一种基于物联网的智能压力仪表终端制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种基于物联网的智能压力仪表终端，包括封装在工业塑料壳体内的主电路板、从电路板和电池，其中：主电路板包括超低功耗微处理器、M2M_SIM模块、发射天线模块、第一数据传输接口、电池电源输入接口和通电指示模块。从电路板包括第二数据传输接口、硅压阻传感器模块、陀螺仪传感器模块、传感器电源唤醒控制模块、电源开关及附属电路。用户可通过终端平台实时查看智能压力仪表终端测量得到的当前气体压力值、温度值，以及，空间位置的改变状态，进而，通过对测量数据采集、统计和分析，可随时、灵活、快速做出可行性处理方案。案。案。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的智能压力仪表终端


[0001]本专利技术属于压力仪表
，具体涉及一种基于物联网的智能压力仪表终端。

技术介绍

[0002]气体设备是内部充置具有压力值气体的设备，例如，消防灭火瓶、燃气锅炉、液化气瓶、储气罐、窨井盖等。随着气体设备应用的日益增多，气体设备的安全性越来越受到重视。其中，气体压力值稳定在规定范围内是保证气体设备正常、安全使用的关键条件。
[0003]目前，对气体压力值的监测主要采用安装于气体设备上的压力仪表完成，但是，在定期维护检查不同气体设备的气体压力值时，通常需要工作人员逐个查看所有气体设备上的压力仪表，不仅耗费大量的人力、物力和时间，而且容易出现漏检、误检、错检等人为差错。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例中提供了一种基于物联网的智能压力仪表终端，以解决现有技术中在检查气体设备耗时耗力且容易出现差错的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例公开了如下技术方案：。
[0006]本专利技术的一个方面提供一种基于物联网的智能压力仪表终端，包括封装在工业塑料壳体内的主电路板、从电路板和电池，其中：
[0007]所述主电路板包括超低功耗微处理器、M2M_SIM模块、发射天线模块、第一数据传输接口、电池电源输入接口和通电指示模块；
[0008]所述从电路板包括第二数据传输接口、硅压阻传感器模块、陀螺仪传感器模块、传感器电源唤醒控制模块、电源开关及附属电路；
[0009]所述第一数据传输接口分别与所述超低功耗微处理器和所述第二数据传输接口电连接；所述第二数据传输接口分别与所述硅压阻传感器模块和所述陀螺仪传感器模块电连接；
[0010]第一数据传输接口用于将超低功耗微处理器的控制信号传输至第二数据传输接口；第二数据传输接口用于将所述控制信号传输至硅压阻传感器模块和所述陀螺仪传感器模块；
[0011]第二数据传输接口还用于将硅压阻传感器模块和陀螺仪传感器的测量数据传输至第一数据传输接口；第一数据传输接口还用于将所述测量数据传输至超低功耗微处理器；
[0012]所述超低功耗微处理器与所述发射天线模块电连接，用于获取并处理所述测量数据，并将处理后的测量数据发送至发射天线模块；
[0013]所述超低功耗微处理器还用于生成控制信号，并通过第一数据传输接口发送至第二数据传输接口，使第二数据传输接口将控制信号发送至硅压阻传感器模块和陀螺仪传感器模块，以控制硅压阻传感器模块和陀螺仪传感器模块的数据采集频率及供电；
[0014]所述M2M_SIM模块与超低功耗微处理器电连接，用于获取用户设备的身份，根据用户设备的身份生成识别码，并将所述识别码发送至超低功耗微处理器；
[0015]所述超低功耗微处理器还用于根据M2M_SIM模块发送的识别码进行身份识别，并在身份识别成功后生成身份信息发送至发射天线模块；
[0016]所述发射天线模块，用于将超低功耗微处理器传输的测量数据和身份信息发送至外部服务基站；
[0017]所述电池电源输入接口分别与所述电池和主电路板的电路、从电路板的电路电连接，用于将电池的电压传输给主电路板电路和从电路板电路；
[0018]所述电源开关及附属电路分别与电池和主电路板的第一数据传输接口、从电路板的第二数据传输接口电连接，用于控制主电路板电路、从电路板电路与电池的接通和断开；
[0019]所述通电指示模块与电源开关及附属电路电连接，用于指示主电路板电路、从电路板电路与电池的通断状态；
[0020]所述硅压阻传感器模块，用于测量设备所处环境的气体压力电压信号和温度，并生成测量数据；
[0021]所述陀螺仪传感器模块，用于分别测量设备在水平X轴、Y轴和垂直Z轴方向的电压信号，并生成测量数据；
[0022]超低功耗微处理器与所述传感器电源唤醒控制模块电连接，还用于在智能压力仪表终端发生位移，以及，硅压阻传感器模块和/或陀螺仪传感器模块休眠的时长达到预设时间时，向传感器电源唤醒控制模块发送控制信号；
[0023]所述传感器电源唤醒控制模块分别与硅压阻传感器模块和陀螺仪传感器模块电连接，用于接收超低功耗微处理器发送的控制信号，并根据控制信号控制硅压阻传感器模块和陀螺仪传感器模块的启动及休眠。
[0024]可选地，所述第一数据传输接口与第二数据传输接口均包含集成电路总线IIC接口；
[0025]所述IIC接口的输入输出端与硅压阻传感器模块的输出端电连接，所述IIC接口的第一输出端通过数据线SDA分别与超低功耗微处理器的I2C0_SDA端口、硅压阻传感器模块和陀螺仪传感器模块电连接，所述IIC接口的第二输出端通过控制线SCL分别与所述超低功耗微处理器的I2C0_SCL端口、硅压阻传感器模块和陀螺仪传感器模块电连接。
[0026]可选地，所述M2M_SIM模块由M2M模组以及封装在M2M模组上的SIM卡芯片构成；
[0027]M2M_SIM模块的VDD引脚、RST引脚、CLK引脚、I/O引脚分别与超低功耗微处理器的USIM_VDD引脚、USIM_RST引脚、USIM_CLK引脚、USIM_DATA引脚电连接。
[0028]可选地，所述发射天线模块的正极与超低功耗微处理器的RF_ANT引脚电连接，负极与地连接。
[0029]可选地，所述通电指示模块上设置有指示灯；
[0030]通电指示模块具有电容短时间充放电功能，能够在接通电源的瞬间使指示灯短暂闪亮；
[0031]指示灯与电容串联，并且与电源正负极电相连。
[0032]可选地，所述硅压阻传感器模块包括硅压阻传感器，所述硅压阻传感器集成有压力敏感芯片和数字调理芯片，并采用MEMS技术，能够通对硅压阻传感器的偏移、灵敏度、温
漂和非线性进行数字补偿，以供电电压为参考，生成经过校准、温度补偿后的标准数字信号作为测量数据；
[0033]硅压阻传感器的SDA引脚、SCL引脚经IIC总线分别与超低功耗微处理器的I2C0_SDA引脚和I2C_SCL引脚相连。
[0034]可选地，所述陀螺仪传感器模块包含陀螺仪传感器，所述陀螺仪传感器为完整的6D MEMS惯性测量单元IMU，具有9轴传感器融合和预设的系统水平定位精度；
[0035]陀螺仪传感器的SDA引脚、SCL引脚经IIC总线分别与超低功耗微处理器的I2C0_SDA引脚、I2C_SCL引脚电连接，INT1引脚与超低功耗微处理器的PIO35电连接。
[0036]可选地，所述传感器电源唤醒控制模块包括电压源、两级MOS管和控制单元；
[0037]所述硅压阻传感器电源唤醒控制电路第一级MOS管G级与超低功耗微处理器的PIO36相连，S级接地，D级与第二级MOS管的G级相连；第二级MOS管的G级与第一级MOS管的D级相连，S级与电压源相连，D级与硅压阻传感器的VDD引脚相连；
[0038]所述陀螺仪传感器电源唤醒控制电路第一级MOS管G级与超低功耗的微本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的智能压力仪表终端，其特征在于，包括封装在工业塑料壳体内的主电路板、从电路板和电池，其中：所述主电路板包括超低功耗微处理器、M2M_SIM模块、发射天线模块、第一数据传输接口、电池电源输入接口和通电指示模块；所述从电路板包括第二数据传输接口、硅压阻传感器模块、陀螺仪传感器模块、传感器电源唤醒控制模块、电源开关及附属电路；所述第一数据传输接口分别与所述超低功耗微处理器和所述第二数据传输接口电连接；所述第二数据传输接口分别与所述硅压阻传感器模块和所述陀螺仪传感器模块电连接；第一数据传输接口用于将超低功耗微处理器的控制信号传输至第二数据传输接口；第二数据传输接口用于将所述控制信号传输至硅压阻传感器模块和所述陀螺仪传感器模块；第二数据传输接口还用于将硅压阻传感器模块和陀螺仪传感器的测量数据传输至第一数据传输接口；第一数据传输接口还用于将所述测量数据传输至超低功耗微处理器；所述超低功耗微处理器与所述发射天线模块电连接，用于获取并处理所述测量数据，并将处理后的测量数据发送至发射天线模块；所述超低功耗微处理器还用于生成控制信号，并通过第一数据传输接口发送至第二数据传输接口，使第二数据传输接口将控制信号发送至硅压阻传感器模块和陀螺仪传感器模块，以控制硅压阻传感器模块和陀螺仪传感器模块的数据采集频率及供电；所述M2M_SIM模块与超低功耗微处理器电连接，用于获取用户设备的身份，根据用户设备的身份生成识别码，并将所述识别码发送至超低功耗微处理器；所述超低功耗微处理器还用于根据M2M_SIM模块发送的识别码进行身份识别，并在身份识别成功后生成身份信息发送至发射天线模块；所述发射天线模块，用于将超低功耗微处理器传输的测量数据和身份信息发送至外部服务基站；所述电池电源输入接口分别与所述电池和主电路板的电路、从电路板的电路电连接，用于将电池的电压传输给主电路板电路和从电路板电路；所述电源开关及附属电路分别与电池和主电路板的第一数据传输接口、从电路板的第二数据传输接口电连接，用于控制主电路板电路、从电路板电路与电池的接通和断开；所述通电指示模块与电源开关及附属电路电连接，用于指示主电路板电路、从电路板电路与电池的通断状态；所述硅压阻传感器模块，用于测量设备所处环境的气体压力电压信号和温度，并生成测量数据；所述陀螺仪传感器模块，用于分别测量设备在水平X轴、Y轴和垂直Z轴方向的电压信号，并生成测量数据；超低功耗微处理器与所述传感器电源唤醒控制模块电连接，还用于在智能压力仪表终端发生位移，以及，硅压阻传感器模块和/或陀螺仪传感器模块休眠的时长达到预设时间时，向传感器电源唤醒控制模块发送控制信号；所述传感器电源唤醒控制模块分别与硅压阻传感器模块和陀螺仪传感器模块电连接，用于接收超低功耗微处理器发送的控制信号，并根据控制信号控制硅压阻传感器模块和陀
螺仪传感器模块的启动和休眠。2.根据权利要求1所述的智能压力仪表终端，其特征在于，所述第一数据传输接口与第二数据传输接口均包含集成电路总线IIC接口；所述IIC接口的输入输出端与硅压阻传感器模...

【专利技术属性】
技术研发人员：余方文，汪保成，臧垒，闫月亮，
申请(专利权)人：芜湖芯硅智电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：