电池供电无线实时监测终端制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电池供电无线实时监测终端，包括无线通讯模块，无线通讯模块与主控芯片连接，主控芯片与温度传感器、存储器、压力／水质传感器、带控低功耗稳压器、自保持继电器、单总线通讯口、低功耗稳压器连接，低功耗稳压器与存储器连接，自保持继电器与无线通讯模块连接，自保持继电器与无线通讯模块的ＳＩＭ卡连接，电池组为上述各用电单元提供电源。本实用新型专利技术结构合理，采用电池供电，无需市电支持，工作效果好。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

-本技术涉及一种电池供电无线实时监测终端。技术背景-现有在建供水管网监测系统，因受远传终端缺陷的影响，不能满足 自来水公司的日常需要，其采用的终端主要分为两类第一类是传统的RTU，通过无线电台传输数据，该终端有如下缺点 选点难当前，管网监测系统均采用无线电台实现远程数据的采集， 如管网压力、流量、水质等参数。无线电台数据传输存在功耗较大的问 题，必须采用220V市电工作；无线信号数据传输也是传统电台难以处 理的一大难题，必须加装高大天线，并校准天线的方向，这样的装置大 大增加了雷击的概率，加之城市高楼大厦林立，建设速度惊人，使得信 号传输严重受阻，无线电台的作用在城区难以发挥。要选择一个较理想 的管网监测站，必须满足三个条件 一是接入220V市电；二是无线电 台信号传输不受建筑物阻挡；三是管网需要选择测量的敏感点(调度人员想看到位置)。事实上，这三个条件很难同时满足。目前研发的监测 系统一般只满足了数据传输条件(市电和通讯)，没有考虑到管网监测 点的位置。这种系统实际上不能用于日常生产运行调度，如同虚设，根本达不到节能降耗、服务大众的基本指标，使得我国99%的自来水公司 亏损。扩点难目前，我国频率资源极其匮乏，电台传输频率必须由国家无线电管理委员会授权批准。受电台无线数据传送原理限制，终端数据传输只能采用Polling方式，终端数量不可能无限扩增，按照每个终端5秒传送一次数据计算，300个终端传送数据需延迟25分钟，这种通讯方式只适用于终端数量少的场合。移动难监测站建设需要房子建设、220V市电接入、高大天线架设以及接地防雷设备安装等。监测站建设好以后没法移动。随着我国经济的高速发展，自来水供水管网建设日新月异，不少第一年建设的监测站到第二年就不能用了，据统计，所有监测站建好后只有10%是可用的，其余都己废除或作为领导参观的形象工程，，浪费非常严重。建设周期长 一套供水管网监测系统，从基础实施建设到正常使用，至少需要两年时间。建设成本高根据测量的不同物理量， 一个监测站建设的直接成本，估计需要10-20万元，其中不包括人力资源成本。第二类通讯终端是近几年发展起来的，主要采用GPRS或CDMA通讯，该系统虽然解决了通讯的问题，但通讯的实时性和供电电源的问题没有得到较好解决。采用电池供电，就难以保证实时通讯，有的厂商称为DataLog(数据记录仪)，只能用于实时性要求不高的场合，作为辅助测量，如远传水表等；要做到实时通讯，就必须接入220V市电，这与无线电台传输比较，没有太多区别。这类终端主要应用于电力系统，不适合地下水网监测。城市供水系统是一个由各种地下管道、水厂、泵站、水塔、阀门、用户等多种设施构成的大型网络系统，其中，水厂的水处理工艺、城市供水管网的运行和用户服务都是复杂而庞大的系统，没有远程监控设备的支撑，是难以做好城市供水工作的。供水企业的信息化建设是《城市供水行业2010年技术进步规划及2020年远景目标》中提出的一项重要任务。近几年来，随着供水企业管理水平的日益提高、科技投入的力度日益加大、企业信息化的建设日益成熟，全国各大、中型城市都迫切需要一套功能齐备、方便快捷、安全稳定的供水系统，以满足居民对日常用水的需求，为此，必须加大供水企业信息化建设步伐。企业信息化建设的本质就是应用信息技术实现企业现代化的管理过程，包括建立现代化企业理念、实现管理流程改造、提高管理效率以及促进企业体制创新、技术创新和管理创新等方面。供水管理部门实现信息化的目标和任务主要是 供水信息化建设带动供水现代化建设； 采用先进、开放、实用、成熟的技术，大幅度、跨越式地发展供水信息化； 建立数字化供水管理模式，实现供水管理的电子化、自动化、网络化、多媒体化； 利用现代信息技术，不断优化供水系统中生产、服务、管理等环节，充分发挥先进技术的长处，从而有力保证供水战略目标的实现。供水管理的信息化建设应用部分可以分为对外服务中心部分；生产运行部分；办公自动化部分。应用信息化技术手段建立供水科学管理系统是供水企业长期追求的目标。国内90%以上大、中城市的供水企业大力开展城市供水系统信息化技术应用，已先后完成了营业信息管理系统、供水管网地理信息系统、客户服务系统、供水调度SCADA系统以及门户网站等建设，部分供水企业在管网建模和科学调度等高端信息化工作方面也作了有益的尝试，并取得了一系列先进的具有实际应用价值的科技成果，有效提高了我国供水企业的科学管理水平。建设以供水科学调度为核心的信息化系统对于饮用水日常安全保障、提高服务质量、建立应急体系和重大事故预案以及降低能耗是非常重要的，并最终提高供水企业经济效益与社会效益的功能。综上所述，供水行业迫切需要从根本上解决现有终端的缺陷，使得管网调度系统派上实际用场，以实现为国家节能降耗、为老百姓提供优质生活用水的战略目标。不少城市由于现有供水系统存在诸多缺陷，致使自来水公司随着供水量日益增加而亏损越来越大。据统计，自来水的成本中，最大的一块成本是电耗，电费占自来水成本的60%以上，维持自来水管网压力的能量，全部来自于电能。合理调整自来水管网压力，可以降低电耗成本的25%以上。由于管网压力控制不够好，造成局部压力过高或偏低。压力过高，电耗增加，管网设备损耗也就越大，爆管概率大幅增加；压力过低，水送不到用户，给城市居民造成诸多不便就不言而喻。因此，所有自来水公司都会把压力调得很高，宁愿损失电耗也要把水送出去，这样就间接造成供水量越多亏损越严重的局面。由于供水规模不断增大，城市给水管网的电耗随之越来越大。据统计，全国水企业每年用电愈60亿度。如果远传终端布局到位，就可以根据不同的时间段来调整水压，将能耗降到最低。如一天当中可以根据用水高峰段和低谷段分为几个不同的压力时间段；每逢节假日，也可根据具体情况拟出相应的用水预案等。通过科学的方式调节压力，达到节能降耗的目的。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种结构合理，无需市电，工作效果好的电池供电无线实时监测终端。本技术的技术解决方案是一种电池供电无线实时监测终端，其特征是包括无线通讯模块，无线通讯模块与主控芯片连接，主控芯片与温度传感器、存储器、压力/水质传感器、带控低功耗稳压器、自保持继电器、单总线通讯口、低功耗稳压器连接，低功耗稳压器与存储器连接，自保持继电器与无线通讯模块连接，自保持继电器与无线通讯模块的SIM卡连接，电池组为上述各用电单元提供电源。本技术结构合理，采用电池供电，无需市电支持，工作效果好。电池供电的电子产品，通常考虑两方面。1、采用高容量电池；2、降低电子产品的功耗。考虑采用7节ER34125锂氩电池，电池总容量为245AH，锂氩电池具有自放电小，体积小，容量大，寿命长等优点；电路设计主芯片采用美国德州仪器的MSP430F149，根据实验结果，整个静态电流小于10uA，每次通讯功耗小于lmAH。根据以上技术指标，该终端可以支持实时招测，以及自动间隔15分钟发送一次数据，电池寿命超过2.5年。彻底解决终端必须用市电的依赖。本技术现场简易安装集传感器、电池、主控电路、通讯模块一体化设计，密封在一个圆柱形不锈钢容器内，达到IP68防护等级。体积直径108mm *高度160rrai，重量小于1.5公斤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池供电无线实时监测终端，其特征是：包括无线通讯模块，无线通讯模块与主控芯片连接，主控芯片与温度传感器、存储器、压力／水质传感器、带控低功耗稳压器、自保持继电器、单总线通讯口、低功耗稳压器连接，低功耗稳压器与存储器连接，自保持继电器与无线通讯模块连接，自保持继电器与无线通讯模块的ＳＩＭ卡连接，电池组为上述各用电单元提供电源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋剑锋，
申请(专利权)人：蒋剑锋，
类型：实用新型
国别省市：32[]