CN210570894U - 一种低功耗的水位监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种低功耗的水位监测系统，包括电源、控制模块、监测模块和通信模块，所述控制模块包括具有自动休眠和自动唤醒功能的微处理器，通过微处理器的休眠或唤醒来控制所述监测模块和通信模块的断电或通电；在实际监测过程中，休眠时间到后控制模块自动唤醒，以此使监测模块和通信模块导通工作，采集完监测数据和将其发送至服务器端后，控制模块再次进入休眠状态，此时监测模块和通信模块再次断电，休眠过程中只有控制模块损耗少量的电能，休眠时间到后再次自动唤醒，以此间断性对水位进行监测，相较于现有技术的持续工作，能够有效降低整个监测系统的功耗，同时减少工作时间使得设备的使用寿命延长。
Description
技术领域
本实用新型涉及自动监测领域，尤其是涉及一种低功耗的水位监测系统。
背景技术
为建筑基础开挖的临时性坑井称为基坑。基坑属于临时性工程，其作用是提供一个空间，使基础的砌筑作业得以按照设计所指定的位置进行。基坑地下水位监测是基坑工程中重要的工程，基坑地下水位监测关乎到基坑周边建筑的安全，因此现有的基坑工程中都会配备有地下水位监测系统。
现有的水位监测系统一般包括用于实时采集水位信息的监测模块和用于将采集的水位信息上传到服务器端的通信模块，服务器端对水位信息进行分析处理，方便工作人员获知水位信息。现有的水位监测系统的监测模块和通信模块一般都是持续不间断工作的，因此现有的水位监测系统耗能高，设备损耗快，不符合新时代提倡的节能减排的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术之不足，提供一种低功耗的水位监测系统，用于解决现有的水位监测系统耗能高，设备损耗快的技术问题。
本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现：
一种低功耗的水位监测系统，包括电源、控制模块、监测模块和通信模块，所述电源为所述控制模块、监测模块和通信模块提供电能，所述控制模块包括具有自动休眠和自动唤醒功能的微处理器，所述监测模块和通信模块分别与所述微处理器电连接，通过微处理器的休眠或唤醒来控制所述监测模块和通信模块的断电或通电；所述监测模块和所述通信模块电连接，所述微处理器通过向所述监测模块发送数据采集指令来控制所述监测模块启动监测数据采集工作，所述微处理器通过向所述监测模块发送数据发送指令使所述监测模块将采集的监测数据发送至通信模块，所述通信模块用于将监测数据发送至服务器端。
具体的，所述微处理器连接有一个第一MOS管的G极，所述控制模块、监测模块和通信模块的正极端分别与所述电源的正极端连接，所述控制模块的负极端与所述电源的负极端连接，所述监测模块和通信模块的负极端均与所述第一MOS管的D/S极连接，所述第一MOS管的S/D极与所述控制模块的负极端连接，所述微处理器唤醒时向所述第一MOS管输入高电平使所述第一MOS管导通。
具体的，所述微处理器的型号为STC15W408AS，所述第一MOS管的G极与所述微处理器的3脚连接。
具体的，所述监测模块包括振弦读数器和水位渗压计，所述振弦读数器的型号为VM311，所述微处理器的9、10脚分别与所述振弦读数器的16、15脚连接，所述水位渗压计的两端分别与所述振弦读数器的10、11脚连接。
具体的，所述电源回路上连接有第二MOS管，所述第二MOS管的G极连接所述电源的正极端，所述电源的负极端与所述第二MOS管的D/S极连接，所述控制模块的负极端与所述第二MOS管的S/D极连接，所述电源正接时所述第二MOS管导通，所述电源反接时所述第二MOS管不导通。
具体的，所述通信模块为GPRS通信模块，所述通信模块包括SIM卡，通过所述SIM卡向网络数据库传输数据。
具体的，所述微处理器每休眠8h后唤醒一次。
本实用新型具有如下有益效果：本实用新型提供了一种低功耗的水位监测系统，包括电源、控制模块、监测模块和通信模块，所述控制模块包括具有自动休眠和自动唤醒功能的微处理器，通过微处理器的休眠或唤醒来控制所述监测模块和通信模块的断电或通电；在实际监测过程中，可人为根据实际需要在控制模块设置固定的自动休眠时间的间隔，休眠时间到后控制模块自动唤醒，以此使监测模块和通信模块导通工作，采集完监测数据和将其发送至服务器端后，控制模块再次进入休眠状态，此时监测模块和通信模块再次断电，休眠过程中只有控制模块损耗少量的电能，休眠时间到后再次自动唤醒，以此间断性对水位进行监测，相较于现有技术的持续工作，能够有效降低整个监测系统的功耗，同时减少工作时间使得设备的使用寿命延长。
附图说明
图1为本实用新型的水位监测系统的电路结构示意图；
图2为图1中的控制模块的电路结构放大示意图；
图3为图1中的监测模块的电路结构放大示意图；
图4为图1中的通信模块的电路结构放大示意图。
具体实施方式
下面结合附图给出的实施例对本实用新型作进一步详细说明。
参照图1，一种低功耗的水位监测系统，包括电源、控制模块、监测模块和通信模块，所述电源为所述控制模块、监测模块和通信模块提供电能，所述控制模块包括具有自动休眠和自动唤醒功能的微处理器，所述监测模块和通信模块分别与所述微处理器电连接，通过微处理器的休眠或唤醒来控制所述监测模块和通信模块的断电或通电；所述监测模块和所述通信模块电连接，所述微处理器通过向所述监测模块发送数据采集指令来控制所述监测模块启动监测数据采集工作，所述微处理器通过向所述监测模块发送数据发送指令使所述监测模块将采集的监测数据发送至通信模块，所述通信模块用于将监测数据发送至服务器端。
在实际监测过程中，可人为根据实际需要在控制模块设置固定的自动休眠时间的间隔，休眠时间到后控制模块自动唤醒，以此使监测模块和通信模块导通工作，采集完监测数据和将其发送至服务器端后，控制模块再次进入休眠状态，此时监测模块和通信模块再次断电，休眠过程中只有控制模块损耗少量的电能，休眠时间到后再次自动唤醒，以此间断性对水位进行监测，相较于现有技术的持续工作，能够有效降低整个监测系统的功耗，同时减少工作时间使得设备的使用寿命延长。
具体的，参照图2，所述微处理器连接有一个第一MOS管Q3的G极，所述控制模块、监测模块和通信模块的正极端分别与所述电源的正极端连接，所述控制模块的负极端GND与所述电源的负极端GND0连接，所述监测模块和通信模块的负极端GND1(本实用新型中监测模块和通信模块连接到同一个负极端GND1)均与所述第一MOS管Q3的D/S极连接，所述第一MOS管Q3的S/D极与所述控制模块的负极端GND连接，所述微处理器唤醒时向所述第一MOS管Q3输入高电平使所述第一MOS管Q3导通。
在本实用新型中，第一MOS管Q3的S极和D极的具体连接位置需要根据选用的第一MOS管Q3的类型决定，当第一MOS管Q3为N沟道时，导通时电流方向为由S极流向D极，此时需要将第一MOS管Q3的S极连接监测模块和通信模块的负极端GND1，将D极连接控制模块的负极端GND；当选用的第一MOS管Q3为P沟道时，S极与D极的连接位置与选用N沟道的第一MOS管Q3时相反。需要说明的是，选用哪种型号的第一MOS管Q3和根据实际选用类型来判断具体的连接方式使其满足本实用新型的使用需求是本领域技术人员根据公知常识即可做出的。
在本实用新型中选用第一MOS管Q3，在微处理器休眠时间结束后自动唤醒时，微处理器通过控制第一MOS管Q3的G极电平升高，导通第一MOS管Q3，GND与GND1连通后监测模块和通信模块开始通电启动，在完成一次水位数据监测与上传后微处理器再次进入休眠状态，GND与GND1再次断开。本实用新型的控制模块的电路结构简单可靠。
具体的，所述微处理器的型号为STC15W408AS，所述第一MOS管的G极与所述微处理器的3脚连接。STC15W408AS的功能齐全，能够实现自动休眠和唤醒计时功能，满足本实用新型的使用需求。
具体的，所述监测模块包括振弦读数器和水位渗压计，所述振弦读数器的型号为VM311，所述微处理器的9、10脚分别与所述振弦读数器的16、15脚连接，所述水位渗压计的两端分别与所述振弦读数器的10、11脚连接。振弦读数模块的10、11脚连接水位渗压计来获取水位的振弦数据，在接收到控制模块发出的发送数据发送指令后，将采集的监测数据发送至通信模块，所述通信模块用于将监测数据发送至服务器端。
具体的，所述电源回路上连接有第二MOS管Q2，所述第二MOS管Q2的G极连接所述电源的正极端，所述电源的负极端GND0与所述第二MOS管Q2的D/S极连接，所述控制模块的负极端GND与所述第二MOS管Q2的S/D极连接，所述电源正接时所述第二MOS管Q2导通，所述电源反接时所述第二MOS管Q2不导通。需要说明的是，在本实用新型中设置第二MOS管Q2是作电路保护，目的在于防止电源反接时击穿电路而使设备烧坏，第二MOS管Q2的S极与D极的连接位置需要根据选用的第二MOS管Q2的类型确定，具体连接方式为本领域技术人员的公知常识，或可参照第一MOS管Q2的选用连接方式得出。
具体的，所述通信模块为GPRS通信模块，所述通信模块包括SIM卡，通过所述SIM卡向网络数据库传输数据。需要说明的是，对于本实用新型应用的通信模块，本领域技术人员可直接在现有技术中通过常规选择得到适合本实用新型工作需求的通信模块以应用到本实用新型中。
具体的，所述微处理器每休眠8h后唤醒一次。
以上所述者，仅为本实用新型的较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即大凡依本实用新型申请专利范围及实用新型说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型专利涵盖的范围内。
Claims (7)
1.一种低功耗的水位监测系统，包括电源、控制模块、监测模块和通信模块，所述电源为所述控制模块、监测模块和通信模块提供电能，其特征在于：所述控制模块包括具有自动休眠和自动唤醒功能的微处理器，所述监测模块和通信模块分别与所述微处理器电连接，通过微处理器的休眠或唤醒来控制所述监测模块和通信模块的断电或通电；所述监测模块和所述通信模块电连接，所述微处理器通过向所述监测模块发送数据采集指令来控制所述监测模块启动监测数据采集工作，所述微处理器通过向所述监测模块发送数据发送指令使所述监测模块将采集的监测数据发送至通信模块，所述通信模块用于将监测数据发送至服务器端。
2.如权利要求1所述的一种低功耗的水位监测系统，其特征在于：所述微处理器连接有一个第一MOS管的G极，所述控制模块、监测模块和通信模块的正极端分别与所述电源的正极端连接，所述控制模块的负极端与所述电源的负极端连接，所述监测模块和通信模块的负极端均与所述第一MOS管的D/S极连接，所述第一MOS管的S/D极与所述控制模块的负极端连接，所述微处理器唤醒时向所述第一MOS管输入高电平使所述第一MOS管导通。
3.如权利要求2所述的一种低功耗的水位监测系统，其特征在于：所述微处理器的型号为STC15W408AS，所述第一MOS管的G极与所述微处理器的3脚连接。
4.如权利要求3所述的一种低功耗的水位监测系统，其特征在于：所述监测模块包括振弦读数器和水位渗压计，所述振弦读数器的型号为VM311，所述微处理器的9、10脚分别与所述振弦读数器的16、15脚连接，所述水位渗压计的两端分别与所述振弦读数器的10、11脚连接。
5.如权利要求2所述的一种低功耗的水位监测系统，其特征在于：所述电源的正极端连接有第二MOS管，所述第二MOS管的G极连接所述电源的正极端，所述电源的负极端与所述第二MOS管的D/S极连接，所述控制模块的负极端与所述第二MOS管的S/D极连接，所述电源正接时所述第二MOS管导通，所述电源反接时所述第二MOS管不导通。
6.如权利要求1所述的一种低功耗的水位监测系统，其特征在于：所述通信模块为GPRS通信模块，所述通信模块包括SIM卡，通过所述SIM卡向网络数据库传输数据。
7.如权利要求2所述的一种低功耗的水位监测系统，其特征在于：所述微处理器每休眠8h后唤醒一次。
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