太陽能供電的液位檢測(cè)裝置的制造方法
【專利摘要】一種太陽能供電的液位檢測(cè)裝置，包括供電系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)包括液位傳感器、信號(hào)采集模塊和微處理器，其特征在于：所述供電系統(tǒng)包括太陽能電池板、蓄電池和電源管理模塊，蓄電池和太陽能電池板均與電源管理模塊連接，電源管理模塊與微處理器相應(yīng)的輸入輸出端連接；所述數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)還包括存儲(chǔ)器、GPS模塊和無線通信模塊，GPS模塊與微處理器相應(yīng)的輸入端連接，存儲(chǔ)器與微處理器相應(yīng)的輸入輸出端連接，無線通信模塊與微處理器相應(yīng)的輸入輸出端連接。本實(shí)用新型采用太陽能供電，能夠持續(xù)正常運(yùn)行且節(jié)能，并且能夠快速靈活地部署到需檢測(cè)液位的地點(diǎn)。
【專利說明】
太陽能供電的液位檢測(cè)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及液位檢測(cè)設(shè)備，具體涉及一種太陽能供電的液位檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]液位檢測(cè)及管理系統(tǒng)一般包括液位管理平臺(tái)和若干液位檢測(cè)裝置(即液位檢測(cè)終端)，各液位檢測(cè)裝置分布在需要檢測(cè)液位的地點(diǎn)(如水廠取水點(diǎn)、城市排水管道、江河、湖泊等)，各液位檢測(cè)裝置采集所在位置的液位信息后傳輸給液位管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)液位的遠(yuǎn)程集中檢測(cè)管理。目前，液位檢測(cè)裝置的供電一般為市電、蓄電池或干電池，液位信息的傳輸大多采用有線傳輸方式，由于液位檢測(cè)地點(diǎn)數(shù)量較多且較為分散，因此整個(gè)液位檢測(cè)及管理系統(tǒng)存在布線麻煩、建造成本高等缺點(diǎn)，且液位檢測(cè)裝置往往會(huì)出現(xiàn)供電電壓不穩(wěn)而不能正常工作的情況。此外，在出現(xiàn)突發(fā)情況(如大范圍城市內(nèi)澇、干旱災(zāi)害等)時(shí)，需在某些地點(diǎn)臨時(shí)緊急部署一批液位檢測(cè)裝置并投入運(yùn)行，這靠傳統(tǒng)的液位檢測(cè)裝置難以快速方便地實(shí)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種太陽能供電的液位檢測(cè)裝置，這種液位檢測(cè)裝置采用太陽能供電，能夠持續(xù)正常運(yùn)行且節(jié)能，并且能夠快速靈活地部署到需檢測(cè)液位的地點(diǎn)。采用的技術(shù)方案如下:
[0004]一種太陽能供電的液位檢測(cè)裝置，包括供電系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)包括液位傳感器、信號(hào)采集模塊和微處理器，液位傳感器與信號(hào)采集模塊連接，信號(hào)采集模塊與微處理器相應(yīng)的輸入端連接，其特征在于:所述供電系統(tǒng)包括太陽能電池板、蓄電池和電源管理模塊，蓄電池和太陽能電池板均與電源管理模塊連接，電源管理模塊與微處理器相應(yīng)的輸入輸出端連接;所述數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)還包括存儲(chǔ)器、GPS模塊和無線通信模塊，GPS模塊與微處理器相應(yīng)的輸入端連接，存儲(chǔ)器與微處理器相應(yīng)的輸入輸出端連接，無線通信模塊與微處理器相應(yīng)的輸入輸出端連接;供電系統(tǒng)為液位傳感器、信號(hào)采集模塊、微處理器、存儲(chǔ)器、GPS模塊和無線通信模塊供電。
[0005]上述液位檢測(cè)裝置中，液位傳感器用于感應(yīng)液位變化，并將數(shù)據(jù)傳送給信號(hào)采集模塊;信號(hào)采集模塊將液位變化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適于微處理器處理的液位值并傳送給微處理器(信號(hào)采集模塊可按固定的時(shí)間間隔采集液位傳感器檢測(cè)到的液位數(shù)據(jù))，并控制液位傳感器的數(shù)據(jù)傳送;存儲(chǔ)器用于長(zhǎng)期保存數(shù)據(jù)(包括需在微處理器運(yùn)行的程序、檢測(cè)的液位數(shù)據(jù)等)；微處理器提供控制功能和運(yùn)算功能，可接收來自信號(hào)采集模塊的液位變化數(shù)據(jù)，并與存儲(chǔ)器、無線通信模塊交換數(shù)據(jù);GPS模塊用于液位檢測(cè)裝置的定位，獲取檢測(cè)點(diǎn)的地理位置信息，并將地理位置信息傳送給微處理器，再由無線通信模塊給液位管理平臺(tái)，以便液位管理平臺(tái)總覽各液位檢測(cè)裝置的投放、運(yùn)行情況;無線通信模塊能夠向液位管理平臺(tái)傳輸液位檢測(cè)裝置檢測(cè)到的液位數(shù)據(jù)及地理位置信息；電源管理模塊根據(jù)來自微處理器的控制信號(hào)，控制太陽能電池板給蓄電池充電的過程，同時(shí)也可以作為分電器，分出各支路電源供各模塊使用，另外，微處理器監(jiān)控各支路電源的電流值、電壓值，獲知各模塊的用電情況。
[0006]優(yōu)選方案中，上述無線通信模塊包含有WIFI通信模塊和移動(dòng)通信模塊。WIFI通信模塊可通過無線連接寬帶網(wǎng)絡(luò)，在無線寬帶網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域使用，使液位檢測(cè)裝置能夠高速、穩(wěn)定、低成本地傳送液位數(shù)據(jù)。移動(dòng)通信模塊(移動(dòng)通信模塊可為GSM模塊、CDMA模塊、TD-S⑶MA模塊或WCDMA模塊)可插入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)SIM卡，連接到移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域使用，可填補(bǔ)寬帶網(wǎng)絡(luò)的空白區(qū)域，擴(kuò)大液位檢測(cè)裝置的適用范圍，減少地理位置限制。
[0007]優(yōu)選方案中，上述電源管理模塊包括電池充放電控制電路、分壓及穩(wěn)壓電路、電流監(jiān)控電路和信號(hào)輸入輸出端口，太陽能電池板和蓄電池分別與電池充放電控制電路相應(yīng)的端口連接，電池充放電控制電路通過信號(hào)輸入輸出端口接收來自微處理器的控制信號(hào)，電池充放電控制電路的電源輸出端口與分壓及穩(wěn)壓電路的電源輸入端口連接，分壓及穩(wěn)壓電路具有分別為液位傳感器、信號(hào)采集模塊、微處理器、存儲(chǔ)器、GPS模塊和無線通信模塊供電的多個(gè)支路電源輸出端；電流監(jiān)控電路檢測(cè)各支路電源輸出端的電流強(qiáng)度，并將檢測(cè)到的各電流強(qiáng)度信號(hào)通過信號(hào)輸入輸出端口傳輸至微處理器。上述電池充放電控制電路根據(jù)來自微處理器的控制信號(hào)，控制太陽能電池板給蓄電池充電的過程，并對(duì)蓄電池的放電過程進(jìn)行控制，以提高充電效率，保證蓄電池充放電的安全性，延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命;分壓及穩(wěn)壓電路分出電壓穩(wěn)定的各支路電源供各模塊使用；電流監(jiān)控電路對(duì)各支路電源輸出端的電流進(jìn)行監(jiān)控，并將電流信號(hào)通過信號(hào)輸入輸出端口傳輸至微處理器，微處理器根據(jù)各支路電源的電流值、電壓值，可對(duì)各模塊的用電情況進(jìn)行監(jiān)控;信號(hào)輸入輸出端口作為電源管理模塊與微處理器之間信號(hào)傳輸?shù)慕涌凇?br>[0008]優(yōu)選方案中，上述數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)還包括顯示裝置(如液晶顯示屏)，顯示裝置與微處理器相應(yīng)的輸出端連接，用于現(xiàn)場(chǎng)顯示液位檢測(cè)裝置檢測(cè)到的液位數(shù)據(jù)。
[0009]采用若干個(gè)本實(shí)用新型的液位檢測(cè)裝置與液位管理平臺(tái)共同構(gòu)成液位檢測(cè)及管理系統(tǒng)，液位管理平臺(tái)將各檢測(cè)點(diǎn)的地理位置信息進(jìn)行標(biāo)記，并匯總各液位檢測(cè)裝置傳送過來的液位數(shù)據(jù)，能夠?qū)崿F(xiàn)全區(qū)域、大面積的液位數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程管理，建立數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)匯總查詢及超警戒值自動(dòng)預(yù)警等功能。
[0010]本實(shí)用新型采用太陽能供電以及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸方式，能夠持續(xù)正常運(yùn)行且節(jié)能，并且由于無需進(jìn)行供電線路和通信線路的布線，因而能夠快速靈活地部署到需檢測(cè)液位的地點(diǎn)，有利于降低液位檢測(cè)及管理系統(tǒng)的建造及運(yùn)行成本。本實(shí)用新型為智能水廠、智慧城市排水管道等的液位采集提供便利，并且在出現(xiàn)大范圍城市內(nèi)澇、干旱災(zāi)害等突發(fā)情況時(shí)，可迅速部署一批這樣的液位檢測(cè)裝置并投入運(yùn)行，為自然災(zāi)害應(yīng)急指揮部提供實(shí)時(shí)的液位數(shù)據(jù)，為搶險(xiǎn)救災(zāi)工作提供有力幫助。而且，本實(shí)用新型通過電源管理模塊控制太陽能電池板給蓄電池充電的過程，可提高充電效率，保證蓄電池充放電的安全性，延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命，使液位檢測(cè)裝置能夠長(zhǎng)時(shí)間正常運(yùn)行。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的電路原理框圖；
[0012]圖2是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中供電系統(tǒng)的電路原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1所示，這種太陽能供電的液位檢測(cè)裝置包括供電系統(tǒng)I和數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)2;數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)2包括液位傳感器21、信號(hào)采集模塊22、微處理器23、存儲(chǔ)器24、GPS模塊25和無線通信模塊26，液位傳感器21與信號(hào)采集模塊22連接，信號(hào)采集模塊22與微處理器23相應(yīng)的輸入端連接，GPS模塊25與微處理器23相應(yīng)的輸入端連接，存儲(chǔ)器24與微處理器23相應(yīng)的輸入輸出端連接，無線通信模塊26與微處理器23相應(yīng)的輸入輸出端連接;供電系統(tǒng)I包括太陽能電池板11、蓄電池12和電源管理模塊13，蓄電池12和太陽能電池板11均與電源管理模塊13連接，電源管理模塊13與微處理器23相應(yīng)的輸入輸出端連接;供電系統(tǒng)I為液位傳感器21、信號(hào)采集模塊22、微處理器23、存儲(chǔ)器24、GPS模塊25和無線通信模塊26供電。
[0014]無線通信模塊26包含有WIFI通信模塊和移動(dòng)通信模塊。WIFI通信模塊可通過無線連接寬帶網(wǎng)絡(luò)，在無線寬帶網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域使用。移動(dòng)通信模塊(移動(dòng)通信模塊可為GSM模塊、⑶MA模塊、TD-SCDMA模塊或WCDMA模塊)可插入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)SM卡，連接到移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域使用。
[0015]參考圖2，電源管理模塊13包括電池充放電控制電路131、分壓及穩(wěn)壓電路132、電流監(jiān)控電路133和信號(hào)輸入輸出端口 134，太陽能電池板11和蓄電池12分別與電池充放電控制電路131相應(yīng)的端口連接，電池充放電控制電路131通過信號(hào)輸入輸出端口 134接收來自微處理器23的控制信號(hào)，電池充放電控制電路131的電源輸出端口與分壓及穩(wěn)壓電路132的電源輸入端口連接，分壓及穩(wěn)壓電路132具有分別為液位傳感器21、信號(hào)采集模塊22、微處理器23、存儲(chǔ)器24、GPS模塊25和無線通信模塊26供電的多個(gè)支路電源輸出端135;電流監(jiān)控電路133檢測(cè)各支路電源輸出端135的電流強(qiáng)度，并將檢測(cè)到的各電流強(qiáng)度信號(hào)通過信號(hào)輸入輸出端口 134傳輸至微處理器23。
[0016]上述液位傳感器21、信號(hào)采集模塊22、微處理器23、存儲(chǔ)器24、GPS模塊25、無線通信模塊26、太陽能電池板11、蓄電池12、電池充放電控制電路131、分壓及穩(wěn)壓電路132、電流監(jiān)控電路133等均可采用常規(guī)技術(shù)，在此不作進(jìn)一步描述。
[0017]上述數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)還可包括顯示裝置(如液晶顯示屏)，顯示裝置與微處理器相應(yīng)的輸出端連接，用于現(xiàn)場(chǎng)顯示液位檢測(cè)裝置檢測(cè)到的液位數(shù)據(jù)。
[0018]本實(shí)施例的液位檢測(cè)裝置中，液位傳感器21用于感應(yīng)液位變化，并將數(shù)據(jù)傳送給信號(hào)采集模塊22;信號(hào)采集模塊22將液位變化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適于微處理器23處理的液位值并傳送給微處理器23(信號(hào)采集模塊可按固定的時(shí)間間隔采集液位傳感器檢測(cè)到的液位數(shù)據(jù))，并控制液位傳感器21的數(shù)據(jù)傳送;存儲(chǔ)器24用于長(zhǎng)期保存數(shù)據(jù)(包括需在微處理器運(yùn)行的程序、檢測(cè)的液位數(shù)據(jù)等)；微處理器23提供控制功能和運(yùn)算功能，可接收來自信號(hào)采集模塊22的液位變化數(shù)據(jù)，并與存儲(chǔ)器24、無線通信模塊26交換數(shù)據(jù);GPS模塊25用于液位檢測(cè)裝置的定位，獲取檢測(cè)點(diǎn)的地理位置信息，并將地理位置信息傳送給微處理器23，再由無線通信模塊26給液位管理平臺(tái)，以便液位管理平臺(tái)總覽各液位檢測(cè)裝置的投放、運(yùn)行情況;無線通信模塊26能夠向液位管理平臺(tái)傳輸液位檢測(cè)裝置檢測(cè)到的液位數(shù)據(jù)及地理位置信息。電源管理模塊13中，信號(hào)輸入輸出端口 134作為電源管理模塊13與微處理器23之間信號(hào)傳輸?shù)慕涌?；電池充放電控制電?31根據(jù)來自微處理器23的控制信號(hào)，控制太陽能電池板11給蓄電池12充電的過程，并對(duì)蓄電池12的放電過程進(jìn)行控制;分壓及穩(wěn)壓電路132分出電壓穩(wěn)定的各支路電源供各模塊使用(各支路電源通過支路電源輸出端135連接至各模塊的電源端)；電流監(jiān)控電路133對(duì)各支路電源輸出端135的電流進(jìn)行監(jiān)控，并將電流信號(hào)通過信號(hào)輸入輸出端口 134傳輸至微處理器23，微處理器23根據(jù)各支路電源的電流值、電壓值，可對(duì)各模塊的用電情況進(jìn)行監(jiān)控。
[0019]采用若干個(gè)本實(shí)施例的液位檢測(cè)裝置與液位管理平臺(tái)共同構(gòu)成液位檢測(cè)及管理系統(tǒng)，液位管理平臺(tái)將各檢測(cè)點(diǎn)的地理位置信息進(jìn)行標(biāo)記，并匯總各液位檢測(cè)裝置傳送過來的液位數(shù)據(jù)，能夠?qū)崿F(xiàn)全區(qū)域、大面積的液位數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程管理，建立數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)匯總查詢及超警戒值自動(dòng)預(yù)警等功能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種太陽能供電的液位檢測(cè)裝置，包括供電系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)包括液位傳感器、信號(hào)采集模塊和微處理器，液位傳感器與信號(hào)采集模塊連接，信號(hào)采集模塊與微處理器相應(yīng)的輸入端連接，其特征在于:所述供電系統(tǒng)包括太陽能電池板、蓄電池和電源管理模塊，蓄電池和太陽能電池板均與電源管理模塊連接，電源管理模塊與微處理器相應(yīng)的輸入輸出端連接;所述數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)還包括存儲(chǔ)器、GPS模塊和無線通信模塊，GPS模塊與微處理器相應(yīng)的輸入端連接，存儲(chǔ)器與微處理器相應(yīng)的輸入輸出端連接，無線通信模塊與微處理器相應(yīng)的輸入輸出端連接;供電系統(tǒng)為液位傳感器、信號(hào)采集模塊、微處理器、存儲(chǔ)器、GPS模塊和無線通信模塊供電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能供電的液位檢測(cè)裝置，其特征在于:所述無線通信模塊包含有WIFI通信模塊和移動(dòng)通信模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能供電的液位檢測(cè)裝置，其特征在于:所述電源管理模塊包括電池充放電控制電路、分壓及穩(wěn)壓電路、電流監(jiān)控電路和信號(hào)輸入輸出端口，太陽能電池板和蓄電池分別與電池充放電控制電路相應(yīng)的端口連接，電池充放電控制電路通過信號(hào)輸入輸出端口接收來自微處理器的控制信號(hào)，電池充放電控制電路的電源輸出端口與分壓及穩(wěn)壓電路的電源輸入端口連接，分壓及穩(wěn)壓電路具有分別為液位傳感器、信號(hào)采集模塊、微處理器、存儲(chǔ)器、GPS模塊和無線通信模塊供電的多個(gè)支路電源輸出端；電流監(jiān)控電路檢測(cè)各支路電源輸出端的電流強(qiáng)度，并將檢測(cè)到的各電流強(qiáng)度信號(hào)通過信號(hào)輸入輸出端口傳輸至微處理器。
【文檔編號(hào)】G01F23/00GK205565875SQ201620414476
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年5月10日
【發(fā)明人】肖斌, 彭鴻, 盧旭錦, 謝培群, 梁煜輝, 顏觀文
【申請(qǐng)人】汕頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院