自獲能無線壓力變送裝置的制造方法
【專利說明】自獲能無線壓力變送裝置
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及傳感器檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種自獲能無線壓力變送裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]變送器是工業(yè)過程控制中最重要的現(xiàn)場儀表，可用于壓力、差壓、溫度、液位以及流量等多種參數(shù)的測量。它通過傳感器對過程變量進行檢測，經(jīng)過轉(zhuǎn)換后成為4mA~20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號，或直接通過數(shù)字通訊方式與控制室交換信息。因此，變送器被廣泛應(yīng)用于我國國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，如電站、化工、冶金、石化、紡織、食品、水利、能源、航空、航天、環(huán)保、汽車、運輸、熱網(wǎng)、樓宇供水供熱以及城市污水處理等各個領(lǐng)域和部門。
[0004]壓力變送器是工業(yè)實踐中最為常用的一種傳感器，其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業(yè)。傳統(tǒng)的壓力變送器采用一次性電池供電，一次性電池因能量有限而不能滿足壓力變送器長期工作的需要，因而需要定期更換。而在實際應(yīng)用中，工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點具有數(shù)量多、分布區(qū)域廣、部署環(huán)境復(fù)雜等特點，對于人員不能直接到達的某些區(qū)域(如戰(zhàn)場、動物群體、材料內(nèi)部等)，一次性電池不可能經(jīng)常更換。為了避免經(jīng)常更換電池造成的高成本以及環(huán)境污染，現(xiàn)有技術(shù)中多采用太陽能板將太陽能轉(zhuǎn)換為電能為無線壓力變送器供電。然而，對于安裝在地下管道中的壓力變送器，因其處于陰暗環(huán)境中無法接受陽光的照射，仍舊只能依靠人工更換電池。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的是安裝在地下管道中的壓力變送器采用電池供電需要經(jīng)常更換電池造成的成本高、不環(huán)保的問題。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種自獲能無線壓力變送裝置，包括壓力傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、微處理器、無線通信模塊、溫差發(fā)電元件以及儲能元件；所述壓力傳感器適于將待測壓力信號轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器與所述壓力傳感器連接，適于將所述模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號；所述微處理器與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，適于將所述數(shù)字電壓信號轉(zhuǎn)換為待測壓力值；所述無線通信模塊與所述微處理器連接，適于以無線方式將所述待測壓力值發(fā)送至遠程監(jiān)控中心；所述溫差發(fā)電元件安裝在井蓋上，適于根據(jù)井蓋兩個表面的溫度差變化產(chǎn)生電能；所述儲能元件與所述溫差發(fā)電元件、所述壓力傳感器、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器、所述微處理器以及所述無線通信模塊連接，適于存儲所述溫差發(fā)電元件產(chǎn)生的電能，并向所述壓力傳感器、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器、所述微處理器以及所述無線通信模塊供電。
[0007]可選的，所述儲能元件為超級電容。
[0008]可選的，所述無線通信模塊為ZigBee通信模塊、WIFI通信模塊、藍牙通信模塊、2.4G通信模塊或者GPRS通信模塊。
[0009]可選的，所述溫差發(fā)電元件為溫差發(fā)電片。
[0010]可選的，所述自獲能無線壓力變送裝置還包括與所述微處理器和所述儲能元件連接的液晶顯示器，所述儲能元件還適于向所述液晶顯示器供電；所述液晶顯示器適于顯示所述待測壓力值。
[0011]可選的，所述自獲能無線壓力變送裝置還包括與所述微處理器和所述儲能元件連接的GPS模塊，所述儲能元件還適于向所述GPS模塊供電；所述GPS模塊適于定位壓力變送裝置的地理位置以獲得位置信息，所述微處理器還適于將所述位置信息轉(zhuǎn)發(fā)至所述無線通信模塊。通過設(shè)置所述GPS模塊，遠程監(jiān)控中心可以準(zhǔn)確獲知壓力變送裝置的地理位置，可以防止壓力變送裝置的意外搬移，且在壓力變送裝置發(fā)生故障時能夠快速判斷。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
本發(fā)明提供的自獲能無線壓力變送裝置，利用安裝在井蓋上的溫差發(fā)電元件通過井蓋兩個表面的溫度差發(fā)電，并將獲得的電能存儲在儲能元件中以向其他各個模塊供電，從而解決了采用電池供電需要人工經(jīng)常更換造成的成本高、不環(huán)保的問題。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明一種實施例的自獲能無線壓力變送裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明另一種實施例的自獲能無線壓力變送裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明再一種實施例的自獲能無線壓力變送裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合實施例及附圖，對本發(fā)明作進一步地的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0015]圖1是本發(fā)明一種實施例的自獲能無線壓力變送裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，所述自獲能無線壓力變送裝置安裝在地下管道中，其包括壓力傳感器11、模數(shù)轉(zhuǎn)換器12、微處理器13、無線通信模塊14、溫差發(fā)電元件15以及儲能元件16。
[0016]具體地，所述壓力傳感器11適于將待測壓力信號轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號。所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器12與所述壓力傳感器11連接，適于將所述模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號。所述微處理器13與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器12連接，適于將所述數(shù)字電壓信號轉(zhuǎn)換為待測壓力值。所述無線通信模塊14與所述微處理器13連接，適于以無線方式將所述待測壓力值發(fā)送至遠程監(jiān)控中心。進一步，所述無線通信模塊14可以為ZigBee通信模塊、WIFI通信模塊、藍牙通信模塊、2.4G通信模塊或者GPRS通信模塊，本發(fā)明實施例對此不作限定。需要說明的是，所述壓力傳感器11、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器12、所述微處理器13以及所述無線通信模塊14均為現(xiàn)有的電路結(jié)構(gòu)，在此不再進行過多說明。
[0017]所述溫差發(fā)電元件15安裝在井蓋上，適于根據(jù)井蓋兩個表面的溫度差變化產(chǎn)生電能。井蓋系統(tǒng)中，由于井蓋上表面暴露于空氣中，容易隨外界環(huán)境溫度的變化而變化；而井蓋下表面的空間與地下空間一樣，溫度變化非常緩慢，在井蓋的上表面和井蓋的下表面極易產(chǎn)生溫差。將所述溫差發(fā)電元件15的一面貼裝在溫度容易變化的井蓋上表面，一面放置在溫度不易變化的井下空氣中，則能產(chǎn)生電能。所述儲能元件16與所述溫差發(fā)電元件15、所述壓力傳感器11、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器12、所述微處理器13以及所述無線通信模塊14連接，適于存儲所述溫差發(fā)電元件15產(chǎn)生的電能，并向所述壓力傳感器11、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器12、所述微處理器13以及所述無線通信模塊14供電。在本實施例中，所述溫差發(fā)電元件15為溫差發(fā)電片，所述儲能元件16為超級電容。
[0018]圖2是本發(fā)明另一種實施例的自獲能無線壓力變送裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。與圖1對應(yīng)的實施例相比，本實施例的自獲能無線壓力變送裝置還包括與微處理器13和儲能元件16連接的液晶顯示器21，所述儲能元件16還適于向所述液晶顯示器21供電，所述液晶顯示器21適于顯示待測壓力值。
[0019]圖3是本發(fā)明另一種實施例的自獲能無線壓力變送裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。與圖2對應(yīng)的實施例相比，本實施例的自獲能無線壓力變送裝置還包括與微處理器13和儲能元件16連接的GPS模塊31，所述儲能元件16還適于向所述GPS模塊31供電。所述GPS模塊31適于定位壓力變送裝置的地理位置以獲得位置信息，并將所述位置信息發(fā)送至所述微處理器13，由所述微處理器13將所述位置信息轉(zhuǎn)發(fā)至無線通信模塊14，所述無線通信模塊14將所述位置信息以無線方式發(fā)送至遠程控制中心。通過設(shè)置所述GPS模塊31，遠程監(jiān)控中心可以準(zhǔn)確地獲知壓力變送裝置的地理位置，可以防止壓力變送裝置的意外搬移。并且，遠程監(jiān)控中心通常同時對多個壓力變送裝置進行監(jiān)控，在其中任意一個壓力變送裝置發(fā)生故障時，通過所述GPS模塊31能夠快速定位發(fā)生故障的壓力變送裝置。
[0020]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種自獲能無線壓力變送裝置，其特征在于，包括壓力傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、微處理器、無線通信模塊、溫差發(fā)電元件以及儲能元件； 所述壓力傳感器適于將待測壓力信號轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號； 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器與所述壓力傳感器連接，適于將所述模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號; 所述微處理器與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，適于將所述數(shù)字電壓信號轉(zhuǎn)換為待測壓力值；所述無線通信模塊與所述微處理器連接，適于以無線方式將所述待測壓力值發(fā)送至遠程監(jiān)控中心； 所述溫差發(fā)電元件安裝在井蓋上，適于根據(jù)井蓋兩個表面的溫度差變化產(chǎn)生電能；所述儲能元件與所述溫差發(fā)電元件、所述壓力傳感器、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器、所述微處理器以及所述無線通信模塊連接，適于存儲所述溫差發(fā)電元件產(chǎn)生的電能，并向所述壓力傳感器、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器、所述微處理器以及所述無線通信模塊供電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自獲能無線壓力變送裝置，其特征在于，所述儲能元件為超級電容。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自獲能無線壓力變送裝置，其特征在于，所述無線通信模塊為ZigBee通信模塊、WIFI通信模塊、藍牙通信模塊、2.4G通信模塊或者GPRS通信模塊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自獲能無線壓力變送裝置，其特征在于，所述溫差發(fā)電元件為溫差發(fā)電片。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的自獲能無線壓力變送裝置，其特征在于，還包括與所述微處理器和所述儲能元件連接的液晶顯示器，所述儲能元件還適于向所述液晶顯示器供電； 所述液晶顯示器適于顯示所述待測壓力值。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自獲能無線壓力變送裝置，其特征在于，還包括與所述微處理器和所述儲能元件連接的GPS模塊，所述儲能元件還適于向所述GPS模塊供電； 所述GPS模塊適于定位壓力變送裝置的地理位置以獲得位置信息，所述微處理器還適于將所述位置信息轉(zhuǎn)發(fā)至所述無線通信模塊。
【專利摘要】一種自獲能無線壓力變送裝置，包括壓力傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、微處理器、無線通信模塊、溫差發(fā)電元件以及儲能元件。壓力傳感器適于將待測壓力信號轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號；模數(shù)轉(zhuǎn)換器適于將模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號；微處理器適于將數(shù)字電壓信號轉(zhuǎn)換為待測壓力值；無線通信模塊適于以無線方式將待測壓力值發(fā)送至遠程監(jiān)控中心；溫差發(fā)電元件適于根據(jù)井蓋兩個表面的溫度差變化產(chǎn)生電能；儲能元件適于存儲溫差發(fā)電元件產(chǎn)生的電能，并向壓力傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、微處理器以及無線通信模塊供電。本發(fā)明提供的自獲能無線壓力變送裝置，利用井蓋兩個表面的溫差進行供電，無需更換電池。
【IPC分類】G01L19/08, G08C17/02
【公開號】CN105115660
【申請?zhí)枴緾N201510588366
【發(fā)明人】李強, 彭恩文, 張建清
【申請人】成都眾山科技有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年9月16日