一种带GPS定位的液位传感智能终端制造技术

本实用新型专利技术涉及一种带GPS定位的液位传感智能终端，所述嵌入式MCU完成IO状态、液位传感器的监测以及无线通信模块通信，该嵌入式MCU通过USART连接RS485接口，该RS485接口采用RS485通讯方式接收外部的投入式液位传感器的信号；液位开关接口连接外部的浮球液位传感器，并通过切换，分别连接嵌入式MCU及电源转换的电路；所述BC20模组同时集成了NB‑IoT通信和GPS定位模块的功能，NB‑IoT通信模块将采集的液位信息及GPS定位模块采集的位置信息上报NB‑IOT基站。本终端不采用有线方式，由高能锂电池供电，超低功耗免维护；加载GPS定位模块，当其发生丢失时可根据GPS定位信息进行追回。

A liquid level sensor intelligent terminal with GPS positioning

【技术实现步骤摘要】
一种带GPS定位的液位传感智能终端
本技术属于信息控制领域，涉及采用信息手段对液位的智能控制，尤其是一种带GPS定位的液位传感智能终端。
技术介绍
目前，大多数液位采集节点采用有线连接方式，但这种方法会增加设备功耗以及设备的安装难度，有线连接也会加大设备的防水结构设计难度；而且，采集点设备大部分无法连接网络，不方便进行采集数据的收集和统计整理，也缺失定位功能，会对采集地理信息带来困难。通过公开专利文献的检索，发现如下两篇与本专利申请相关的专利：1、一种液位监控装置监控点终端(cn105588616A)，包括电源、处理器、传感器和发射机构，所述电源的输出端连接在处理器的电源端上，传感器的输出端连接在处理器的信号输入端上，发射机构的信号输入端连接在处理器的输出端上，所述传感器为LM1042，所述处理器为AT89C52，所述发射机构为WIFI或蓝牙发送模块，所述传感器与处理器之间还设置有A/D转换器，所述电源包括串联的电池板和蓄电池，所述蓄电池的输出端连接在处理器的电源输入端上。2、一种遥测终端机(cn203949710U)，特别是涉及一种对下水道内的液面高度进行测量的液位测量遥测终端机。本技术的遥测终端机包括中央控制单元，还包括与中央控制单元电连接、对下水道液位进行测量的超声测量单元以及与中央控制单元电连接的无线通信单元，所述无线通信单元包括固定设置在井盖上方的平板型天线。本技术利用超声测量单元对下水道内的液位进行非接触测量，能够避免下水道内的杂物的影响，具有更高的精度，设备稳定性更好，采用无线通信单元能够与中心站进行无线连接，组网方便，投资少，采用固定设置在井盖上方的平板型天线，保证了信号的完整性和有效性，承载能力高，使天线不容易被车辆压坏，同时不会影响车辆的正常通行。通过技术特征的对比，上述的公开专利与本专利申请的目的及技术方案不相同。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种带GPS定位的液位传感智能终端，该智能终端不采用有线方式，由高能锂电池供电，超低功耗免维护；加载GPS定位模块，当其发生丢失时可根据GPS定位信息进行追回。本技术的目的是这样实现的：一种带GPS定位的液位传感智能终端，包括高容量锂电池、电源转换、嵌入式MCU、BC20模组、液位开关接口及RS485接口，高容量锂电池提供供电电源，该锂电池的3.6V供电一部分给通信模块供电，另一部分通过LDO电源转换芯片转换成3.0V给板上其他器件供电，嵌入式MCU完成IO状态、液位传感器的监测以及无线通信模块通信，该嵌入式MCU通过USART连接RS485接口，该RS485接口采用RS485通讯方式接收外部的投入式液位传感器的信号；液位开关接口连接外部的浮球液位传感器，并通过切换，分别连接嵌入式MCU及电源转换的电路；所述BC20模组同时集成了NB-IoT通信和GPS定位模块的功能，NB-IoT通信模块将采集的液位信息及GPS定位模块采集的位置信息上报NB-IOT基站。而且，所述电源转换的电路包括电压转换芯片U3、NPN三极管Q3和P沟MOS管Q4，浮球液位开关接口P3通过NPN三极管Q3和P沟MOS管Q4后通过二极管D3连接电压转换芯片U3，NPN三极管Q3和P沟MOS管Q4组成电源输入控制电路；浮球液位开关接口P3的Pin1和Pin2连接常开开关，其Pin3和Pin4连接常闭开关。而且，所述RS485接口电路的电路包括隔离RS485总线芯片U4、P沟MOS管Q5和NPN三极管Q6组成的电源控制电路，隔离RS485总线芯片U4自带信号隔离和电源隔离，P沟MOS管Q5和NPN三极管Q6组成电源控制电路通过RS485_PWR_EN控制RS485接口电路的功耗，P4接口连接投入式液位传感器，嵌入式MCU通过USART总线将隔离RS485总线芯片U4转换为RS485总线，读取投入式液位传感器的数值即得到液位深度的数值。本技术的优点和积极效果是：1、本技术由大容量高能锂电池供电，NB-IoT通讯超低功耗可实现免维护，由液位测量部分监测环境液位；当液位达到预设值或液位出现异常波动，触发报警机制激活GPS定位部分，由NB-IoT通讯部分将信息上报到系统管控平台，系统管控平台报警，并系统生产工单，将工单信息推送给指定运维人员的手机，进行现场运维。2、本技术安装在雨天易积水的地理位置，当水位达到一定高度后会终端会自动打开电源并读取投入定时采集当时的水深，读取当时的GPS信息，通过NB-IoT上报给基站进行统计；当水位回落后，终端会自动切断电源，具有长久的电池实用寿命。3、本技术不采用有线方式，由高能锂电池供电，同时超低功耗免维护；液位传感器智能终端加载GPS定位模块，当其发生丢失时可根据GPS定位信息进行追回。附图说明图1为本技术控制电路方框图；图2为本技术电源转换的电路原理图；图3为本技术RS485接口电路的电路原理图。具体实施方式下面结合实施例对本技术进一步说明：下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本技术的保护范围。一种带GPS定位的液位传感智能终端，包括高容量锂电池、电源转换、嵌入式MCU、BC20模组、液位开关接口及RS485接口，高容量锂电池提供供电电源，该锂电池的3.6V供电一部分给通信模块供电，另一部分通过LDO电源转换芯片转换成3.0V给板上其他器件供电，stm32l1系列单片机的嵌入式MCU完成IO状态、液位传感器的监测以及无线通信模块通信，该嵌入式MCU通过USART连接RS485接口，该RS485接口采用RS485通讯方式接收外部的投入式液位传感器的信号；液位开关接口连接外部的浮球液位传感器，并通过切换，分别连接嵌入式MCU及电源转换；所述BC20模组同时集成了NB-IoT通信和GPS定位模块的功能，NB-IoT通信模块将采集的液位信息及GPS定位模块采集的位置信息上报NB-IOT基站。所述电源转换的电路原理图，参见图2，包括电压转换芯片U3、NPN三极管Q3和P沟MOS管Q4，浮球液位开关接口P3通过NPN三极管Q3和P沟MOS管Q4后通过二极管D3连接电压转换芯片U3，NPN三极管Q3和P沟MOS管Q4组成电源输入控制电路；浮球液位开关接口P3的Pin1和Pin2连接常开开关，其Pin3和Pin4连接常闭开关。其工作原理是：电压转换芯片U3将3.6V锂电池电压转换为3.0V电压，给电路板供电；嵌入式MCU通过PWR_SW信号来控制NPN三极管Q3的通断，当液面触发Pin1和Pin2闭合后，Q3管处于导通状态，电路暂时通电使MCU开始工作，之后MCU再拉高PWR_SW信号实现电路自锁；当浮球液位传感器探知的液位低于P3的Pin3和Pin4连接的液位开关，嵌入式MCU拉低PWR_SW信号，Q3管处于高阻状态，电路的3.6V电源被切断。所述RS485接口电路的电路原理图参见图3，包括隔离RS本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带GPS定位的液位传感智能终端，其特征在于：包括高容量锂电池、电源转换、嵌入式MCU、BC20模组、液位开关接口及RS485接口，高容量锂电池提供供电电源，该锂电池的3.6V供电一部分给通信模块供电，另一部分通过LDO电源转换芯片转换成3.0V给板上其他器件供电，嵌入式MCU完成IO状态、液位传感器的监测以及无线通信模块通信，该嵌入式MCU通过USART连接RS485接口，该RS485接口采用RS485通讯方式接收外部的投入式液位传感器的信号；液位开关接口连接外部的浮球液位传感器，并通过切换，分别连接嵌入式MCU及电源转换的电路；所述BC20模组同时集成了NB-IoT通信和GPS定位模块的功能，NB-IoT通信模块将采集的液位信息及GPS定位模块采集的位置信息上报NB-IOT基站。/n

【技术特征摘要】
1.一种带GPS定位的液位传感智能终端，其特征在于：包括高容量锂电池、电源转换、嵌入式MCU、BC20模组、液位开关接口及RS485接口，高容量锂电池提供供电电源，该锂电池的3.6V供电一部分给通信模块供电，另一部分通过LDO电源转换芯片转换成3.0V给板上其他器件供电，嵌入式MCU完成IO状态、液位传感器的监测以及无线通信模块通信，该嵌入式MCU通过USART连接RS485接口，该RS485接口采用RS485通讯方式接收外部的投入式液位传感器的信号；液位开关接口连接外部的浮球液位传感器，并通过切换，分别连接嵌入式MCU及电源转换的电路；所述BC20模组同时集成了NB-IoT通信和GPS定位模块的功能，NB-IoT通信模块将采集的液位信息及GPS定位模块采集的位置信息上报NB-IOT基站。


2.根据权利要求1所述的带GPS定位的液位传感智能终端，其特征在于：所述电源转换的电路包括电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪峰，刘东平，吴书娥，金宇昂，
申请(专利权)人：天津耀通科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12