一种消防水池液位检测系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及消防物联网技术领域，提出一种消防水池液位检测系统，包括液位传感器、MCU、通信模块，其中MCU与液位传感器进行数据传输，MCU的输出端与通信模块的输入端连接，消防水池液位检测系统采用外接电池进行供电。本发明专利技术还提出一种消防水池液位检测方法，应用上述消防水池液位检测系统，包括以下步骤：系统上电，MCU、通信模块初始化后进入低功耗模式；MCU定时唤醒并通过液位传感器获取当前时刻的消防水池液位数据，若液位数据高于报警值则将数据上传到云服务器中，然后MCU和通信模块进入低功耗模式；若否，则判断距离上次上传的时间间隔是否大于十分钟，若是则将数据上传到云服务器中，否则MCU和通信模块进入低功耗模式。

A Detection System and Method of Water Level in Fire Pool

【技术实现步骤摘要】
一种消防水池液位检测系统及方法
本专利技术涉及消防物联网
，更具体地，涉及一种消防水池液位检测系统及方法。
技术介绍
为了能够在突发情况下保证消防用水足够，需要对消防水系统中的消防水池的需水量进行检测，从而避免由于消防水池内水量不足导致影响消防部门的灭火工作。消防水池一般设置在高层建筑，目前对消防水池的水位检测普遍采用人工检测，因此消防水池的水位检测工作需要耗费大量的时间和人力等资源，且一旦检测工作没有及时开展，或者检测工作出现疏漏，将危机人们的生命财产安全。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术所述的不能及时对消防水池的水位进行检测等至少一种缺陷，提供一种消防水池液位检测系统。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种消防水池液位检测系统，包括液位传感器、用于获取并处理液位传感器检测得到的液位数据的MCU、用于将完成处理的液位数据上报到云服务器的通信模块，其中MCU与液位传感器进行数据传输，MCU的输出端与通信模块的输入端连接，且消防水池液位检测系统采用外接电池进行供电。在具体使用过程中，消防水池液位检测系统上电后，MCU进行初始化，MCU配置与液位传感器的通信协议后，通过通信模块连接到云服务器，完成启动工作；MCU定时唤醒并通过与液位传感器通信获取当前时刻的液位数据，MCU判断当前时刻的液位数据是否超出预设的报警值，若是，则MCU通过通信模块将当前时刻的液位数据上报到云服务器中，然后进入低功耗模式；若否，则先判断距离上次上报液位数据的时间间隔是否大于10min，若是则MCU将当前时刻的液位数据上报到云服务器平台后再进入低功耗模式，否则MCU直接进入低功耗模式。本技术方案中，MCU与液位传感器进行数据传输，使MCU和通信模块可集成安装在建筑内部阴暗位置，有效避免太阳直射导致系统损坏；消防水池液位检测系统由外接电池进行供电，能够降低整体成本且缩小整体体积，安装更加方便；消防水池液位检测系统中的MCU和通信模块设置为定时唤醒工作，在不需要工作时进入低功耗模式，有效降低整个系统的功耗，延长电池使用寿命；消防水池液位检测系统实现了消防水池液位的实时测量，通过通信模块定时将检测得到的液位数据上报到云服务器，或当液位数据低于预设的报警值时将检测得到的液位数据上报到云服务器中，工作人员可通过调取云服务器中定时更新的液位数据，实现消防水池液位状况的实时检测，避免没有及时开展消防水池的液位检测工作导致危及人们的生命财产安全。优选地，通信模块为NB-IoT模组通信电路，其中NB-IoT模组通信电路包括NB-IoT模组芯片U3、天线、SIM卡座和设置在SIM卡座上的SIM卡；NB-IoT模组芯片U3通过天线接口J1与天线连接，NB-IoT模组芯片U3通过USIM卡接口与设置在SIM卡座上的SIM卡电连接。本优选方案中，选择低功耗的NB-IoT模组通信电路作为通信模块，有效降低MCU向外手法数据时所需要消耗的通信功耗。优选地，NB-IoT模组通信电路还包括贴片电阻R20、R22、R23，其中NB-IoT模组芯片U3的USIM_RESET端通过贴片电阻R20与SIM卡的RST端电连接，NB-IoT模组芯片U3的USIM_CLK端通过贴片电阻R22与SIM卡的CLK端电连接，NB-IoT模组芯片U3的USIM_DATA端通过贴片电阻R23与SIM卡的I/O端电连接。本优选方案中的贴片电阻R20、R22、R23用于改善抗静电放电性能。优选地，NB-IoT模组通信电路还包括TVS二极管U4、贴片电容C25、C26、C27，其中贴片电阻R20、R22、R23的一端分别与NB-IoT模组芯片U3电连接，贴片电阻R20、R22、R23的另一端分别与TVS二极管U4电连接；贴片电阻R20的另一端与贴片电容C25的一端电连接，贴片电容C25的另一端接地；贴片电阻R22的另一端与贴片电容C26的一端电连接，贴片电容C26的另一端接地；贴片电阻R23的另一端与贴片电容C27的一端电连接，贴片电容C27的另一端接地。本优选方案中的二极管采用TVS二极管，能够对NB-IoT模组通信电路有效地进行静电放电防护；贴片电容C25、C26、C27用于对电信号进行滤波处理，提高电路的稳定性。优选地，装置还包括开机电路、唤醒电路和复位电路；所述开机电路包括三级管Q1、贴片电容C21、贴片电阻R13和R15，其中MCU的MCU_PWR端与电阻R13的一端电连接，电阻R13的另一端与三极管Q1的基极电连接，三极管Q1的集电极与NB-IoT模组芯片U3的NB_PWR端电连接，三极管Q1的发射极接地；电阻R13的另一端与电阻R15的一端电连接，电阻R15的另一端接地；NB-IoT模组芯片U3的NB_PWR端与电容C21的一端电连接，电容C21的另一端接地；所述唤醒电路包括三极管Q2、贴片电容C22、贴片电阻R14、R16、R17、R18，其中MCU中的MCU_PWR端与电阻R16的一端电连接，电阻R16的另一端与三极管Q2的基极电连接，三级管Q2的发射极与NB-IoT模组芯片U3的NB_WAKEUP端电连接；NB-IoT模组芯片U3的NB_WAKEUP端与电容C22的一端电连接，电容C22的另一端接地；三极管Q2的发射极与电阻R18的一端电连接，电阻R18的另一端接地；电阻R16的另一端与电阻R17的一端电连接，电阻R17的另一端接地；三极管Q2的集电极与电阻R14的一端电连接，电阻R14的另一端与外接电池的输出端电连接；所述复位电路包括三极管Q3、贴片电容C24、贴片电阻R21、R24，其中MCU中的MCU_RST端与电阻R21的一端电连接，电阻R21的另一端与三极管Q3的基极电连接，三级管Q3的发射极接地；电阻R21的另一端与电阻R24的一端电连接，电阻R24的另一端接地；三极管Q3的集电极与NB-IoT模组芯片U3的NB_RST端电连接，NB-IoT模组芯片U3的NB_RST端与电容C24的一端电连接，电容C24的另一端接地。本优选方案中，当MCU_PWR端为高电平时，NB-IoT模组芯片U3的NB_PWR端与GND导通，当NB_PWR处于低电平的持续时间大于1.2秒，NB-IoT模组芯片U3完成开机工作；当MCU_WAKEUP端为高电平时，三极管Q2导通，此时NB_WAKEUP端为高电平，当NB_WAKEUP端处于高电平的持续时间大于1秒时，NB-IoT模组芯片U3从低功耗模式中唤醒，进入正常工作状态；当MCU_RST端为高电平时，三极管Q3导通，NB-IoT模组芯片U3的NB_RST端为低电平，当NB_RST端处于低电平的持续时间大于1秒时，NB-IoT模组芯片U3执行复位工作。优选地，通信模块设置有485有线接口，用于当无线信号较弱时MCU通过485串行总线标准向云服务器进行数据通信。优选地，装置还包括电源稳压电路，电源稳压电路的输入端与外接电池的输出端电连接，所述电源稳压电路包括低压差线性稳压芯片U2、电容C3、C4、C5，其中稳压芯片U2的输入端作为电源稳压电路的输入端与外接电池的输出端电连接，稳压芯片U2的输出端与MCU的供电端电连接，稳压芯片U2的输出端与通信模块的供电端电连接；稳压芯片U2的输入端与电容C3的一端电连接，电容C3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种消防水池液位检测系统，其特征在于：包括液位传感器、用于获取并处理液位传感器检测得到的液位数据的MCU、用于将完成处理的液位数据上报到云服务器的通信模块，其中所述MCU与液位传感器进行数据传输，所述MCU的输出端与通信模块的输入端连接，所述消防水池液位检测系统采用外接电池进行供电。

【技术特征摘要】
1.一种消防水池液位检测系统，其特征在于：包括液位传感器、用于获取并处理液位传感器检测得到的液位数据的MCU、用于将完成处理的液位数据上报到云服务器的通信模块，其中所述MCU与液位传感器进行数据传输，所述MCU的输出端与通信模块的输入端连接，所述消防水池液位检测系统采用外接电池进行供电。2.根据权利要求1所述的消防水池液位检测系统，其特征在于：所述通信模块为NB-IoT模组通信电路，其中所述NB-IoT模组通信电路包括NB-IoT模组芯片U3、天线、SIM卡座和设置在SIM卡座上的SIM卡；所述NB-IoT模组芯片U3通过天线接口J1与天线连接，所述NB-IoT模组芯片U3通过USIM卡接口与设置在SIM卡座上的SIM卡电连接。3.根据权利要求2所述的消防水池液位检测系统，其特征在于：所述NB-IoT模组通信电路还包括贴片电阻R20、R22、R23，其中NB-IoT模组芯片U3的USIM_RESET端通过贴片电阻R20与SIM卡的RST端电连接，所述NB-IoT模组芯片U3的USIM_CLK端通过贴片电阻R22与SIM卡的CLK端电连接，所述NB-IoT模组芯片U3的USIM_DATA端通过贴片电阻R23与SIM卡的I/O端电连接。4.根据权利要求3所述的消防水池液位检测系统，其特征在于：所述NB-IoT模组通信电路还包括TVS二极管U4、贴片电容C25、C26、C27，所述贴片电阻R20、R22、R23的一端分别与NB-IoT模组芯片U3电连接，贴片电阻R20、R22、R23的另一端分别与TVS二极管U4电连接；所述贴片电阻R20的另一端与贴片电容C25的一端电连接，贴片电容C25的另一端接地；所述贴片电阻R22的另一端与贴片电容C26的一端电连接，贴片电容C26的另一端接地；所述贴片电阻R23的另一端与贴片电容C27的一端电连接，贴片电容C27的另一端接地。5.根据权利要求2所述的消防水池液位检测系统，其特征在于：所述系统还包括开机电路、唤醒电路和复位电路；所述开机电路包括三级管Q1、贴片电容C21、贴片电阻R13和R15，其中所述MCU的MCU_PWR端与电阻R13的一端电连接，电阻R13的另一端与三极管Q1的基极电连接，三极管Q1的集电极与NB-IoT模组芯片U3的NB_PWR端电连接，三极管Q1的发射极接地；所述电阻R13的另一端与电阻R15的一端电连接，电阻R15的另一端接地；所述NB-IoT模组芯片U3的NB_PWR端与电容C21的一端电连接，电容C21的另一端接地；所述唤醒电路包括三极管Q2、贴片电容C22、贴片电阻R14、R16、R17、R18，其中所述MCU的MCU_PWR端与电阻R16的一端电连接，电阻R16的另一端与三极管Q2的基极电连接，三级管Q2的发射极与NB-IoT模组芯片U3的NB_WAKEUP端电连接；所述NB-IoT模组芯片U3的NB_WAKEUP端与电容C22的一端电连接，电容C22的另一端接地；所述三极管Q2的发射极与电阻R18的一端电连接，电阻R18的另一端接地；所述电阻R16的另一端与电阻R17的一端电连接，电阻R17的另一端接地；所述三极管Q2的集电极与电阻R14的一端电连接，电阻R14的另一端与外接电池的输出端电连接；所述复位电路包括三极管Q3、贴片电容C24、贴片电阻R21、R24，其中所述MCU的MCU_RST端与电阻R21的一端电连接，电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁顺玮，肖雄坤，余思波，赖文杰，温佳文，熊爱民，杨海滨，
申请(专利权)人：广州优优加智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44