CN218412343U - 水浸传感器及其检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种水浸传感器及其检测设备，检测主机和探头，检测主机包括主控单元，以及与主控单元通信连接的信号调理电路和开关电路；在信号调理电路上设有灵敏度调节接口，信号调理电路的输入端与探头连接；通过调整灵敏度调节接口确定对应的灵敏度等级后，信号调理电路基于探头是否接触液体向主控单元输出检测信号，主控单元基于检测信号控制开关电路的开与关，以实现上报液体的浸泡情况。由于设置了灵敏度调整电路和灵敏度调节接口，实现检测灵敏度的灵活调整，从而实现不同液体的检测，解决了因灵敏度无法调整而导致发生水浸检测不出或者没有水浸情况下误触发的问题，可以满足水浸传感器在多种检测场合的应用需求。

Description

水浸传感器及其检测设备

技术领域

本实用新型涉及电气设备领域，尤其涉及一种水浸传感器及其检测设备。

背景技术

随着电网新一代变电站建设的快速发展，基于基站内设备安全的保护需求，需对动环系统是否发生水浸进行实时监控，在监控到变电站内部发生水浸情况时，需及时上送后台并启动排水保护措施，通知运维人员及时排除故障。

为实现实时监控，目前主要是采用设置水浸传感器的方式来检测，但是水浸传感器的技术主要是利用液体的导电原理研制而成的，由于不同液体的介质参数和阻抗是不同的。对此设置了不同的检测方法，如阻抗检测法和电容检测法，但是水浸传感器随着使用时间的增加，会存在损耗，导致检测的准确度会减低，并且不同的场景对于灵敏度的要求不同，而需要选择不同介质的水浸传感器，为了解决这些问题，通过更换电阻或者电容的方法解决，虽然可保证检测准确度以及实现不同阻抗的水浸事件的检测的问题，但成本高，不利于现场根据被测液体不同属性灵活调整，后期维护难度大。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是解决现有的水浸传感器由于无法调整检测灵敏度，而导致容易误触发报警的问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种水浸传感器，所述水浸传感器包括：检测主机和探头；

所述检测主机包括主控单元，以及与所述主控单元通信连接的信号调理电路和开关电路；在所述信号调理电路上设有灵敏度调节接口，用于调整所述水浸传感器对液体的检测灵敏度等级；

所述主控单元的输入端与所述信号调理电路连接，所述主控单元的输出端与所述开关电路连接，所述开关电路接收所述主控单元输出的控制信号控制其输出开关信号；

所述信号调理电路的输入端与所述探头连接。

可选的，在本实用新型的第一种实现方式中，所述信号调理电路包括比较电路、与所述比较电路的同相端连接的灵敏度调整电路和与所述比较电路的反相端连接的基准电路；所述比较电路的同相端与所述探头连接，所述比较电路的输出端与所述主控单元连接；

所述灵敏度调节接口与所述灵敏度调整电路，用于设置所述灵敏度调节接口中的不同引脚之间短接关系，实现所述灵敏度等级的选择。

可选的，在本实用新型的第二种实现方式中，所述灵敏度调整电路包括第一电容、第一电阻组和第二电阻组，所述第一电容与所述第一电阻组连接，所述第一电阻组通过所述灵敏度调节接口与所述第二电阻组连接，所述第二电阻组与所述比较电路的同相端连接。

可选的，在本实用新型的第三种实现方式中，所述灵敏度调节接口包括第一引脚组、第二引脚组和跳线帽，所述第一电阻组中各电阻依次与所述第一引脚组上的引脚连接，所述第二电阻组中的各电阻依次与所述第二引脚组上的引脚连接，通过所述跳线帽将所述第一引脚组中的任一引脚和所述第二引脚组中的任一引脚串联，将所述第一电阻组和第二电阻组对应的电阻串联后接入所述比较电路的同相端。

可选的，在本实用新型的第四种实现方式中，所述基准电路包括串联连接的第一电阻和第二电阻，以及与所述第二电阻并联连接的第二电容，所述第一电阻和第二电阻的共同连接端与所述比较电路的反相端连接，用于向所述比较电路提供阈值电压。

可选的，在本实用新型的第五种实现方式中，所述信号调理电路还包括设于所述探头与所述比较电路的同相端之间的第一滤波电路，用于过滤所述探头输入的信号中的外部干扰信号。

可选的，在本实用新型的第六种实现方式中，所述第一滤波电路包括瞬变电压抑制二极管、第一感性负载电路、第二感性负载电路和第三电容，所述瞬变电压抑制二极管与所述探头并联连接，所述第三电容通过所述第一感性负载电路和第二感性负载电路与所述瞬变电压抑制二极管并联连接，所述第一感性负载电路和所述第三电容的共同连接端与所述比较电路的同相端连接。

可选的，在本实用新型的第七种实现方式中，所述信号调理电路还包括设于所述第一滤波电路与所述比较电路的同相端之间的第二滤波电路，用于对所述第一滤波电路输出的信号进行低通滤波。

可选的，在本实用新型的第八种实现方式中，所述水浸传感器还包括供电电路，所述供电电路上设有多个供电接口，用于向所述比较电路、所述灵敏度调整电路和所述基准电路提供对应的工作电压。

为了解决上述问题，本实用新型还提供了一种检测设备，所述检测设备包括至少一个如上任一项所述的水浸传感器。

有益效果：

本实用新型提供的水浸传感器包括检测主机和探头，检测主机包括主控单元，以及与主控单元通信连接的信号调理电路和开关电路；在信号调理电路上设有灵敏度调节接口，信号调理电路的输入端与探头连接；通过调整灵敏度调节接口确定对应的灵敏度等级后，信号调理电路基于探头是否接触液体向主控单元输出检测信号，主控单元基于检测信号控制开关电路的开与关，以实现上报液体的浸泡情况。由于设置了灵敏度调整电路和灵敏度调节接口，实现检测灵敏度的灵活调整，从而实现不同液体的检测，解决了因灵敏度无法调整而导致发生水浸检测不出或者没有水浸情况下误触发的问题，可以满足水浸传感器在多种检测场合的应用需求。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的水浸传感器的一种示意图；

图2为本实用新型实施例提供的信号调理电路的一种示意图；

图3为本实用新型实施例提供的信号调理电路的另一种示意图；

图4为本实用新型实施例提供的信号调理电路的电路原理图；

图5为本实用新型实施例提供的水浸传感器的另一种示意图；

图6为本实用新型实施例提供的检测设备的一种示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。

为了解决现有技术中对于水浸传感器的灵敏度不能灵活调整的问题，本申请提出了通过在水浸传感器上设置灵敏度调整电路和灵敏度调节接口来实现现场快速调整配置，以实现水浸传感器兼容多场景和提高检测精准度。

如图1所示，为本申请实施例提供的一种水浸传感器，该水浸传感器主要包括检测主机110和探头120两部分结构，其中检测主机110的输出端与外部线缆或者电源连接，其输入端与探头120连接，检测主机110通过接收探头120传输过来的信号，并基于该信号判断是否需要输出开关信号，以实现对水浸传感器所在的环境中的浸水情况进行告警，即是控制连接于所述检测主机110输出端的驱动电源的接通与断开。

在本实施例中，所述探头120由两个极针组成，分别与检测主机110的输入端连接，通过检测主机110检测两个极针是否接触到水，以输出检测信号实现水浸事件的告警。

进一步的，所述检测主机110包括主控单元111、信号调理电路112和开关电路113，其中：

主控单元111，用于接收信号调理电路112发送的检测信号控制开关电路113输出对应的信号；

信号调理电路112，用于检测探头120的两个电极是否接触到液体，并输出相应的检测信号给主控单元111；

开关电路113，用于基于主控单元111最终判断是否发生水浸事件的结果输出相应的开出信号给后台，这里的后台可以理解为是终端、线缆、电源和控制平台等。

在实际应用中，所述主控单元111的输出端与开关电路113连接，主控单元111的输入端与信号调理电路112连接，信号调理电路112与探头120连接，用于检测探头120是否接触液体。

进一步的，为了便于对水浸传感器的灵敏度的调整，在信号调理电路112上设有灵敏度调节接口1121，通过调整所述灵敏度调节接口1121来调整检测主机110中电路的等效电阻，以实现灵敏度等级的设置。

在调整所述灵敏度调节接口1121确定对应的灵敏度等级后，所述信号调理电路112基于所述探头120是否接触液体向所述主控单元111输出检测信号，所述主控单元111基于所述检测信号控制所述开关电路113的开与关，以实现上报所述液体的浸泡情况。

在本实施例中，如图2所示，所述信号调理电路112包括比较电路1122、与所述比较电路1122的同相端连接的灵敏度调整电路1123和与所述比较电路1122的反相端连接的基准电路1124；所述比较电路1122的同相端与所述探头120连接，所述比较电路1122的输出端与所述主控单元111连接。

所述灵敏度调节接口1121与所述灵敏度调整电路1123，通过设置所述灵敏度调节接口1121中的引脚之间的短接关系，以调整所述水浸传感器的灵敏度等级。

在实际应用中，所述灵敏度调节接口1121设于所述灵敏度调整电路1123内，所述灵敏度调整电路1123包括第一电容1123a、第一电阻组1123b和第二电阻组1123c，所述第一电容1123a与所述第一电阻组1123b连接，所述第一电阻组1123b通过所述灵敏度调节接口1121与所述第二电阻组1123c连接，所述第二电阻组1123c与所述比较电路的同相端连接。

具体的，所述第一电阻组1123b和第二电阻组1123c均设有至少两个电阻，每个电阻均与灵敏度调节接口1121中的一个接口连接，如图4所示，灵敏度调节接口1121为多引脚的排针，其包括第一引脚组、第二引脚组和跳线帽，所述第一电阻组1123b中各电阻依次与所述第一引脚组上的引脚连接，所述第二电阻组1123c中的各电阻依次与所述第二引脚组上的引脚连接，通过所述跳线帽将所述第一引脚组中的任一引脚和所述第二引脚组中的任一引脚串联，将所述第一电阻组1123b和第二电阻组1123c对应的电阻串联后接入所述比较电路的同相端。

在实际应用中，是第一引脚组和第二引脚组可以是采用单排排针设计，其中将单排排针中编号为单数的引脚构成第一引脚组，将单排排针中编号为双数的引脚构成第二引脚组，如图4中的JP1中的引脚1和3为第一引脚组，引脚2和4为第二引脚组。

灵敏度调整电路1123包括电容C1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、排针JP1构成，当排针JP1通过跳线帽跳至1-2时为高灵敏度，此时电阻R1、电阻R3串联等价电阻为RH；当排针JP1通过跳线帽跳至2-3时为中灵敏度，此时电阻R2、电阻R3串联等价电阻为RM；当排针JP1通过跳线帽跳至3-4时为低灵敏度，此时电阻R2、电阻R4串联等价电阻为RL。

在本实施例中，所述基准电路1124可以采用现有的基准电路实现，也可以输出固定电压的信号源实现，甚至还可以采用分压电路来实现，优选的，本申请中采用分压电路作为基准电路1124来向比较电路1122提供稳定的基准信号。

在实际应用中，所述基准电路1124包括串联连接的第一电阻1124a和第二电阻1124b，以及与所述第二电阻1124b并联连接的第二电容1124c，所述第一电阻1124a和第二电阻1124b的共同连接端与所述比较电路的反相端连接，用于向所述比较电路1122提供阈值电压。

具体如图4所示，基准电路1124由电阻R9、电阻R10和电容C8组成，电阻R9和电阻R10形成分压电路，将水浸传感器中的供电电压进行分压，产生一个固定的阈值电压UR，送至比较电路1122反相端，提供一个基准电压信号，优选的，这里的供电电压是基于水浸传感器的工作电压降压后的基准工作电压。

如图3所示，所述信号调理电路112还包括设于所述探头120与所述比较电路的同相端之间的第一滤波电路1125，用于过滤所述探头120输入的信号中的外部干扰信号。

在本实施例中，所述探头120主要为两根导线构成的电极，中间留有一定的间隙，当浸入不同液体时两个电极之间就会产生不同的阻抗RY，探头120并联在第一滤波电路1125上，具体是通过如图4中的J1连接器连接。

在本实施例中，所述第一滤波电路1125包括瞬变电压抑制二极管(TVS管)、第一感性负载电路、第二感性负载电路和第三电容，所述瞬变电压抑制二极管与所述探头120并联连接，所述第三电容通过所述第一感性负载电路和第二感性负载电路与所述瞬变电压抑制二极管并联连接，所述第一感性负载电路和所述第三电容的共同连接端与所述比较电路的同相端连接。

在本实施例中，所述信号调理电路112还包括设于所述第一滤波电路1125与所述比较电路的同相端之间的第二滤波电路1126，用于对所述第一滤波电路1125输出的信号进行低通滤波，如图3所示。

在实际应用中，所述第一感性负载电路和第二感性负载电路均采用至少一个电感和至少一个电阻串联形成，然后分别连接在瞬变电压抑制二极管的两端，如图4所示，所述第二滤波电路1126包括电阻R7和电容C2，其中电阻R7串联在电阻R7和比较电路的同相端之间，电容C2与比较电路的同相端连接后接地。探头120输入的信号经过U3 TVS管防护后经电感L1、电阻R6、电感L2、电阻R8、电容C4构成的滤波电路后过滤掉外部干扰信号后再经电阻R7、电感C2进行低通滤波送入比较电路1122同相端，与反相端参考电压进行比较。

在本实施例中，所述比较电路1122由比较元器件U2、电阻R5和电容C3，如图4所示，电阻R5串联在比较元器件U2的输出端和电源正极端，电容C3与电源正极端连接后接地，比较元器件U2输出的信号S_OUT经过电阻R5、电容C3滤波后送至主控单元111，R5是上拉电阻，保证输出信号电平稳定，C3是电源VCC3滤波电容。

在本实施例中，所述水浸传感器还包括供电电路130，所述供电电路130上设有多个供电接口，用于向信号调理电路112提供不同的工作电压，如图5所示，具体是分别为比较电路1122、灵敏度调整电路1123和基准电路1124提供对应的电压。当然该供电电路130还可以给主控单元111和开关电路113提供电压。

如图4所示，供电电路130分别输出三个工作电压VCC1、VCC2和VCC3，其中VCC1大于VCC2和VCC1大于VCC3，VCC1与比较元器件U2连接，VCC2与灵敏度调整电路1123，VCC3与基准电路1124连接。

在所述水浸传感器处于工作状态时，J1接外部探头的两个金属电极，当探头浸入不同的液体时等效输入阻抗为RY，通过调整排针JP1上跳线帽的位置改变等效电阻(RH、RM、RL)阻值与RY构成对VCC2进行分压的回路，从而产生不同的电压信号US，送入比较元器件U2的同相输入端与反相端的阈值电压UR进行比较，如果US>UR则比较器输出高电平，判断没有发生水浸事件，反之则输出低电平，判断发生水浸事件。

综上，通过在水浸传感器上设置灵敏度调整电路和灵敏度调节接口，以灵活的实现不同灵敏度等级的调整，优点是可根据现场实际不同液体的阻抗快速、便捷的设置不同的灵敏度，只需配置不同的跳线方式即可实现不同液体的检测，解决了因灵敏度无法现场灵活调整而导致发生水浸检测不出或者没有水浸情况下误触发的问题，可以满足多种检测场合的应用需求。

在本申请中，还提供了一种检测设备，如图6所示，该检测设备包括上述实施例提供的至少一个水浸传感器601，以及服务器602，该服务器602与至少一个水浸传感器601之间通过有线/无线连接，无线连接为局域网、WIFI等，有线连接为网线或线缆等。服务器601通过接收至少一个水浸传感器601输出的开关信号以及信号值确定水浸程度。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种水浸传感器，其特征在于，所述水浸传感器包括：检测主机和探头；

所述检测主机包括主控单元、信号调理电路和开关电路；在所述信号调理电路上设有灵敏度调节接口，用于调整所述水浸传感器对液体的检测灵敏度等级；

所述主控单元的输入端与所述信号调理电路连接，所述主控单元的输出端与所述开关电路连接，所述开关电路接收所述主控单元输出的控制信号控制其输出开关信号；

所述信号调理电路的输入端与所述探头连接。

2.根据权利要求1所述的水浸传感器，其特征在于，所述信号调理电路包括比较电路、与所述比较电路的同相端连接的灵敏度调整电路和与所述比较电路的反相端连接的基准电路；所述比较电路的同相端与所述探头连接，所述比较电路的输出端与所述主控单元连接；

所述灵敏度调节接口与所述灵敏度调整电路，用于设置所述灵敏度调节接口中的不同引脚之间短接关系，实现所述灵敏度等级的选择。

3.根据权利要求2所述的水浸传感器，其特征在于，所述灵敏度调整电路包括第一电容、第一电阻组和第二电阻组，所述第一电容与所述第一电阻组连接，所述第一电阻组通过所述灵敏度调节接口与所述第二电阻组连接，所述第二电阻组与所述比较电路的同相端连接。

4.根据权利要求3所述的水浸传感器，其特征在于，所述灵敏度调节接口包括第一引脚组、第二引脚组和跳线帽，所述第一电阻组中各电阻依次与所述第一引脚组上的引脚连接，所述第二电阻组中的各电阻依次与所述第二引脚组上的引脚连接，通过所述跳线帽将所述第一引脚组中的任一引脚和所述第二引脚组中的任一引脚串联，将所述第一电阻组和第二电阻组对应的电阻串联后接入所述比较电路的同相端。

5.根据权利要求2所述的水浸传感器，其特征在于，所述基准电路包括串联连接的第一电阻和第二电阻，以及与所述第二电阻并联连接的第二电容，所述第一电阻和第二电阻的共同连接端与所述比较电路的反相端连接，用于向所述比较电路提供阈值电压。

6.根据权利要求2所述的水浸传感器，其特征在于，所述信号调理电路还包括设于所述探头与所述比较电路的同相端之间的第一滤波电路，用于过滤所述探头输入的信号中的外部干扰信号。

7.根据权利要求6所述的水浸传感器，其特征在于，所述第一滤波电路包括瞬变电压抑制二极管、第一感性负载电路、第二感性负载电路和第三电容，所述瞬变电压抑制二极管与所述探头并联连接，所述第三电容通过所述第一感性负载电路和第二感性负载电路与所述瞬变电压抑制二极管并联连接，所述第一感性负载电路和所述第三电容的共同连接端与所述比较电路的同相端连接。

8.根据权利要求6所述的水浸传感器，其特征在于，所述信号调理电路还包括设于所述第一滤波电路与所述比较电路的同相端之间的第二滤波电路，用于对所述第一滤波电路输出的信号进行低通滤波。

9.根据权利要求8所述的水浸传感器，其特征在于，所述水浸传感器还包括供电电路，所述供电电路上设有多个供电接口，用于向所述比较电路、所述灵敏度调整电路和所述基准电路提供对应的工作电压。

10.一种检测设备，其特征在于，所述检测设备包括至少一个如权利要求1-9中任一项所述的水浸传感器。

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