基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置,涉及物位檢測【技術(shù)領(lǐng)域】。它是為了解決現(xiàn)有物位檢測裝置無法實現(xiàn)無線通信傳輸、現(xiàn)場布線難度大和抗干擾能力差的問題。本實用新型所述的基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置,轉(zhuǎn)換器通過信號輸出端口與上位機連接;轉(zhuǎn)換器連接顯示屏控制板;轉(zhuǎn)換器連接按鍵控制板;轉(zhuǎn)換器連接CPU控制及電源板,轉(zhuǎn)換器連接CPU控制及電源板;CPU控制及電源板連接接線端子;CPU控制及電源板連接直流電源輸入口;N個射頻物位計連接N個無線收發(fā)電路;無線收發(fā)電路板連接轉(zhuǎn)換器;天線連接無線收發(fā)電路板;N個無線收發(fā)電路與無線收發(fā)電路板之間實現(xiàn)無線信號交互。本實用新型適用于火力發(fā)電廠的除塵器灰斗、脫硫裝置的物位測量。
【專利說明】基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及物位檢測【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,自動化程度的提高,對物位的測量精度、可靠性和連續(xù)性要求越來越精確,利用射頻導(dǎo)納技術(shù)研制的物位產(chǎn)品越來越多,現(xiàn)已成為市場主流物位監(jiān)測產(chǎn)品。利用射頻導(dǎo)納技術(shù)研制的接觸物位監(jiān)測儀表是目前最先進的,其主要特點是靈敏度高,參數(shù)調(diào)整方便,同時可消除物料掛壁、探測極粘附介質(zhì)對測量結(jié)果的影響。對于實現(xiàn)安全、高效的工業(yè)生產(chǎn)具有十分重要的意義,完全符合現(xiàn)代控制儀表的發(fā)展潮流。
[0003]隨著自動化程度的不斷提高以及現(xiàn)場安裝過程中的實際需求,物位測量儀表在工業(yè)控制系統(tǒng)中也不斷的向分散化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向發(fā)展,通過無線網(wǎng)絡(luò)通信的形式將現(xiàn)場的物位測量信號通過無線數(shù)據(jù)傳輸模塊進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)收集,保證物位測量信號通過無線傳輸?shù)男问捷敵龅紻CS控制系統(tǒng),實現(xiàn)信號傳輸數(shù)字化、智能化,采用全新的全分布式結(jié)構(gòu),把控制功能徹底下放到現(xiàn)場,依靠現(xiàn)場智能設(shè)備便可實現(xiàn)基本的控制功能,從而提高自動化水平,降低產(chǎn)品造價。目前現(xiàn)有物位檢測儀表的測量形式和傳輸方式已經(jīng)無法滿足實際的使用需求。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型是為了解決現(xiàn)有物位檢測裝置無法實現(xiàn)無線通信傳輸、現(xiàn)場布線難度大和抗干擾能力差的問題,現(xiàn)提供基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置。
[0005]基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置,它包括:N個射頻物位計、轉(zhuǎn)換器、串行通信端口、USB驅(qū)動電路、USB端口、顯示屏控制電路、液晶顯示屏、按鍵控制電路、CPU控制及電源電路、接線端口、直流電源輸入端口和天線#為正整數(shù);
[0006]轉(zhuǎn)換器的通信信號輸出端連接串行通信端口的信號輸入端;
[0007]轉(zhuǎn)換器的USB驅(qū)動電路信號輸出端連接USB驅(qū)動電路的信號輸入端,USB驅(qū)動電路的信號輸出端連接USB端口的信號輸入端;
[0008]轉(zhuǎn)換器的顯示信號輸出端連接顯示屏控制電路的顯示控制信號輸入端,顯示屏控制電路的顯示控制信號輸出端連接液晶顯示屏的顯示信號輸入端;
[0009]轉(zhuǎn)換器的按鍵控制信號輸入端連接按鍵控制電路的按鍵控制信號輸出端;
[0010]轉(zhuǎn)換器的電源信號輸入端連接CPU控制及電源電路的電源新號輸出端;轉(zhuǎn)換器的CPU信號輸入或輸出端連接CPU控制及電源電路的CPU信號輸入或輸出端;
[0011]CPU控制及電源電路的電信號輸入端連接接線端口的電信號輸出端;
[0012]CPU控制及電源電路的電源信號輸入端連接直流電源輸入端口的電源信號輸出端;
[0013]所述基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置還包括:天線N個無線收發(fā)電路和無線收發(fā)電路;[0014]N個射頻物位計的物位采集信號輸出端分別連接N個無線收發(fā)電路的信號輸入端;
[0015]無線收發(fā)電路的信號輸出端連接轉(zhuǎn)換器的采集信號輸入端;天線的信號輸入輸出端連接無線收發(fā)電路的無線信號輸入輸出端;
[0016]N個無線收發(fā)電路與無線收發(fā)電路之間實現(xiàn)無線信號交互。
[0017]本實用新型所述的基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置,采用N個射頻物位計進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集,并通過無線傳輸?shù)男问竭M行信號傳輸,現(xiàn)場應(yīng)用成本低,省去大量布線的時間,同時建網(wǎng)快捷,適應(yīng)性和擴展性好,事故抗干擾能力提高了 60%,在數(shù)據(jù)采集和處理方面具有明顯的優(yōu)勢,能極大地提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性;同時N個射頻物位計均采用三探測極測量技術(shù),在測量電極和地之間加入屏蔽電極,結(jié)合防掛壁電路設(shè)計,使儀表測量結(jié)果不受掛料影響。
[0018]本實用新型尤其適用于火力發(fā)電廠的除塵器灰斗、脫硫裝置的物位測量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型所述的基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置的電氣結(jié)構(gòu)示意圖;
[0020]圖2是【具體實施方式】四所述的基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0021]圖3是圖2的仰視圖;
[0022]圖4是【具體實施方式】四所述的基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0023]【具體實施方式】一:參照圖1具體說明本實施方式,本實施方式所述的基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置,它包括:N個射頻物位計1、轉(zhuǎn)換器4、串行通信端口 5、USB驅(qū)動電路6、USB端口 17、顯示屏控制電路7、液晶顯示屏8、按鍵控制電路9、CPU控制及電源電路10、接線端口 11、直流電源輸入端口 12和天線16 ;N為正整數(shù);
[0024]轉(zhuǎn)換器4的通信信號輸出端連接串行通信端口 5的信號輸入端;
[0025]轉(zhuǎn)換器4的USB驅(qū)動電路信號輸出端連接USB驅(qū)動電路6的信號輸入端,USB驅(qū)動電路6的信號輸出端連接USB端口 17的信號輸入端;
[0026]轉(zhuǎn)換器4的顯示信號輸出端連接顯示屏控制電路7的顯示控制信號輸入端,顯示屏控制電路7的顯示控制信號輸出端連接液晶顯示屏8的顯示信號輸入端;
[0027]轉(zhuǎn)換器4的按鍵控制信號輸入端連接按鍵控制電路9的按鍵控制信號輸出端;
[0028]轉(zhuǎn)換器4的電源信號輸入端連接CPU控制及電源電路10的電源新號輸出端;轉(zhuǎn)換器4的CPU信號輸入或輸出端連接CPU控制及電源電路10的CPU信號輸入或輸出端;
[0029]CPU控制及電源電路10的電信號輸入端連接接線端口 11的電信號輸出端;
[0030]CPU控制及電源電路10的電源信號輸入端連接直流電源輸入端口 12的電源信號輸出端;
[0031]所述基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置還包括:天線16N個無線收發(fā)電路2和無線收發(fā)電路3;
[0032]N個射頻物位計I的物位采集信號輸出端分別連接N個無線收發(fā)電路2的信號輸入端;
[0033]無線收發(fā)電路3的信號輸出端連接轉(zhuǎn)換器4的采集信號輸入端;天線16的信號輸入輸出端連接無線收發(fā)電路3的無線信號輸入輸出端;
[0034]N個無線收發(fā)電路2與無線收發(fā)電路3之間實現(xiàn)無線信號交互。
[0035]N個無線收發(fā)電路2和無線收發(fā)電路3用于實現(xiàn)N個射頻物位計I與轉(zhuǎn)換器4之間的信號傳輸;轉(zhuǎn)換器4用于接收無線收發(fā)電路3發(fā)射的信號;線路板均采用SMT貼裝技術(shù)進行焊接,線路板通過螺栓固定在殼體的線路板固定口上。接線端口 11和直流電源輸入端口 12焊接在CPU控制及電源電路10。液晶顯示屏8焊接在顯示屏控制電路7上,上位機6和信號輸出端口 5焊接在CPU控制及電源電路10上。
[0036]CPU控制及電源電路10主要完成控制運算及電源的轉(zhuǎn)換,兩部分電路進行隔離。所述的CPU控制部分主要完成對輸入信號的運算處理供總線轉(zhuǎn)換線路板使用,以及存儲器的擴展。所述的電源線路板主要完成將輸入直流電源24V通過設(shè)計的線路轉(zhuǎn)換成5V供系統(tǒng)使用。
[0037]本實施方式中,按鍵控制電路9和顯示屏控制電路7主要用于顯示和參數(shù)調(diào)整。按鍵控制電路9主要對現(xiàn)場物位儀表工作狀態(tài)參數(shù)的調(diào)整以及轉(zhuǎn)換器內(nèi)的一些參數(shù)設(shè)置。顯示屏控制電路7主要滿足現(xiàn)場顯示料位情況及控制器的運行情況和故障報警等。
[0038]USB端口 17與上位機連接并進行數(shù)據(jù)傳輸;USB端口 17還能夠用于與U盤連接并進行數(shù)據(jù)傳輸。串行通信端口 5也能夠與上位機連接并進行數(shù)據(jù)傳輸。
[0039]【具體實施方式】二:參照圖2具體說明本實施方式,本實施方式是對【具體實施方式】一所述的基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置作進一步說明,本實施方式中,所述基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置還包括:外殼13 ;
[0040]所述無線收發(fā)電路3、轉(zhuǎn)換器4、USB驅(qū)動電路6、顯示屏控制電路7、按鍵控制電路9和CPU控制及電源電路10均固定在外殼13的內(nèi)部;
[0041]串行通信端口 5、液晶顯示屏8、接線端口 11、直流電源輸入端口 12、天線16和USB端口 17均嵌固在外殼13上。
[0042]【具體實施方式】三:本實施方式是對【具體實施方式】一或二所述的基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置作進一步說明,本實施方式中,所述基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置還包括:液晶保護膜14 ;所述液晶保護膜14鋪設(shè)在液晶顯示屏8上。
[0043]【具體實施方式】四:參照圖3具體說明本實施方式,本實施方式是對【具體實施方式】三所述的基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置作進一步說明,本實施方式中,所述基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置還包括:按鍵保護膜15 ;
[0044]所述按鍵保護膜15鋪設(shè)在按鍵控制電路9的按鍵上。
[0045]【具體實施方式】五:本實施方式是對【具體實施方式】一、二或四所述的基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置作進一步說明,本實施方式中,CPU控制及電源電路10中的電源部分采用穩(wěn)壓芯片HYM2576-5實現(xiàn)。
[0046]本實施方式中,轉(zhuǎn)換器4中的輸入直流電源采用24V供電,在電源線路板上通過穩(wěn)壓芯片HYM2576-5將DC24V轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的5V供系統(tǒng)使用。[0047]【具體實施方式】六:本實施方式是對【具體實施方式】一、二或四所述的基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置作進一步說明,本實施方式中,無線收發(fā)電路3采用nRF905單片射頻收發(fā)器芯片實現(xiàn)。
[0048]本實施方式中,無線收發(fā)電路3由無線收發(fā)器nRF905芯片及一些外圍擴展芯片組成,所述的nRF905芯片是一種用于無線數(shù)據(jù)通訊、無線遙控、遙感勘測等領(lǐng)域的一種單片射頻收發(fā)器。
[0049]【具體實施方式】七:本實施方式是對【具體實施方式】一、二或四所述的基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置作進一步說明,本實施方式中,N個射頻物位計I均為ZS100型射頻導(dǎo)納物位控制器。
[0050]本實施方式中,N個射頻物位計I采用ZS100型射頻導(dǎo)納物位控制器,主要實現(xiàn)物位的測量并得到開關(guān)量信號。
[0051]【具體實施方式】八:本實施方式是對【具體實施方式】一、二或四所述的基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置作進一步說明,本實施方式中,串行通信端口 5為RS485端口。
[0052]【具體實施方式】九:本實施方式是對【具體實施方式】一、二或四所述的基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置作進一步說明,本實施方式中,串行通信端口 5為RS232端口。
【權(quán)利要求】
1.基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置,它包括:N個射頻物位計(I)、轉(zhuǎn)換器(4)、串行通信端口( 5 )、USB驅(qū)動電路(6 )、USB端口( 17 )、顯示屏控制電路(7 )、液晶顯示屏(8 )、按鍵控制電路(9 )、CPU控制及電源電路(10 )、接線端口( 11)、直流電源輸入端口( 12 )和天線(16)#為正整數(shù); 轉(zhuǎn)換器(4)的通信信號輸出端連接串行通信端口(5)的信號輸入端; 轉(zhuǎn)換器(4)的USB驅(qū)動電路信號輸出端連接USB驅(qū)動電路(6)的信號輸入端,USB驅(qū)動電路(6)的信號輸出端連接USB端口(17)的信號輸入端; 轉(zhuǎn)換器(4)的顯示信號輸出端連接顯示屏控制電路(7)的顯示控制信號輸入端,顯示屏控制電路(7)的顯示控制信號輸出端連接液晶顯示屏(8)的顯示信號輸入端;轉(zhuǎn)換器(4)的按鍵控制信號輸入端連接按鍵控制電路(9)的按鍵控制信號輸出端;轉(zhuǎn)換器(4)的電源信號輸入端連接CPU控制及電源電路(10)的電源新號輸出端;轉(zhuǎn)換器(4)的CPU信號輸入或輸出端連接CPU控制及電源電路(10)的CPU信號輸入或輸出端;CPU控制及電源電路(10)的電信號輸入端連接接線端口(11)的電信號輸出端; CPU控制及電源電路(10)的電源信號輸入端連接直流電源輸入端口(12)的電源信號輸出端; 其特征在于,所述基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置還包括:天線(16) N個無線收發(fā)電路(2)和無線收發(fā)電路(3); N個射頻物位計(I)的物位采集信號輸出端分別連接N個無線收發(fā)電路(2)的信號輸入端;` 無線收發(fā)電路(3)的信號輸出端連接轉(zhuǎn)換器(4)的采集信號輸入端;天線(16)的信號輸入輸出端連接無線收發(fā)電路(3)的無線信號輸入輸出端; N個無線收發(fā)電路(2 )與無線收發(fā)電路(3 )之間實現(xiàn)無線信號交互。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置,其特征在于,它還包括:外殼(13); 所述無線收發(fā)電路(3)、轉(zhuǎn)換器(4)、USB驅(qū)動電路(6)、顯示屏控制電路(7)、按鍵控制電路(9)和CPU控制及電源電路(10)均固定在外殼(13)的內(nèi)部; 串行通信端口(5)、液晶顯示屏(8)、接線端口(11)、直流電源輸入端口(12)、天線(16)和USB端口(17)均嵌固在外殼(13)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置,其特征在于,它還包括:液晶保護膜(14); 所述液晶保護膜(14)鋪設(shè)在液晶顯示屏(8)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置,其特征在于,它還包括:按鍵保護膜(15); 所述按鍵保護膜(15)鋪設(shè)在按鍵控制電路(9 )的按鍵上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置,其特征在于,CPU控制及電源電路(10)中的電源部分采用穩(wěn)壓芯片HYM2576-5實現(xiàn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置,其特征在于,無線收發(fā)電路(3)采用nRF905單片射頻收發(fā)器芯片實現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置,其特征在于,N個射頻物位計(I)均為ZSlOO型射頻導(dǎo)納物位控制器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置,其特征在于,串行通信端口( 5 )為RS485端口。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的基于無線通信的便攜式物位監(jiān)測裝置,其特征在于,串行通信端口( 5 )為RS232`端口。
【文檔編號】G08C17/02GK203629639SQ201420013302
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月9日
【發(fā)明者】趙孝文, 秦國輝, 王陽, 高雅娟, 李北城 申請人:黑龍江省中貝技術(shù)有限公司