CN202511940U - 一种物联网无线传输数字压力表 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种物联网无线传输数字压力表，包括压力探头、主控板和电源板以及显示面板，其中，所述主控板上设有GPRS模块、主控模块和FLASH存储模块，且GPRS模块设有与外部进行通信的天线；其中，所述压力探头采集的数据经过主控模块处理后，分别送入FLASH存储模块和GPRS模块中，GPRS模块通过天线与Internet网络服务器之间通信。该产品相对于传统压力测量方式而言，该项技术使用户足不出户即可观察到现场压力测量点的实时压力变化情况，节省了人力成本。
Description
技术领域
本实用新型公开了一种压力表，尤其涉及一种基于GPRS技术的低功耗物联网无线传输数字压力表。
背景技术
目前市场上现有的国产、进口压力表，多是现场总线的方式。
存在如下缺点：
1、读取数据需人工到距离传感器较近的地方，浪费人力且读数不方便，操作人员离高压测试点较近，一旦发生事故容易对人身安全造成伤害；
2、需要外界电源供电，不适应在野外无电源的情况下工作即使有电池供电，也需要经常维护充电；
3、内部数据存数量较少，如果长时间不读取压力表数据，历史存储数据就会丢失；
4、实时性差，大面积压力测量区域，多个压力表的数值，往往不能同一时间读取，异常压力点不能及时发现，影响了故障判断，存在安全隐患；
5、安全性差，传统压力表出现异常压力点时，通常以声音和光电的形式向用户告警，如果用户离使用现场较远就无法收到告警信息，容易产生危险。
6、功耗较大，用于实时采集时，极其耗电，不适用于野外使用；
实用新型内容
本实用新型针对现有技术的缺点，提供了一种基于GPRS技术的低功耗物联网无线传输数字压力表，所述物联网无线传输数字压力表具有更好地适应野外无人力维护条件下测量的优点。
本实用新型解决上述技术问题所采取的技术方案如下：
一种物联网无线传输数字压力表，包括压力探头、主控板和电源板以及 显示面板，其中，所述主控板上设有GPRS模块、主控模块和FLASH存储模块，且GPRS模块设有与外部进行通信的天线；其中，所述压力探头采集的数据经过主控模块处理后，分别送入FLASH存储模块和GPRS模块中，GPRS模块通过天线与Internet网络服务器之间通信。
进一步地，优选的结构是，还设有太阳能电池板，所述太阳能电池板与所述电源板相连接，所述电源板与主控板相连接。
进一步地，优选的结构是，所述主控模块包括AD采集芯片和MCU加密模块，所述AD采集芯片用于将采集到的模拟信号转换成数字信号；所述MCU加密模块用于将所述数字信号进行加密。
进一步地，优选的结构是，所述天线上设有天线护套，且又通过锁紧环和连接件与传感器相连接。
本实用新型采取了上述技术方案以后，通过成熟的GPRS网络链接Internet网络传递压力测量值到用户客户端。对于传统压力测量方式而言，该项技术使用户足不出户即可观察到现场压力测量点的实时压力变化情况，节省了人力成本，读取数据时远离高压作业现场，保护了工作人员的生命安全，具有较好的技术效果。
附图说明
下面结合附图对本实用新型进行详细的描述，以使得本实用新型的上述优点更加明确。
图1是本实用新型物联网无线传输数字压力表的天线的示意图；
图2是本实用新型物联网无线传输数字压力表的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。
其中，图2是本实用新型物联网无线传输数字压力表的结构框图，如图所示，所述物联网无线传输数字压力表，主要包括下列组件：压力探头、主控板、电源板以及显示面板，其中，所述主控板上设有GPRS模块、主控模块和FLASH存储模块，且GPRS模块设有与外部进行通信的天线；其中，所 述压力探头采集的数据经过主控模块处理后，分别送入FLASH存储模块和GPRS模块中，GPRS模块通过天线与Internet网络服务器之间通信。
根据上述实施例，所述主控模块包括AD采集芯片(未示出)和MCU加密模块，所述AD采集芯片用于将采集到的模拟信号转换成数字信号；所述MCU加密模块用于将所述数字信号进行加密。
其中，还设有太阳能电池板，所述太阳能电池板与所述电源板相连接，所述电源板与主控板相连接。
图1是本实用新型物联网无线传输数字压力表的天线的示意图；
如图1所示，所述天线上设有天线护套1，且又通过锁紧环2和连接件3与传感器相连接。
以下结合一个具体的例子对本实用新型进行详细说明；其中，所述压力探头选取的是超低功耗压力探头；其中，其敏感元件采用扩散硅式敏感元件传感器探头。
其中，敏感元件采用恒流源供电。无压力时输出零毫伏。当有压力作用时输出一个与压力成比例的毫伏信号。该信号经过传感器探头内置仪表放大器放大成0.200V-2.000V标准信号，以电压的形式输出给主控板AD采集端口。
进一步地，所述天线护套和锁紧环材质为PVC材料保证了和压力表金属外壳的有效绝缘。锁紧环将900MHz/1800MHz天线固定在天线护套内，连接件材质为1Cr18Ni9Ti，通过螺纹方式连接天线护罩和仪表壳体。
其中，超低功耗压力探头采集压力数据以电压信号的形式输出给主控板AD采集端口，主控板通过16位AD采集芯片把模拟信号转换为数字信号，再转发给430MCU进行打包加密处理，加密完的数据包，分为两路，一路存储在4M Flash芯片内部；一路发给SIM900A GPRS芯片，GPRS芯片再通过GPRS-Internet网络将数据包发送到Internet网络服务器。整个过程中超低功耗压力探头、主控板之间的链接为电联接。
此外，当出现异常压力即时报警；其中，所述主控板MCU采集到异常压力值，转发给SIM900A GPRS芯片，再通过GSM网络以短信的形式发送到用户手机。
由于传感器每次采集的供电时长是最大1mS，工作最大电流640μA。其 他时间处于断电状态；GPRS模块每次发送时长最大为2S，发送电流200mA。其他时间处于待机状态，待机电流20μA；MCU在数据采集和数据发送是处于工作状态，工作电流2mA，其他时间处于待机状态，待机电流为20μA。
因此，整套***在一个采集和发送周期内，大部分的时间处于低功耗状态，只有在采集和发送的瞬间唤醒传感器探头和GPRS模块。整套***低功耗电源管理保障了，在电源有限的情况下，能够工作更长的时间，更好的利用电量资源。
并且，所述电源板以微能量收集技术为核心展开设计，可以全天候的利用太阳能电池板的输出电压给锂电池充电。即使太阳能电池板的输出电压只有200mV也能够正常的给电池充电。
太阳能电池板收集太阳光转化成电能，该电能输出给微能量收集芯片，微能量收集芯片将微小的电压值转换成恒压4.2V输出给锂电池，储存能量。
本实用新型相比市场上现有的压力表有以下优点：
第一，通过成熟的GPRS网络链接Internet网络传递压力测量值到用户客户端。对于传统压力测量方式而言，该项技术使用户足不出户即可观察到现场压力测量点的实时压力变化情况，节省了人力成本，读取数据时远离高压作业现场，保护了工作人员的生命安全；
第二，通过内置可充电锂电池供电，太阳能电池板充电的方式解决了电源问题。
与传统的太阳能充电相比，该项技术具有全天候接受太阳光并转化成电能的能力。传统的太阳能电池板如果阳光变弱输出电压低于电池电压，就不能继续给电池。该太阳能充电***采用微小能量收集技术设计而成。即使阳光很弱，太阳能电池板输出电压只有200mV也能正常的给锂电池充电，有效的利用了能源。
与传统的外接电源方式相比该项技术具有更高的灵活性，不受电源位置限制，可以在任何地方布设测量点，便于野外使用。
与传统的电池供电相比，该项技术免去了人工电池更换及手动充电。该项充电解决方案无需人工维护，如不遭受自然灾害或者人为损坏，该物联网无线传输数字压力表可在线免维护连续使用5年以上；
第三，内置4MFLASH存储器，可存储40960条压力数据。按照每五分钟采集一次数据，可存数170天的压力数据。与传统的方式相比，用户可通过压力表自带485串口读取内部存储的数据。保障了历史数据的可追溯性；
第四，多个压力表数据同时通过GPRS-Internet网络传递到用户办公室的客户端。通过该项技术，用户在进行大面积多区域测量时，各个压力表均在同一时间测量个点的压力值，且同时发送给客户端，用户可以直观、实时看到整个观测区域压力变化情况，及时发现压力异常点，保障生产的安全进行。与传统压力表相比，可以更加及时的发现压力异常点；
第五，出现压力异常点时以短信的形式远程向工作人员发出警告。通过该项技术，可以第一时间把警告信息传递给工作人员以便及时的采取措施应对，减少损失。与传统的压力表相比，工作人员无论在什么地方都可以收到告警信息。
第六，采用低功耗技术，及传感器快速相应技术，间断性的给传感器和信号发送单元供电，有效的节省电量。压力表待机时工作电流20μA，采集的瞬间传感器电流0.5mA，采集时间250μS，信号发射瞬间信号发射单元电流200mA，发射时间1S。压力表只有在采集和发送的瞬间处于工作状态，平时处于休眠状态。这项技术和太阳能充电技术的共同采用保障了压力表可以连续的高频率采集压力信号，而无需考虑电源问题。与传统的压力表相比，更适合于在没有外接电源供电的野外测量作业。
需要注意的是，上述具体实施例仅仅是示例性的，在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本实用新型的保护范围内。
本领域技术人员应该明白，上面的具体描述只是为了解释本实用新型的目的，并非用于限制本实用新型。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种物联网无线传输数字压力表，其特征在于，
包括压力探头、主控板和电源板以及显示面板，其中，所述主控板上设有GPRS模块、主控模块和FLASH存储模块，且GPRS模块设有与外部进行通信的天线；其中，所述压力探头采集的数据经过主控模块处理后，分别送入FLASH存储模块和GPRS模块中，GPRS模块通过天线与Internet网络服务器之间通信。
2.根据权利要求1所述的物联网无线传输数字压力表，其特征在于，还设有太阳能电池板，所述太阳能电池板与所述电源板相连接，所述电源板与主控板相连接。
3.根据权利要求1或2所述的物联网无线传输数字压力表，其特征在于，所述主控模块包括AD采集芯片和MCU加密模块，所述AD采集芯片用于将采集到的模拟信号转换成数字信号；所述MCU加密模块用于将所述数字信号进行加密。
4.根据权利要求1所述的物联网无线传输数字压力表，其特征在于，所述天线上设有天线护套，且又通过锁紧环和连接件与压力表的外壳相连接。
Priority Applications (1)
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| CN2012201378201U CN202511940U (zh) | 2012-04-01 | 2012-04-01 | 一种物联网无线传输数字压力表 |
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| CN2012201378201U CN202511940U (zh) | 2012-04-01 | 2012-04-01 | 一种物联网无线传输数字压力表 |
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| CN2012201378201U Expired - Fee Related CN202511940U (zh) | 2012-04-01 | 2012-04-01 | 一种物联网无线传输数字压力表 |
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|---|---|
| CN (1) | CN202511940U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102928130A (zh) * | 2012-11-21 | 2013-02-13 | 陕西电器研究所 | 基于物联网的智能型压力变送器 |
| CN107702844A (zh) * | 2017-09-25 | 2018-02-16 | 南京航伽电子科技有限公司 | 加密式无线压力变送器 |
| CN104458113B (zh) * | 2014-12-11 | 2018-09-28 | 浙江和达科技股份有限公司 | 低功耗水锤记录*** |
| CN113985768A (zh) * | 2021-10-21 | 2022-01-28 | 上海聚均科技有限公司 | 运行控制方法、***、数据采集器、设备及介质 |
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2012
- 2012-04-01 CN CN2012201378201U patent/CN202511940U/zh not_active Expired - Fee Related
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