CN216385890U - 一种一体化智能水位测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一体化智能水位测量装置，包括天线、筒体、液位传感器、电池和集成在电路板上的升压模块、RS485通讯模块、MCU微处理系统、4G通信模块、参数设置电路和时钟逻辑电路MCU微处理系统用于根据系统设定的上传时间将液位传感器监测得到的数据经4G通信模块上传至云端平台；参数设置电路用于设置装置休眠时间和数据采集时间；时钟逻辑电路用于为装置提供准确的时间，并根据设置的装置休眠时间和数据采集时间唤醒系统；筒体上端与天线固定连接，下端形成接口；液位传感器通过接头与接口连接。该装置实现了数据的点对点传递，使得数据的精确度大大提高，同时该装置结构简单、操作方便、适合大规模使用。

Description

一种一体化智能水位测量装置

技术领域

本实用新型涉及水位测量领域，尤其涉及一种一体化智能水位测量装置。

背景技术

目前，在水利专业中常用的水位测量监测系统结构通常由水位传感器、智能电路模块、通讯模块和电源模块四个部分组成，四个部分各自分别又由复杂的系统组成，导致工程上常用的水位测量监测系统结构更加复杂、不易于使用和维护且功耗较高。

另外，现有的水位测量装置数据通常存储在测量装置内置的存储卡中，不能实现数据点对点传递，因此数据的准确性差，不能满足实时监测的要求。

实用新型内容

本实用新型针对上述水位测量监测系统所存在的技术问题，提供一种结构简单、易于使用和维护并且可以实时记录和上传数据的一体化智能水位测量装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一体化智能水位测量装置，包括天线、筒体、液位传感器、电池和电路板，所述电池和电路板设置在所述筒体内，在所述电路板上集成有升压模块、RS485通讯模块、MCU 微处理系统、4G通信模块、参数设置电路和时钟逻辑电路，其中：

所述升压模块用于将电池的电压升高后，为所述液位传感器供电；

所述RS485通讯模块用于读取所述液位传感器监测得到的水位数据；

所述4G通信模块用于提供网络支持；

所述MCU微处理系统用于根据系统设定的上传时间将液位传感器监测得到的数据经所述4G通信模块上传至云端平台；

所述参数设置电路用于设置装置休眠时间和数据采集时间；

所述时钟逻辑电路用于为装置提供准确的时间，并根据设置的装置休眠时间和数据采集时间唤醒系统；

所述筒体上端与所述天线固定连接，筒体下端形成有接口；

液位传感器通过接头与接口连接，液位传感器将测得的压力转换成电信号，经内置的放大电路放大和补偿电路补偿后，经模数转换器转换为数字信号，通过RS485通讯模块将数字信号传递至所述MCU微处理系统；

所述电池用于给整个装置提供电源支持。

优选的是，所述MCU微处理系统还用于在无测量任务时，关闭所述电池对液位传感器的大部分外围电路的供电，使装置进入休眠状态，以降低耗电量。

优选的是，所述筒体；呈圆柱状，所述天线；为扁圆柱状；所述液位传感器；通过电缆与所述接口连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述电池为锂电池，锂电池的电压为3.6V，所述升压模块将锂电池的电压升高至12V。

本实用新型的一体化智能水位测量装置将RS485通讯模块和4G通信模块与液位传感器集成在一起，与现有的水位计相比，本实用新型的优点和积极效果如下：

(1)功耗较低，一体化智能水位测量装置在没有事件处理时，装置进入休眠模式。在休眠模式下，装置将会关闭对液位传感器的供电以及其他外围电路的供电，此时电流的消耗可降低至几微安。

(2)数据的精确度高，一体化智能水位测量装置在获取测量数据后，经系统内部的处理，将按规定的时间段上传至自主研发的云端服务器平台，从而实现数据点对点的传递，大大提高了数据的准确性，以便于实时动态地分析水位的变化情况。

(3)同时本实用新型结构简单，操作方便，效果显著，解决了当前存在的水位计的结构复杂、安装维护繁琐等不足，适合大规模的推广使用。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例提供的一体化智能水位测量装置的轴测图；

图2为图1中一体化智能水位测量装置电路板的各模块组成示意图；

图中：

1、天线；2、自攻螺丝；3、筒体；4、接口；5、接头；6、液位传感器

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型并不限于下面公开的具体实施例的限制。

图1、2所示为本实用新型的一个实施例，所示的一体化智能水位测量装置包括：天线 1、筒体3、液位传感器6、电池、升压模块、RS485通讯模块、MCU微处理系统、4G通信模块、时钟逻辑电路和参数设置电路。其中：

所述筒体3呈圆柱状，筒体3上端通过自攻螺丝2与圆形的天线1相连接。

液位传感器6通过液位传感器接头5与一体化智能水位测量装置的接口4相连接，液位传感器主要是利用液体静压力的测量原理，选用硅压力测压传感器将测量得到的压力转换成电信号，经放大电路放大和补偿电路补偿后，以电流0-10mA的数字信号方式传递至MCU 微处理系统。

所述电池为锂电池，本实施例中采用标准电压为3.6V的锂电池，主要用于给整个装置提供电源支持。当锂电池给装置的电路板供电时，无需经过升压模块。

所述升压模块用于将锂电池两端的电压升至12V后给液位传感器6供电。

所述RS485通讯模块主要用于收集液位传感器所采集的数据。

所述MCU微处理系统为装置的核心部分，主要用于接收液位传感器电信号并对其进行处理，控制装置的休眠和唤醒等。

所述4G通信模块主要用于为装置提供网络支持。

所述RS485通讯模块、MCU微处理系统、4G通信模块、时钟逻辑电路和参数设置电路均置于一体化智能水位测量装置的电路板上，该电路板置于筒体3内。

所述参数设置电路用于对装置的休眠时间、数据的采集时间进行设置。

所述时钟逻辑电路用于为装置提供准确的时间，并根据MCU微处理系统中所设置的装置的休眠时间和数据的采集时间唤醒系统，从而保证了装置在使用过程中的稳定性。

作为优选，为了便于安装，所述筒体设计为圆柱状。

电路板是一体化智能水位测量装置的核心部分，其主要功能有：电源控制功能、休眠功能、时钟功能、水位采集功能。电源的控制功能主要是用于控制液位传感器6的通电时间，以达到节省电量的目的；装置的休眠功能对于实现功耗的降低具有重要意义，该功能主要由MCU微处理系统来实现，当一体化智能水位测量装置无测量任务时，MCU微处理系统将关闭对液位传感器的供电，同时关闭大部分外围电路的供电，使装置进入休眠状态，此时整个装置的电流降低至几个微安，从而大大降低了装置的功耗；当一体化智能水位测量装置进行水位测量时，MCU微处理系统将重新唤醒装置，进行数据的收集。

水位采集功能是一体化智能水位测量装置的主要功能，该功能的实现主要是通过RS485通讯模块来读取液位传感器所监测得到的水位数据。将一体化智能水位测量装置与客户端相连接，通过参数设置电路对装置的休眠时间、数据的采集时间等参数进行设置。另外，通过时钟逻辑电路为装置提供准确的时间，并根据MCU微处理系统中所设置的装置的休眠时间和数据的采集时间唤醒系统，从而保证了装置在使用过程中的稳定性。

MCU微处理系统能够根据设定的上传时间将液位传感器监测得到的数据经4G通信模块直接上传至云平台，从而极大程度地保证了数据的精确性。

Claims (4)

1.一种一体化智能水位测量装置，包括天线(1)、筒体(3)、液位传感器(6)、电池和电路板，所述电池和电路板设置在所述筒体(3)内，其特征在于：

在所述电路板上集成有升压模块、RS485通讯模块、MCU微处理系统、4G通信模块、参数设置电路和时钟逻辑电路，其中：

所述升压模块用于将电池的电压升高后为所述液位传感器(6)供电；

所述RS485通讯模块用于读取所述液位传感器(6)监测得到的水位数据；

所述4G通信模块用于提供网络支持；

所述MCU微处理系统用于根据系统设定的上传时间将液位传感器(6)监测得到的数据经所述4G通信模块上传至云端平台；

所述参数设置电路用于设置装置休眠时间和数据采集时间；

所述时钟逻辑电路用于为装置提供准确的时间，并根据设置的装置休眠时间和数据采集时间唤醒系统；

所述筒体(3)上端与所述天线(1)固定连接，筒体(3)下端形成有接口(4)；

所述液位传感器(6)通过接头(5)与接口(4)连接，液位传感器将测得的压力转换成电信号，经内置的放大电路放大和补偿电路补偿后，经模数转换器转换为数字信号，并通过所述RS485通讯模块将数字信号传递至所述MCU微处理系统；

所述电池用于给整个装置提供电源支持。

2.根据权利要求1所述的一体化智能水位测量装置，其特征在于：所述MCU微处理系统还用于在无测量任务时，关闭所述电池对液位传感器的大部分外围电路的供电，使装置进入休眠状态。

3.根据权利要求1所述的一体化智能水位测量装置，其特征在于：所述筒体(3)呈圆柱状，所述天线(1)为扁圆柱状。

4.根据权利要求1所述的一体化智能水位测量装置，其特征在于：所述电池为锂电池，锂电池的电压为3.6V。

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