CN218297487U - 一种压力变送器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及变送器技术领域，尤其是一种压力变送器，包括压力变送器本体、云服务器和用户终端，压力变送器本体包括：供电装置，用于提供电源；电源管理模块，检测供电装置的电量状态，并反馈电量检测信号至模数转换器；压力传感器，检测管路的压力数据，并反馈压力检测信号至模数转换器；模数转换器，将模数转换后的电量检测信号和压力检测信号反馈至控制器；控制器，将转换后的电量检测信号和压力检测信号传输至RS485接口电路；将转换后的电量检测信号和压力检测信号通过网络通信模块发送至云服务器。采用本方案，能够对压力变送器的压力数据和电量数据进行采集，并可通过多种方式进行数据传输，便于管理人员及时了解压力变送器的运行情况。

Description

一种压力变送器

技术领域

本实用新型涉及变送器技术领域，特别涉及一种压力变送器。

背景技术

压力变送器是一种将压力转换成气动信号或电动信号进行控制和远传的设备，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。

常规的压力变送器只具备记录定时压力数据的功能，不带任何实时信号接口，也不具有无线传输功能。在遇到需要查询测量记录的情况下，需要依靠人工巡检，由人工打开压力变送器的前盖，然后通过USB将数据导出来分析。巡检抄读的数据样本小、及时性差，不便于管网压力监测和用气分析，且人工管理不利于搜集运行时段压力的变化值，无法对后期运行压力的分析提供数据支撑。除此之外，传统压力变送器的电池通常需要人工巡检时，发现电量耗尽后再进行更换，不利于压力变送器的正常运行。

实用新型内容

本实用新型提供了一种压力变送器，能够对压力变送器的压力数据和电量数据进行采集，并可通过多种方式进行数据传输，便于管理人员及时了解压力变送器的运行情况。

为了达到上述目的，本实用新型的基础方案如下：

一种压力变送器，包括压力变送器本体、云服务器和用户终端，所述压力变送器本体包括供电装置、电源管理模块、压力传感器、模数转换器、控制器、网络通信模块和RS485接口电路；

所述电源管理模块、模数转换器、控制器、网络通信模块均与供电装置电连接，所述供电装置用于提供电源；

所述供电装置、模数转换器、网络通信模块和RS485接口电路均与控制器电连接；所述电源管理模块和压力传感器均与模数转换器电连接；

所述电源管理模块，检测供电装置的电量状态，并反馈电量检测信号至所述模数转换器；

所述压力传感器，检测管路的压力数据，并反馈压力检测信号至所述模数转换器；

所述模数转换器，对电量检测信号和压力检测信号进行模数转换，并将转换后的电量检测信号和压力检测信号反馈至控制器；

所述控制器，用于将转换后的电量检测信号和压力检测信号传输至RS485接口电路；还用于将转换后的电量检测信号和压力检测信号通过网络通信模块发送至云服务器，所述控制器和用户终端通过云服务器进行数据传输。

本实用新型的原理及优点在于：通过电源装置实现压力变送器本体的供电，为了防止电源电量枯竭而导致系统无法正常运行，本方案中，采用电源管理模块对电源装置的电量状态进行检测，并在经过模数转换器的转换后，反馈到控制器中。同时，压力传感器对管道的压力数据进行实时的采集，经过模数转换器的转换后，同样反馈至控制器。然后再由控制器将接收到的反馈数据通过网络通信模块和RS485接口电路进行传输，管理人员可通过上述两种途径获取到压力变送器的压力数据及电量状态，以便在压力数据出现异常时，及时进行异常分析，在电源电量即将耗尽时，及时对电源装置进行充电或更换，保障压力变送器的正常运行。

综上，采用本方案，能够对压力变送器的压力数据和电量数据进行采集，并可通过多种方式进行数据传输，无需人工进行巡检，便于管理人员及时了解压力变送器的运行情况。且相对于人工巡检而言，本方案可以采集到运行时段压力的变化值，为后期运行压力的分析提供数据支撑。除此之外，本方案可以采集到电源装置的电量状态，从而能够在电源电量即将耗尽时，及时对电源装置进行充电或更换，保障压力变送器的正常运行。

进一步，所述压力变送器本体还包括显示屏；

所述供电装置和控制器均与显示屏电连接；

所述控制器，还用于根据转换后的压力检测信号，控制显示屏的显示内容。

有益效果：根据转换后的压力检测信号，控制显示屏的显示内容，由此，可以通过压力变送器本体上的显示屏，直观的了解到管道的压力数据。

进一步，所述压力变送器本体还包括存储器；

所述供电装置和控制器均与存储器电连接；

所述控制器，还用于将转换后的电量检测信号和压力检测信号传输至存储器进行存储。

有益效果：将转换后的电量检测信号和压力检测信号传输至存储器，由此可以通过存储器对压力变送器的电量状态和压力数据进行存储，便于对历史数据进行查看与分析。

进一步，所述压力变送器本体还包括按键；

所述按键与控制器电连接；

所述按键，向控制器输出按键信号。

有益效果：通过在压力变送器本体上设置按键，可以实现一些常规的参数调试。

进一步，所述网络通信模块包括NB-IoT无线模组、移动通信模块中的一种或多种。

有益效果：通过NB-IoT无线模组、移动通信模块实现数据传输。

进一步，所述压力变送器本体还包括报警装置；

所述供电装置和控制器均与报警装置电连接；所述报警装置包括指示灯和蜂鸣器；

所述控制器，用于根据转换后的电量检测信号控制指示灯的启闭，还用于根据转换后的压力检测信号控制蜂鸣器的启闭。

有益效果：根据转换后的电量检测信号控制指示灯的启闭，根据转换后的压力检测信号控制蜂鸣器的启闭。由此，可以实现在电量状态或压力数据存在异常时，采用不同的提示方式，对管理人员进行提醒，提升了检修效率。

进一步，所述压力变送器本体还包括人脸采集单元；

所述供电装置和模数转换器均与人脸采集单元电连接；

所述人脸采集单元，采集影像获取范围内的人脸图像，并反馈人脸图像信号至所述模数转换器；

所述模数转换器，对人脸图像信号进行模数转换，并将转换后的人脸图像信号反馈至控制器；

所述控制器，还用于根据转换后的压力检测信号和人脸图像信号，控制显示屏的显示内容。

有益效果：控制器根据人脸图像信号控制显示屏的显示内容，由此可以仅在查看数据的人员为工作人员时，再根据压力检测信号显示数据；在查看数据的人员为无关人员时，不显示数据，从而可以防止无关人员查看压力变送器的运行数据，增加系统安全性。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种压力变送器的信号流示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例1：

实施例1基本如附图1所示：

一种压力变送器，包括压力变送器本体、云服务器和用户终端。

压力变送器本体包括供电装置、电源管理模块、压力传感器、模数转换器、控制器、网络通信模块、RS485接口电路、显示屏、存储器、按键、报警装置和人脸采集单元。所述网络通信模块包括NB-IoT无线模组、移动通信模块中的一种或多种，本实施例中，采用NB-IoT无线模组，具体采用BC95模组。本实施例中，所述压力变送器本体上还设有参数更新的TTL串口。每一路对应的输入都对应补偿后的4～20mA模拟输出，作为其它采集设备的输入源。

本实施例中，供电装置采用锂电池，具体采用ER34615+SPC1520电容电源系统；电源管理模块采用SGM2040-3.3YN5G/TR电源芯片；压力传感器采用高精度压力传感器；模数转换器的型号为AD7792BRUZ；控制器采用MCU，具体采用STM32L073RZT6芯片；RS485接口电路的型号为NSI83085；显示屏采用4X13段式液晶；存储器的型号为GD25Q32CSIG；按键的型号为K2-6639DP-B4SW-04；人脸采集单元采用摄像头。

所述电源管理模块、模数转换器、控制器、网络通信模块、显示屏、存储器、报警装置和人脸采集单元均与供电装置电连接，所述供电装置用于提供电源。

所述供电装置、模数转换器、网络通信模块、RS485接口电路、显示屏、存储器、按键、报警装置均与控制器电连接；所述电源管理模块、压力传感器和人脸采集单元均与模数转换器电连接。

按键用于向控制器输出按键信号，管理人员需要对压力变送器的相关参数进行调整时，可通过压力变送器上的若干按键实现。

电源管理模块用于检测供电装置的电量状态，并反馈电量检测信号至所述模数转换器。所述压力变送器本体还包括计时器，所述控制器和电源装置均与计时器电连接；由于电源装置的电量不是瞬时消耗的，故本方案中，电源管理模块用于根据计时器的计时信号，检测供电装置的电量状态，从而可以减少不必要的电源管理模块的用电量。在本实施例中，计时器采用555计时芯片组成的定时电路，在本申请的其他实施例中，还可以采用控制器内置的计时器实现定时功能。

压力传感器用于检测管路的压力数据，并反馈压力检测信号至所述模数转换器。

人脸采集单元用于采集影像获取范围内的人脸图像，并反馈人脸图像信号至所述模数转换器；具体的，由摄像头采集压力变送器本体前的人脸图像。

模数转换器用于对电量检测信号、压力检测信号和人脸图像信号进行模数转换，并将转换后的电量检测信号、压力检测信号和人脸图像信号反馈至控制器。

控制器用于将转换后的电量检测信号和压力检测信号传输至RS485接口电路，由此，工作人员可以通过RS485接口电路实现压力变送器运行数据的获取；还用于将转换后的电量检测信号和压力检测信号通过网络通信模块发送至云服务器，所述控制器和用户终端通过云服务器进行数据传输，从而可以在用户终端远程接收压力变送器的运行数据。

控制器还用于将转换后的电量检测信号和压力检测信号传输至存储器进行存储，便于对历史数据进行查看与分析。所述控制器还用于根据转换后的压力检测信号和人脸图像信号，控制显示屏的显示内容；具体的，控制器内存储有工作人员的人脸信息，当控制器识别到压力变送器本体前的人员为工作人员时，根据压力检测信号控制显示屏显示压力传感器采集到的压力数据，否则不进行显示，可以在提升安全性的同时，减少显示屏的电量消耗，增加装置的续航能力。

所述报警装置包括指示灯和蜂鸣器。所述控制器，用于根据转换后的电量检测信号控制指示灯的启闭，还用于根据转换后的压力检测信号控制蜂鸣器的启闭。由此，可以实现在电量状态或压力数据存在异常时，采用不同的提示方式，对管理人员进行提醒，提升了检修效率。具体的，当电量检测信号显示电源装置的电量状态低于预设电量值时，控制器控制指示灯开启；当压力检测信号显示管路的压力数据低于或超过预设压力阈值范围时，控制器控制蜂鸣器开启。

以上的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.一种压力变送器，包括压力变送器本体、云服务器和用户终端，其特征在于：所述压力变送器本体包括供电装置、电源管理模块、压力传感器、模数转换器、控制器、网络通信模块和RS485接口电路；

所述电源管理模块、模数转换器、控制器、网络通信模块均与供电装置电连接，所述供电装置用于提供电源；

所述供电装置、模数转换器、网络通信模块和RS485接口电路均与控制器电连接；所述电源管理模块和压力传感器均与模数转换器电连接；

所述电源管理模块，检测供电装置的电量状态，并反馈电量检测信号至所述模数转换器；

所述压力传感器，检测管路的压力数据，并反馈压力检测信号至所述模数转换器；

所述模数转换器，对电量检测信号和压力检测信号进行模数转换，并将转换后的电量检测信号和压力检测信号反馈至控制器；

所述控制器，用于将转换后的电量检测信号和压力检测信号传输至RS485接口电路；还用于将转换后的电量检测信号和压力检测信号通过网络通信模块发送至云服务器，所述控制器和用户终端通过云服务器进行数据传输。

2.根据权利要求1所述的压力变送器，其特征在于：所述压力变送器本体还包括显示屏；

所述供电装置和控制器均与显示屏电连接；

所述控制器，还用于根据转换后的压力检测信号，控制显示屏的显示内容。

3.根据权利要求1所述的压力变送器，其特征在于：所述压力变送器本体还包括存储器；

所述供电装置和控制器均与存储器电连接；

所述控制器，还用于将转换后的电量检测信号和压力检测信号传输至存储器进行存储。

4.根据权利要求1所述的压力变送器，其特征在于：所述压力变送器本体还包括按键；

所述按键与控制器电连接；

所述按键，向控制器输出按键信号。

5.根据权利要求1所述的压力变送器，其特征在于：所述网络通信模块包括NB-IoT无线模组、移动通信模块中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的压力变送器，其特征在于：所述压力变送器本体还包括报警装置；

所述供电装置和控制器均与报警装置电连接；所述报警装置包括指示灯和蜂鸣器；

所述控制器，用于根据转换后的电量检测信号控制指示灯的启闭，还用于根据转换后的压力检测信号控制蜂鸣器的启闭。

7.根据权利要求2所述的压力变送器，其特征在于：所述压力变送器本体还包括人脸采集单元；

所述供电装置和模数转换器均与人脸采集单元电连接；

所述人脸采集单元，采集影像获取范围内的人脸图像，并反馈人脸图像信号至所述模数转换器；

所述模数转换器，对人脸图像信号进行模数转换，并将转换后的人脸图像信号反馈至控制器；

所述控制器，还用于根据转换后的压力检测信号和人脸图像信号，控制显示屏的显示内容。

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