERn0引脚连接，且所述总线接口芯片U6的Reserved2引脚与PETn0引脚连接。

进一步地，所述直流供电电路包括与外部市电连接的交直流转换电路，与交直流转换电路连接、并向微处理器U1和ADC转换器U2供电的第一直流供电电路，以及与第一直流供电电路连接、并向总线接口芯片U6供电的第二直流供电电路。

更进一步地，所述交直流转换电路包括ACL引脚经熔断器F1与外部市电连接、CAN引脚和FG引脚均接地、且型号为FA25-220S12H2的交直流转换芯片U3，连接在交直流转换芯片U3的ACL引脚与CAN引脚之间的滑动电阻R1，输入阳极与交直流转换芯片U3的VO+引脚连接的二极管D1，以及并联后一端与二极管D1的输出阴极连接、且另一端接地的电容C3、电容C4和电容C5；所述蓄电池的正极与二极管D1的输出阴极连接。

更进一步地，所述第一直流供电电路包括VIN引脚与二极管D1的输出阴极连接、且型号为MP1584EN的第一直流转换芯片U5，一端与第一直流转换芯片U5的FREQ引脚连接、且另一端接地的电阻R3，串联后一端与第一直流转换芯片U5的COMP引脚连接、且另一端接地的电容C14和电阻R2，一端与第一直流转换芯片U5的VIN引脚连接、且另一端接地的电容C13，连接在第一直流转换芯片U5的VIN引脚与EN引脚之间的电阻R4，连接在第一直流转换芯片U5的BST引脚与SW引脚之间的电容C15，串联后一端与第一直流转换芯片U5的SW引脚连接、且另一端接地的电感L11和电容C16，输出阴极与第一直流转换芯片U5的SW引脚连接、且另输入阳极接地的二极管D11，一端与第一直流转换芯片U5的EN引脚连接、且另一端接地的电阻R5，一端与第一直流转换芯片U5的FB引脚连接、且另一端接地的电阻R6，以及一端与第一直流转换芯片U5的FB引脚连接、另一端连接在电感L11与电容C16之间的电阻R7；所述第二直流供电电路连接在电感L11与电容C16之间。

更进一步地，所述第二直流供电电路包括VIN引脚连接在电感L11与电容C16之间、且型号为LM317的第二直流转换芯片U4，并联后一端与第二直流转换芯片U4的VIN引脚连接、且另一端接地的电容C6和电容C7，以及并联后一端与第二直流转换芯片U4的OUT引脚连接、且另一端接地的电容C8和电容C9；所述总线接口芯片U6的3.3V引脚与第二直流转换芯片U4的OUT引脚连接。

进一步地，所述壳体包括与液位计的信号电缆和电源线密封连接、用于固定安装印制安装有采集报警电路的电路板上的底盒，采用螺栓扣合密封连接在底盒上的上盖。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型巧妙地设置3个液位计，且3个液位计的液位报警量程依次递升，通过采集获得3个液位计的液位报警信号，以实现三级报警；另外，本实用新型通过采集3个液位计的液位报警信号，并转换成数字信号，并利用微处理器向SIM传输电路下发报警代码，通过SIM传输给移动终端。由于3个液位计与分析仪之间的信号电缆足够短，其既能降低设备投入成本，又能解决传输损耗。综上所述，本实用新型具有结构简单、设备投入成本低廉、传输损耗低等优点，在水位、液位检测技术领域具有很高的实用价值和推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定，对于本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的立体图。

图2为本实用新型的主视图。

图3为本实用新型的微处理器和ADC转换器的原理图。

图4为本实用新型的总线接口电路原理图。

图5为本实用新型的SIM卡接线图。

图6为本实用新型的交直流转换电路原理图。

图7为本实用新型的第一直流供电电路原理图。

图8为本实用新型的第二直流供电电路原理图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

1-分析仪，2-电源线，3-液位计，4-信号电缆。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更为清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例

如图1至图8所示，本实施例提供了一种远程水位液位预警系统，其包括防水型的分析仪1，与分析仪1连接的电源线2，以及分别采用信号电缆与分析仪1连接的三个液位计3。需要说明的是，本实施例中所述的“第一”、“第二”等序号用语仅用于区分同类部件，不能理解成对保护范围的特定限定。另外，本实施例的基于结构的改进，并未对其使用的程序片段进行改进，本领域的技术人员采用常规的程序片段组合便能编译获得。不仅如此，本实施例中的液位计属于现有技术，其通过购买而得。

在本实施例中，该分析仪1包括防水密封的壳体，设置在壳体内、且印制安装在电路板上的采集报警电路，以及设置在壳体内、且与采集报警电路电气连接的蓄电池。其中，壳体包括与液位计3的信号电缆和电源线2密封连接、用于固定安装印制安装有采集报警电路的电路板上的底盒，采用螺栓扣合密封连接在底盒上的上盖。需要说明的是，所述密封采用的是常规密封件，在此就不予详细叙述，密封件的具体结构构造。

在本实施例中，采集报警电路包括安装在电路板上的微处理器U1，连接在微处理器U1与任一液位计3之间的ADC转换器U2，分别与微处理器U1和ADC转换器U2连接的直流供电电路，以及与微处理器U1连接、用于传输报警信号的SIM传输电路。其中，SIM传输电路包括REFCLK-引脚经电阻R8与微处理器U1的串行口P1.0连接、REFCLK+引脚经电阻R9与微处理器U1的串行口P1.1连接、Reserved1引脚经电阻R10与微处理器U1的串行口P1.2连接、Reserved2引脚经电阻R11与微处理器U1的串行口P1.3连接、USB_D-引脚与微处理器U1的串行口P1.6连接、USB_D+引脚与微处理器U1的串行口P1.7连接、且GND引脚接地的总线接口芯片U6，一端与总线接口芯片U6的REFCLK-引脚连接、且另一端接地的电阻R12，一端与总线接口芯片U6的Reserved1引脚连接、且另一端接地的电阻R13，并联后一端分别与直流供电电路、总线接口芯片U6的3.3V引脚连接、且另一端接地的电容C10、电容C11和电容C12，I/O引脚与总线接口芯片U6的UIM_DATA引脚连接、CLK引脚与总线接口芯片U6的UIM_CLK引脚连接、RST引脚与总线接口芯片U6的UIM_RESET引脚连接、且VCC引脚与总线接口芯片U6的UIM_PWM引脚连接的SIM卡，一端与SIM卡的I/O引脚连接、且另一端接地的电容C17，一端与SIM卡的CLK引脚连接、且另一端接地的电容C18，一端与SIM卡的RST引脚连接、且另一端接地的电容C19，一端与SIM卡的VCC引脚连接、且另一端接地的电容C20，以及分别与SIM卡的I/O引脚、CLK引脚、RST引脚和VCC引脚连接的保护管Q1；本实施例的总线接口芯片U6的REFCLK-引脚与1.5V2引脚连接，所述总线接口芯片U6的REFCLK+引脚与PERp0引脚连接，所述总线接口芯片U6的Reserved1引脚与PERn0引脚连接，且所述总线接口芯片U6的Reserved2引脚与PETn0引脚连接。

为了获取直流12V、5V和3.3V，本实施例的直流供电电路包括与外部市电连接的交直流转换电路，与交直流转换电路连接、并向微处理器U1和ADC转换器U2供电的第一直流供电电路，以及与第一直流供电电路连接、并向总线接口芯片U6供电的第二直流供电电路。其中，交直流转换电路包括ACL引脚经熔断器F1与外部市电连接、CAN引脚和FG引脚均接地、且型号为FA25-220S12H2的交直流转换芯片U3，连接在交直流转换芯片U3的ACL引脚与CAN引脚之间的滑动电阻R1，输入阳极与交直流转换芯片U3的VO+引脚连接的二极管D1，以及并联后一端与二极管D1的输出阴极连接、且另一端接地的电容C3、电容C4和电容C5；所述蓄电池的正极与二极管D1的输出阴极连接。在市电供电时，交直流转换芯片U3将交流市电转换成直流，一方面，供第一直流供电电路和第二直流供电电路转换使用，另一方面，对蓄电池进行充电。

本实施中的微处理器U1和ADC转换器U2采用直流5V供电，因此，需要将交直流转换电路输出的12V转换成+5V；该第一直流供电电路包括VIN引脚与二极管D1的输出阴极连接、且型号为MP1584EN的第一直流转换芯片U5，一端与第一直流转换芯片U5的FREQ引脚连接、且另一端接地的电阻R3，串联后一端与第一直流转换芯片U5的COMP引脚连接、且另一端接地的电容C14和电阻R2，一端与第一直流转换芯片U5的VIN引脚连接、且另一端接地的电容C13，连接在第一直流转换芯片U5的VIN引脚与EN引脚之间的电阻R4，连接在第一直流转换芯片U5的BST引脚与SW引脚之间的电容C15，串联后一端与第一直流转换芯片U5的SW引脚连接、且另一端接地的电感L11和电容C16，输出阴极与第一直流转换芯片U5的SW引脚连接、且另输入阳极接地的二极管D11，一端与第一直流转换芯片U5的EN引脚连接、且另一端接地的电阻R5，一端与第一直流转换芯片U5的FB引脚连接、且另一端接地的电阻R6，以及一端与第一直流转换芯片U5的FB引脚连接、另一端连接在电感L11与电容C16之间的电阻R7；所述第二直流供电电路连接在电感L11与电容C16之间。

为了保证总线接口芯片U6供电可靠，本实施例提供了3.3V的直流电，该第二直流供电电路包括VIN引脚连接在电感L11与电容C16之间、且型号为LM317的第二直流转换芯片U4，并联后一端与第二直流转换芯片U4的VIN引脚连接、且另一端接地的电容C6和电容C7，以及并联后一端与第二直流转换芯片U4的OUT引脚连接、且另一端接地的电容C8和电容C9；所述总线接口芯片U6的3.3V引脚与第二直流转换芯片U4的OUT引脚连接。

下面简要说明本装置的工作原理：

本实施例的液位计A对应的报警量程为a、液位计B对应的报警量程为b、液位计C对应的报警量程为c(a＜b＜c)；ADC转换器U2实时循环采集液位计A、液位计B、液位计C的报警信号，当且仅当，测量的液位到达液位计A的报警量程时，液位计B和液位计C的报警信号为低电平；ADC转换器U2将液位计A的报警信号转换成数字信号，并反馈给微处理器U1，微处理器U1通过SIM传输电路向手机发送一段液位计A的报警信号对应的代码字符。同理地，在液位计B发出报警信号时(液位计A同样发出了报警信号)，ADC转换器U2循环采集并转换液位计A和液位计B的报警信号，同样地利用SIM传输电路向手机发送液位计B的报警信号对应的代码字符。液位计A、液位计B和液位计C同时报警时，采集处理过程相同，在此就不予赘述。如此一来，便能实现1级、2级、3级预警提示。另外，本实施例为了避免市电消失后无法检测水位、液位，通过设置蓄电池BAT1，当市电消失后，本实施例利用蓄电池BAT1提供几个小时至十几个小时的电源，以保证预警更可靠。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，但凡采用本实用新型的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种远程水位液位预警系统，其特征在于，包括防水型的分析仪(1)，与分析仪(1)连接的电源线(2)，以及分别采用信号电缆与分析仪(1)连接的三个液位计(3)；

所述分析仪(1)包括防水密封的壳体，设置在壳体内、且印制安装在电路板上的采集报警电路，以及设置在壳体内、且与采集报警电路电气连接的蓄电池；

所述采集报警电路包括安装在电路板上的微处理器U1，连接在微处理器U1与任一液位计(3)之间的ADC转换器U2，分别与微处理器U1和ADC转换器U2连接的直流供电电路，以及与微处理器U1连接、用于传输报警信号的SIM传输电路。

2.根据权利要求1所述的一种远程水位液位预警系统，其特征在于，所述SIM传输电路包括REFCLK-引脚经电阻R8与微处理器U1的串行口P1.0连接、REFCLK+引脚经电阻R9与微处理器U1的串行口P1.1连接、Reserved1引脚经电阻R10与微处理器U1的串行口P1.2连接、Reserved2引脚经电阻R11与微处理器U1的串行口P1.3连接、USB_D-引脚与微处理器U1的串行口P1.6连接、USB_D+引脚与微处理器U1的串行口P1.7连接、且GND引脚接地的总线接口芯片U6，一端与总线接口芯片U6的REFCLK-引脚连接、且另一端接地的电阻R12，一端与总线接口芯片U6的Reserved1引脚连接、且另一端接地的电阻R13，并联后一端分别与直流供电电路、总线接口芯片U6的3.3V引脚连接、且另一端接地的电容C10、电容C11和电容C12，I/O引脚与总线接口芯片U6的UIM_DATA引脚连接、CLK引脚与总线接口芯片U6的UIM_CLK引脚连接、RST引脚与总线接口芯片U6的UIM_RESET引脚连接、且VCC引脚与总线接口芯片U6的UIM_PWM引脚连接的SIM卡，一端与SIM卡的I/O引脚连接、且另一端接地的电容C17，一端与SIM卡的CLK引脚连接、且另一端接地的电容C18，一端与SIM卡的RST引脚连接、且另一端接地的电容C19，一端与SIM卡的VCC引脚连接、且另一端接地的电容C20，以及分别与SIM卡的I/O引脚、CLK引脚、RST引脚和VCC引脚连接的保护管Q1；

所述总线接口芯片U6的REFCLK-引脚与1.5V2引脚连接，所述总线接口芯片U6的REFCLK+引脚与PERp0引脚连接，所述总线接口芯片U6的Reserved1引脚与PERn0引脚连接，且所述总线接口芯片U6的Reserved2引脚与PETn0引脚连接。

3.根据权利要求2所述的一种远程水位液位预警系统，其特征在于，所述直流供电电路包括与外部市电连接的交直流转换电路，与交直流转换电路连接、并向微处理器U1和ADC转换器U2供电的第一直流供电电路，以及与第一直流供电电路连接、并向总线接口芯片U6供电的第二直流供电电路。

4.根据权利要求3所述的一种远程水位液位预警系统，其特征在于，所述交直流转换电路包括ACL引脚经熔断器F1与外部市电连接、CAN引脚和FG引脚均接地、且型号为FA25-220S12H2的交直流转换芯片U3，连接在交直流转换芯片U3的ACL引脚与CAN引脚之间的滑动电阻R1，输入阳极与交直流转换芯片U3的VO+引脚连接的二极管D1，以及并联后一端与二极管D1的输出阴极连接、且另一端接地的电容C3、电容C4和电容C5；所述蓄电池的正极与二极管D1的输出阴极连接。

5.根据权利要求4所述的一种远程水位液位预警系统，其特征在于，所述第一直流供电电路包括VIN引脚与二极管D1的输出阴极连接、且型号为MP1584EN的第一直流转换芯片U5，一端与第一直流转换芯片U5的FREQ引脚连接、且另一端接地的电阻R3，串联后一端与第一直流转换芯片U5的COMP引脚连接、且另一端接地的电容C14和电阻R2，一端与第一直流转换芯片U5的VIN引脚连接、且另一端接地的电容C13，连接在第一直流转换芯片U5的VIN引脚与EN引脚之间的电阻R4，连接在第一直流转换芯片U5的BST引脚与SW引脚之间的电容C15，串联后一端与第一直流转换芯片U5的SW引脚连接、且另一端接地的电感L11和电容C16，输出阴极与第一直流转换芯片U5的SW引脚连接、且另输入阳极接地的二极管D11，一端与第一直流转换芯片U5的EN引脚连接、且另一端接地的电阻R5，一端与第一直流转换芯片U5的FB引脚连接、且另一端接地的电阻R6，以及一端与第一直流转换芯片U5的FB引脚连接、另一端连接在电感L11与电容C16之间的电阻R7；所述第二直流供电电路连接在电感L11与电容C16之间。

6.根据权利要求5所述的一种远程水位液位预警系统，其特征在于，所述第二直流供电电路包括VIN引脚连接在电感L11与电容C16之间、且型号为LM317的第二直流转换芯片U4，并联后一端与第二直流转换芯片U4的VIN引脚连接、且另一端接地的电容C6和电容C7，以及并联后一端与第二直流转换芯片U4的OUT引脚连接、且另一端接地的电容C8和电容C9；所述总线接口芯片U6的3.3V引脚与第二直流转换芯片U4的OUT引脚连接。

7.根据权利要求1所述的一种远程水位液位预警系统，其特征在于，所述壳体包括与液位计(3)的信号电缆和电源线(2)密封连接、用于固定安装印制安装有采集报警电路的电路板上的底盒，采用螺栓扣合密封连接在底盒上的上盖。

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