具有報(bào)警功能的智能壓力變送器的制造方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有報(bào)警功能的智能壓力變送器
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及傳感器檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有報(bào)警功能的智能壓力變送器。
【背景技術(shù)】
[0003]變送器是工業(yè)過(guò)程控制中最重要的現(xiàn)場(chǎng)儀表，可用于壓力、差壓、溫度、液位以及流量等多種參數(shù)的測(cè)量。它通過(guò)傳感器對(duì)過(guò)程變量進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后成為4mA~20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，或直接通過(guò)數(shù)字通訊方式與控制室交換信息。因此，變送器被廣泛應(yīng)用于我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，如電站、化工、冶金、石化、紡織、食品、水利、能源、航空、航天、環(huán)保、汽車(chē)、運(yùn)輸、熱網(wǎng)、樓宇供水供熱以及城市污水處理等各個(gè)領(lǐng)域和部門(mén)。
[0004]壓力變送器是工業(yè)實(shí)踐中最為常用的一種傳感器，其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè)。傳統(tǒng)的壓力變送器采用一次性電池供電，一次性電池因能量有限而不能滿(mǎn)足壓力變送器長(zhǎng)期工作的需要，因而需要定期更換。而在實(shí)際應(yīng)用中，工業(yè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)具有數(shù)量多、分布區(qū)域廣、部署環(huán)境復(fù)雜等特點(diǎn)，對(duì)于人員不能直接到達(dá)的某些區(qū)域(如戰(zhàn)場(chǎng)、動(dòng)物群體、材料內(nèi)部等)，一次性電池不可能經(jīng)常更換。為了避免經(jīng)常更換電池造成的高成本以及環(huán)境污染，現(xiàn)有技術(shù)中多采用太陽(yáng)能板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能為無(wú)線(xiàn)壓力變送器供電。然而，對(duì)于安裝在地下管道中的壓力變送器，因其處于陰暗環(huán)境中無(wú)法接受陽(yáng)光的照射，仍舊只能依靠人工更換電池。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的是安裝在地下管道中的壓力變送器采用電池供電需要經(jīng)常更換電池造成的成本高、不環(huán)保的問(wèn)題。
[0006]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種具有報(bào)警功能的智能壓力變送器，包括壓力傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、微處理器、GPRS通信模塊、報(bào)警電路、溫差發(fā)電元件以及儲(chǔ)能元件；所述壓力傳感器適于將待測(cè)壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號(hào)；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器與所述壓力傳感器連接，適于將所述模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號(hào)；所述微處理器與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，適于將所述數(shù)字電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為待測(cè)壓力值，并在所述待測(cè)壓力值小于第一預(yù)設(shè)閾值時(shí)產(chǎn)生第一控制信號(hào)，在所述待測(cè)壓力值大于第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)產(chǎn)生第二控制信號(hào)，所述第一預(yù)設(shè)閾值小于所述第二預(yù)設(shè)閾值；所述GPRS通信模塊與所述微處理器連接，適于通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)將所述待測(cè)壓力值發(fā)送至遠(yuǎn)程監(jiān)控中心；所述報(bào)警電路與所述微處理器連接，適于在接收到所述第一控制信號(hào)或者所述第二控制信號(hào)時(shí)進(jìn)行報(bào)警；所述溫差發(fā)電元件安裝在井蓋上，適于根據(jù)井蓋兩個(gè)表面的溫度差變化產(chǎn)生電能；所述儲(chǔ)能元件與所述溫差發(fā)電元件、所述壓力傳感器、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器、所述微處理器、所述GPRS通信模塊以及所述報(bào)警電路連接，適于存儲(chǔ)所述溫差發(fā)電元件產(chǎn)生的電能，并向所述壓力傳感器、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器、所述微處理器、所述GPRS通信模塊以及所述報(bào)警電路供電。
[0007]可選的，所述儲(chǔ)能元件為超級(jí)電容。
[0008]可選的，所述溫差發(fā)電元件為溫差發(fā)電片。
[0009]可選的，所述第一控制信號(hào)和所述第二控制信號(hào)為高電平信號(hào)，所述報(bào)警電路包括限流電阻、發(fā)光二極管、揚(yáng)聲器、第一NPN三極管以及第二NPN三極管；所述限流電阻的一端連接所述揚(yáng)聲器的一端并適于接收電源電壓，所述限流電阻的另一端連接所述發(fā)光二極管的陽(yáng)極，所述發(fā)光二極管的陰極連接所述第一 NPN三極管的集電極，所述第一 NPN三極管的基極適于接收所述第一控制信號(hào)，所述第一 NPN三極管的發(fā)射極和所述第二 NPN三極管的發(fā)射極接地，所述第二 NPN三極管的基極適于接收所述第二控制信號(hào)，所述第二 NPN三極管的集電極連接所述揚(yáng)聲器的另一端。所述報(bào)警電路在待測(cè)壓力值小于第一預(yù)設(shè)閾值或者大于第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)進(jìn)行報(bào)警，并且，兩種情況下報(bào)警形式不同，便于維修人員快速判斷壓力是過(guò)大還是過(guò)小。
[0010]可選的，所述具有報(bào)警功能的智能壓力變送器還包括與所述微處理器和所述儲(chǔ)能元件連接的GPS模塊，所述儲(chǔ)能元件還適于向所述GPS模塊供電；所述GPS模塊適于定位壓力變送器的地理位置以獲得位置信息，所述微處理器還適于將所述位置信息轉(zhuǎn)發(fā)至所述GPRS通信模塊。通過(guò)設(shè)置所述GPS模塊，遠(yuǎn)程監(jiān)控中心可以準(zhǔn)確獲知壓力變送器的地理位置，可以防止壓力變送器的意外搬移，且在壓力變送器發(fā)生故障時(shí)能夠快速判斷。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明提供的具有報(bào)警功能的智能壓力變送器，利用安裝在井蓋上的溫差發(fā)電元件通過(guò)井蓋兩個(gè)表面的溫度差發(fā)電，并將獲得的電能存儲(chǔ)在儲(chǔ)能元件中以向其他各個(gè)模塊供電，從而解決了采用電池供電需要人工經(jīng)常更換造成的成本高、不環(huán)保的問(wèn)題。并且，本發(fā)明提供的具有報(bào)警功能的智能壓力變送器能夠現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)待測(cè)壓力，在待測(cè)壓力值超出預(yù)設(shè)范圍時(shí)進(jìn)行報(bào)警。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例的具有報(bào)警功能的智能壓力變送器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例的報(bào)警電路的電路圖；
圖3是本發(fā)明另一種實(shí)施例的具有報(bào)警功能的智能壓力變送器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0014]圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例的具有報(bào)警功能的智能壓力變送器的結(jié)構(gòu)示意圖，所述具有報(bào)警功能的智能壓力變送器安裝在地下管道中，其包括壓力傳感器11、模數(shù)轉(zhuǎn)換器12、微處理器13、GPRS通信模塊14、報(bào)警電路15、溫差發(fā)電元件16以及儲(chǔ)能元件17。
[0015]具體地，所述壓力傳感器11適于將待測(cè)壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號(hào)。所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器12與所述壓力傳感器11連接，適于將所述模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號(hào)。所述微處理器13與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器12連接，適于將所述數(shù)字電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為待測(cè)壓力值，并在所述待測(cè)壓力值小于第一預(yù)設(shè)閾值時(shí)產(chǎn)生第一控制信號(hào)，在所述待測(cè)壓力值大于第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)產(chǎn)生第二控制信號(hào)。所述第一預(yù)設(shè)閾值小于所述第二預(yù)設(shè)閾值，所述第一預(yù)設(shè)閾值和所述第二預(yù)設(shè)閾值的具體值根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)定。所述GPRS通信模塊14與所述微處理器13連接，適于通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)將所述待測(cè)壓力值發(fā)送至遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。需要說(shuō)明的是，所述壓力傳感器11、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器12、所述微處理器13以及所述GPRS通信模塊14均為現(xiàn)有的電路結(jié)構(gòu)，在此不再進(jìn)行過(guò)多說(shuō)明。
[0016]所述報(bào)警電路15與所述微處理器14連接，適于在接收到所述第一控制信號(hào)或者所述第二控制信號(hào)時(shí)進(jìn)行報(bào)警。需要說(shuō)明的是，所述第一控制信號(hào)可以為高電平也可以為低電平，所述第二控制信號(hào)可以為高電平也可以為低電平，可以根據(jù)實(shí)際需求在所述微處理器14中進(jìn)行設(shè)置。