CN210346830U - 低功耗水位测试终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低功耗水位测试终端，涉及水资源信息测控技术领域。本实用新型的主要技术方案为：低功耗水位测试终端，其包括采集装置、测试终端本体、第二嵌入式处理器、第一嵌入式处理器、闪存存储器、无线通讯装置、显示屏幕、供电装置以及保护电路；采集装置设置在数据采集处；测试终端本体中设有第一嵌入式处理器、第二嵌入式处理器、闪存存储器以及无线通讯装置；第二嵌入式处理器与第一嵌入式处理器信号连接；第一嵌入式处理器与采集装置信号连接；无线通讯装置与第二嵌入式处理器信号连接；闪存存储器与第二嵌入式处理信号连接；显示屏幕设置在测试终端本体上；供电装置与第二嵌入式处理器、第一嵌入式处理器、闪存存储器电连接。

Description

低功耗水位测试终端

技术领域

本实用新型涉及水资源信息测控技术领域，尤其涉及一种低功耗水位测试终端。

背景技术

水位监测是水力行业较为重要的检测方式，尤其是对于汛期期间，水位监测是预判洪峰的重要指标；传统的水位监测主要是定点测量再通过有线传输的方式向控制终端进行数据传输，但是对于较为偏远的测试点来说，需要布置大量的传输线缆，布设繁琐，成本高昂；且测试设备和控制终端之间进行数据传输过程中，不仅需要为测试设备提供充足的能耗，还需要为传输线缆提供多余的能耗，造成设备功耗过大。

发明内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种低功耗水位测试终端，主要目的是解决现有水位测试设备与终端之间布设线缆过多造成布设繁琐、功耗消耗过大的问题。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

本实用新型实施例提供了一种低功耗水位测试终端，其包括：

采集装置，所述采集装置设置在数据采集处，用于采集水资源相关信息；

测试终端本体；所述测试终端本体中设有第一嵌入式处理器、第二嵌入式处理器、闪存存储器以及无线通讯装置；所述第二嵌入式处理器通过数字信号通讯单元与所述第一嵌入式处理器信号连接，用于间隔预设采集时间/预设上报时间唤醒所述第一嵌入式处理器并发送采集指令；所述第一嵌入式处理器通过模拟信号通讯单元与所述采集装置信号连接，用于向所述采集装置发送采集指令并传递所述水资源相关信息至所述第二嵌入式处理器；所述无线通讯装置通过无线通讯串口与所述第二嵌入式处理器信号连接，用于向云端或控制终端发送经过整合的水资源相关信息；所述闪存存储器与所述第二嵌入式处理器信号连接，用于存储所述水资源相关信息和所述经过整合的水资源相关信息；

显示屏幕，所述显示屏幕设置在所述测试终端本体上，用于显示所述水资源的相关信息；

供电装置，所述供电装置通过供电转换装置与所述第二嵌入式处理器、第一嵌入式处理器、所述闪存存储器电连接，用于为其供电；

保护电路，所述保护电路设置在所述第一嵌入式处理器与所述第二嵌入式处理器之间同时与所述第一嵌入式处理器和所述第二嵌入式处理器电连接，用于保护所述第二嵌入式处理器；

其中，所述第二嵌入式处理器间隔所述预设采集时间/所述预设上报时间唤醒所述第一嵌入式处理器、所述采集装置以及所述闪存存储器，并同时发送采集指令进行所述水资源相关信息的采集，并将所述经过整合的水资源相关信息无线发送至云端或控制终端。

可选地，前述的低功耗水位测试终端，其中所述采集装置为压力液位计。

可选地，前述的低功耗水位测试终端，其中所述第二嵌入式处理器具有定制化协议加密且采用4G版本全网通模式。

本实用新型实施例提出的一种低功耗水位测试终端，用于解决现有水位测试设备与终端之间布设线缆过多造成布设繁琐、功耗消耗过大的问题；本申请文件中的低功耗水位测试终端通过所述第二嵌入式处理器总体控制，对其他个元器件实行间隔预设采集时间/预设上报时间唤醒供电工作、不采集则不供电的控制模式，实时监测并整合水资源信息，向云端或控制终端发送所述水资源相关信息，同时通过保护电路对所述第二嵌入式处理器进行保护；大大降低整体测试终端以及数据传输过程中的功耗，防止发生事故，保证水资源信息的合理获取与有效利用。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的低功耗水位测试终端的结构示意图；

图中：采集装置1、第二嵌入式处理器2、第一嵌入式处理器3、闪存存储器4、无线通讯装置5、显示屏幕6、供电装置7、保护电路8、数字信号通讯单元11、无线通讯串口12、模拟信号通讯单元13、供电转换装置14。

具体实施方式

为了进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种低功耗水位测试终端其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

本实用新型实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

实施例1

参考附图1，本实用新型提供的一种水资源信息测控柜，其包括采集装置1、测试终端本体、第二嵌入式处理器2、第一嵌入式处理器3、闪存存储器4、无线通讯装置5、显示屏幕6、供电装置7以及保护电路8；所述采集装置1设置在数据采集处，用于采集水资源相关信息；所述测试终端本体中设有第一嵌入式处理器3、第二嵌入式处理器2、闪存存储器4以及无线通讯装置5；所述第二嵌入式处理器2通过数字信号通讯单元11与所述第一嵌入式处理器3信号连接，用于间隔预设采集时间/预设上报时间唤醒所述第一嵌入式处理器3并发送采集指令；所述第一嵌入式处理器3通过模拟信号通讯单元13与所述采集装置1信号连接，用于向所述采集装置1发送采集指令并传递所述水资源相关信息至所述第二嵌入式处理器2；所述无线通讯装置5通过无线通讯串口12与所述第二嵌入式处理器2信号连接，用于向云端或控制终端发送经过整合的水资源相关信息；所述闪存存储器4与所述第二嵌入式处理器2信号连接，用于存储所述水资源相关信息和所述经过整合的水资源相关信息；所述显示屏幕6设置在所述测试终端本体上，用于显示所述水资源的相关信息；所述供电装置8通过供电转换装置14与所述第二嵌入式处理器2、第一嵌入式处理器3、所述闪存存储器4电连接，用于为其供电；所述保护电路8设置在所述第一嵌入式处理器3与所述第二嵌入式处理器2之间同时与所述第一嵌入式处理器3和所述第二嵌入式处理器2电连接，用于保护所述第二嵌入式处理器2；

其中，所述第二嵌入式处理器2间隔所述预设采集时间/所述预设上报时间唤醒所述第一嵌入式处理器3、所述采集装置1以及所述闪存存储器4，并同时发送采集指令进行所述水资源相关信息的采集，并将所述经过整合的水资源相关信息无线发送至云端或控制终端。

具体的，为了解决现有水位测试设备与终端之间布设线缆过多造成布设繁琐、功耗消耗过大的问题，本实用新型提供一种低功耗水位测试终端，其通过所述第二嵌入式处理器2进行总体控制通过对其他各元器件的工作则供电、不工作则不供电的模式完成数据采集处的水资源相关信息进行采集、整合并发送至云端或控制终端并与云端或控制终端能够清晰且便捷的对水资源相关数据进行取用或显示；其中所述采集装置1为压力液位计，用于测量数据采集处水的压力，在此不做过多赘述，其工作原理是：所述压力液位计在投入测试井时会显示下降深度即井口到井底的高度，而所述压力液位计开始工作时采集的是压力数据，所述第一嵌入式处理器3通过所述压力数据计算出所述压力液位计到水面的距离（Ρ= ρ .g.H + Po，式中P是压力液位计受到的压力值、ρ是被测液体密度、g是当地重力加速度、Po是压力液位计液面以上的大气压、H是压力液位计到水面的距离即为本实用新型实施例中所述第一嵌入式处理器3所求数据）；所述第一嵌入式处理器3即嵌入式CPU处理器，所述第一嵌入式处理器3通过所述模拟信号通讯单元13与所述采集装置1信号连接，用于配合所述采集装置1进行所述水资源相关信息的采集，此处所述水资源相关信息即为上述压力信息，因为所述采集装置1和所述第一嵌入式处理器3之间相互传输的是采集指令与压力数据，因为需要通过模拟信号通讯单元13进行传输，所述第一嵌入式处理器3具有数据传输与比较计算的功能，其可以通过编辑程序实现，即将上述公式涉及计算功能预设于所述第一嵌入式处理器3内；所述第二嵌入式处理器2即嵌入式CPU处理器，具有控制与数据采集整合的功能，其可以通过程序编辑实现以上甚至更多的功能，本实用新型实施例中所述第二嵌入式处理器2通过编程进行定制化协议加密，且其配套的GPS通信采用4G版本全网通模式；同时具体的，所述第二嵌入式处理器2具有数据预设、数据处理与分析比较的功能，其可以通过程序编辑实现；在所述第二嵌入式处理器2内预设所述预设采集时间和所述预设上报时间，用于控制所述供电装置7分段为各元器件供电降低整体终端的功耗；例如，所述预设采集时间为1天，所述预设上报时间为2天，开始运行的某一时刻（也是可以设定的，比如一天中的上午八时）所述第二嵌入式处理器2唤醒所述供电装置7为其他元器件供电，同时向所述第一嵌入式处理器3发送采集指令，所述第一嵌入式处理器3则通过所述采集装置1进行所述水资源相关信息即压力的数据采集，并传回所述第二嵌入式处理器你2并存储至所述闪存存储器4、显示在所述显示屏幕6上，之后控制所述供电装置7结束为各元器件供电操作保证功耗降到最低；第二天时，同样是到达所述某一时刻，所述第二嵌入式处理器2重复上述过程再次进行数据采集与存储，另外2天为上报时间，所以第二天的数据采集结束后所述第二嵌入式处理器2则会将两次采集的数据同时传输至云端或控制终端；上述过程中所述第二嵌入式处理器2还将进行简单的数据计算过程：在所述第二嵌入式处理器2中预设加减法程序，自动获取所述采集装置1的下降深度，并利用其与所述采集装置到水面的距离进行比较计算得到水面到井口的高度，即水位，因而所述第一嵌入式处理器3与所述第二嵌入式处理器2之间传输的是数字信号，因而二者之间通过数字信号通讯单元11相互连接；所述无线通讯装置5为本领域技术人员熟知的通讯模块或芯片具有信号发送与接收的功能，在此不做过多赘述；所述闪存存储器4即FLASH（Flash Memory），是一种非易失性内存，与所述第二嵌入式处理器2配合对所述采集到的和经过整合的水资源相关信息进行存储，以备取用或存档，以免断电或其他突发情况出现数据丢失的情况；所述显示屏幕6为液晶显示屏；所述供电装置7为太阳能发电装置或蓄电池，长期置于室外无需外连电源或顶起更换即可完成对所述第二嵌入式处理器2、所述第一嵌入式处理器3、所述采集装置1、所述闪存存储器4的供电，同时所述供电转换装置14具有变压功能，将所述供电装置7的统一供电电压转换为各元器件所需的工作电压，例如，所述供电装置7提供DC8.4V(2A)的电源，经过所述供电转换装置14的输出，则对应所述采集装置1为3.3V、所述无线通讯装置5为3.3V、所述显示屏幕6为+5V、所述数字信号通讯单元11为+5V，此处为举例说明但不限制本实用新型的保护范围；所述保护电路8为本领域技术人员熟知的电路保护方式，例如过流保护、过载保护等，在此不做过多赘述，只要能够在所述第一嵌入式处理器3和所述第二嵌入式处理器2之间起到阻挡或者说隔离的作用，防止所述第二嵌入式处理器2受到来自所述采集装置1或者所述第一嵌入式处理器3的非常规冲击或短路时进行断路保护。

具体的，本实用新型提供的一种低功耗水位测试终端的具体操作方法或工作原理如下：

所述第二嵌入式处理器2和所述第一嵌入式处理器3分别进行预设输入后，整体测试终端投入使用，所述第二嵌入式处理器2到达所述预设采集时间则唤醒所述供电装置7为其他各元器件进行供电保证其工作所需，同时通过所述第一嵌入式处理器3向所述采集装置1发送采集指令，进行所述水资源相关信息的数据采集（即压力数据采集）；所述采集装置1将所述压力数据传输至所述第一嵌入式处理器3内，所述第一嵌入式处理器3对所述压力数据进行运算处理得到所述采集装置1到水面的距离（参照上述计算公式），所述第一嵌入式处理器3将所述采集装置1到水面的距离发送至所述第二嵌入式处理器2，所述的第二嵌入式处理器2利用所述采集装置1的下降高度与所述采集装置1到水面的距离进行比较计算得到水面到井口的距离即水位高度，所述第二嵌入式处理器2将上述数据存储至所述闪存存储器4并显示在所述显示屏幕6上，此后控制所述供电装置7不进行供电操作，保持其它元器件处于待机状态，降低能源消耗，直至下一次的采集时间，所述第二嵌入式处理器2再次重复上述控制过程进行数据采集、存储与显示；再到所述上报时间（此处所述上报时间必然较所述采集时间间隔长，目的是整合一端时期的检测数据同时传回云端或控制终端，但是所述采集时间和所述上报时间可以根据实际需要进行调整设置）所述第二嵌入式处理器2会再次采集数据一次并将前述的存数据按照国家水资源规约进行编码加密的同时一并经过所述无线通讯装置5发送至云端或控制终端；

其中，所述采集装置1将数据采集处的所述水资源相关信息转换为电流模拟信号，所述第一嵌入式处理器3实施接收所述电流模拟信号并计算该电流模拟信号再通过所述数字信号通讯单元11将数据转化为UART数据并发送至所述第二嵌入式处理器13内对其进行整合、处理、分析、比较并显示在所述显示装置6且存储在所述闪存存储器4上等一系列操作：所述第二嵌入式处理器13内预设了标准数据格式（根据实际需要进行设定）、预设采集时间、预设上报时间以及预设计算程序。

根据上述所列，本申请文件中的低功耗水位测试终端通过所述第二嵌入式处理器2总体控制，对其他个元器件实行间隔预设采集时间/预设上报时间唤醒供电工作、不采集则不供电的控制模式，实时监测并整合水资源信息，向云端或控制终端发送所述水资源相关信息，同时通过保护电路8对所述第二嵌入式处理器2进行保护；大大降低整体测试终端以及数据传输过程中的功耗，防止发生事故，保证水资源信息的合理获取与有效利用。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，具体的理解为：可以同时包含有A与B，可以单独存在A，也可以单独存在B，能够具备上述三种任一中情况；其中所述内外以实际安装中的内外为参考。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种低功耗水位测试终端，其特征在于，其包括：

采集装置，所述采集装置设置在数据采集处，用于采集水资源相关信息；

测试终端本体；所述测试终端本体中设有第一嵌入式处理器、第二嵌入式处理器、闪存存储器以及无线通讯装置；所述第二嵌入式处理器通过数字信号通讯单元与所述第一嵌入式处理器信号连接，用于间隔预设采集时间/预设上报时间唤醒所述第一嵌入式处理器并发送采集指令；所述第一嵌入式处理器通过模拟信号通讯单元与所述采集装置信号连接，用于向所述采集装置发送采集指令并传递所述水资源相关信息至所述第二嵌入式处理器；所述无线通讯装置通过无线通讯串口与所述第二嵌入式处理器信号连接，用于向云端或控制终端发送经过整合的水资源相关信息；所述闪存存储器与所述第二嵌入式处理器信号连接，用于存储所述水资源相关信息和所述经过整合的水资源相关信息；

显示屏幕，所述显示屏幕设置在所述测试终端本体上，用于显示所述水资源的相关信息；

供电装置，所述供电装置通过供电转换装置与所述第二嵌入式处理器、第一嵌入式处理器、所述闪存存储器电连接，用于为其供电；

保护电路，所述保护电路设置在所述第一嵌入式处理器与所述第二嵌入式处理器之间同时与所述第一嵌入式处理器和所述第二嵌入式处理器电连接，用于保护所述第二嵌入式处理器；

其中，所述第二嵌入式处理器间隔所述预设采集时间/所述预设上报时间唤醒所述第一嵌入式处理器、所述采集装置以及所述闪存存储器，并同时发送采集指令进行所述水资源相关信息的采集，并将所述经过整合的水资源相关信息无线发送至云端或控制终端。

2.根据权利要求1所述的低功耗水位测试终端，其特征在于：

所述采集装置为压力液位计。

3.根据权利要求2所述的低功耗水位测试终端，其特征在于：

所述第二嵌入式处理器具有定制化协议加密且采用4G版本全网通模式。

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