低功耗水位监测装置的制作方法

1.本发明涉及低功耗水位监测技术领域，尤其涉及一种低功耗水位监测装置。


背景技术：

2.常见的水位测量装置或设备需要供电线路，通过布放电源线路至水边再安装水位测量装置实现对水位的测量，但由于水位测量的位置多在江边河边，处于野外偏僻位置，布放电源线工程较大，且在水边布放对线缆的防水要求较高，线缆极易遭受老鼠等动物破坏，长时间也容易老坏损坏。在探测水位时，传统的水位监测探针使用金属易导电材料，但同时金属材料容易生锈，造成使用寿命短。


技术实现要素：

3.本发明提供一种低功耗水位监测装置，旨在解决现有的水位测量装置存在的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供一种水位测量装置，所述水位测量装置包括主控模块、通信模块、水位监测模块和电池供电模块，所述通信模块、水位监测模块和电池供电模块分别与所述主控模块连接；所述水位监测模块包括用于感应水位的石墨水位检测感应器；所述通信模块为低功耗的窄带物联网nb-iot；所述电池供电模块包括电池以实现为所述低功耗水位监测装置提供电源。
5.优选地，所述石墨水位检测感应器为用有机粘合剂将碳墨、石墨和填充料配成悬浮液涂覆于绝缘基体上，经加热聚合而成。
6.优选地，所述主控模块为stm32微控制器。
7.优选地，所述石墨水位检测感应器连接至水位监测电路，所述水位监测电路包括分别与所述主控模块并行连接的第一二极管和第二二极管。
8.优选地，所述第一二极管和第二二极管分别通过电容c1、电容c4和电容c5接地。
9.优选地，所述石墨水位检测感应器经二极管d1和电阻r10串联后连接第一二极管。
10.优选地，所述石墨水位检测感应器串联二极管d4接地。
11.优选地，所述低功耗水位监测装置还包括电池电量检测模块，所述电池电量检测模块分别与所述主控模块和电池供电模块连接，所述电池电量检测模块用于检测所述电池电量，当电池电量低于预设阈值时自动触发电量告警。
12.本发明提供的低功耗水位监测装置，无须布放电源线路和网线，通过使用低功耗的水位监测电路和nb-iot通信，降低了水位监测装置的耗电量；同时使用石墨水位检测感应器，避免了生锈的问题，提升了所述低功耗水位监测装置的使用寿命，安装简易，安全可靠成本低。
附图说明
13.图1为本发明一实施例提供的低功耗水位监测装置的结构示意图；
14.图2为本发明一实施例提供的水位监测电路的电路示意图。
具体实施方式
15.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
16.请参阅图1，本发明一实施例提供的低功耗水位监测装置包括主控模块10、通信模块20、水位监测模块30和电池供电模块40，所述通信模块20、水位监测模块30和电池供电模块40分别与所述主控模块10连接；所述主控模块10为stm32微控制器，stm32微控制器为超低功耗产品，例如stm32l0、stm32l1、stm32l4和stm32l4+中的任意一种，因此，所述主控模块10可以大幅度降低工作功耗，达到省电低功耗的目的。所述水位监测模块30包括用于感应水位的石墨水位检测感应器；所述石墨水位检测感应器为用有机粘合剂将碳墨、石墨和填充料配成悬浮液涂覆于绝缘基体上，经加热聚合而成，气态碳氢化合物在高温和真空中分解，碳沉积在瓷棒或者瓷管上，形成一层结晶碳膜，从而避免了使用金属如铜、铝等易氧化生锈的问题，能够长时间使用。
17.所述通信模块为低功耗的窄带物联网(narrow band internet of things,nb-iot)，nb-iot支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接，使用nb-iot设备电池寿命可以大幅度提高，同时还能提供非常全面的蜂窝数据连接覆盖；在本发明另外一些实施例中，通信模块也可以使用lte cat、lora等低功耗网络，以达到省电低功耗的目的。
18.所述电池供电模块40包括电池以实现为所述低功耗水位监测装置提供电源。所述低功耗水位监测装置还包括电池电量检测模块50，所述电池电量检测模块50分别与所述主控模块10和电池供电模块40连接，所述电池电量检测模块50用于检测所述电池电量，当电池电量低于预设阈值时自动触发电量告警。
19.请参阅图2，所述石墨水位检测感应器连接至水位监测电路，所述水位监测电路如图2所示，所述水位监测电路包括分别与所述主控模块并行连接的第一二极管q1a和第二二极管q1b；所述第一二极管q1a和第二二极管q1b分别通过电容c1、电容c4和电容c5接地，电容c1、电容c4和电容c5用于消除抖动的影响保证所述石墨水位检测感应器的系统可靠性。所述石墨水位检测感应器经二极管d1和电阻r10串联后连接第一二极管，所述石墨水位检测感应器串联二极管d4接地，二极管d4用于静电保护，二极管d1为反向电压输入保护。
20.当积水没有淹没所述石墨水位检测感应器时，连接石墨水位检测感应器的in1输入为高电平，第一二极管q1a和第二二极管q1b截止，in1_pb14为高电平，stm32为正常状态，当积水淹没石墨水位检测感应器时，连接石墨水位检测感应器的in1输入电平被拉低，第一二极管q1a和第二二极管q1b导通，in1_pb14为低电平，stm32经nb-iot网络向后台发告警信息。
21.与现有技术相比，本发明提供的低功耗水位监测装置，无须布放电源线路和网线，通过使用低功耗的水位监测电路和nb-iot通信，降低了水位监测装置的耗电量；同时使用石墨水位检测感应器，避免了生锈的问题，提升了所述低功耗水位监测装置的使用寿命，安装简易，安全可靠成本低。
22.以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。