一种基于RS485通信的低功耗液位检测和告警装置的制作方法

本实用新型涉及检测技术领域，特别涉及一种基于RS485通信的低功耗液位检测和告警装置。

背景技术：

通常在管道连接处因为防漏密封结构老化、螺丝松动、地下污水和雨水渗透等造成设备浸泡而损坏，因此需要测量设备的液位，并在液位到达一定高度时（浸泡设备之前）的报警，使相关维护人员及时处理，保护设备正常运行。现有技术中采用4-20MA模拟量信号输出，并且不具备低功耗的场合。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于RS485通信的低功耗液位检测和告警装置，以实现低功耗的液位检测。

为实现以上目的，本实用新型采用一种基于RS485通信的低功耗液位检测和告警装置，其用于将告警信号发送至终端采集器，包括：液位传感器和主控采集器，液位传感器信号输出端与主控采集器连接，主控采集器输出端与终端采集器输入端为RS485通信连接，液位传感器的信号输出端还与终端采集器连接。

进一步地，所述液位传感器为多个磁阻芯片级联组网构成的具有不同液位测量量程的全极性磁阻芯片开关传感器。

进一步地，所述终端采集器预留干簧管的告警信号接口，所述液位传感器通过干簧管引线接入该告警信号接口。

进一步地，所述主控采集器输出端与终端采集器输入端之间设置RS485数字通信收发电路。

进一步地，所述液位传感器信号输出端和主控采集器之间设置模拟量AD信号采集电路，模拟量AD信号采集电路中包括多个AD信号采集接口，多个AD信号采集接口与所述液位传感器不同液位测量量程连接，模拟量AD信号采集电路的信号输出端与主控采集器的输入端连接。

进一步地，还包括电源电路，电源电路分别与所述液位传感器和所述主控采集器连接。

进一步地，所述液位传感器放置在第一钢管内，钢管外周套装有浮球，浮球内放置磁铁，钢管顶端设有防水盒，防水盒内放置所述主控采集器；

与第一钢管平行设置有第二钢管，第二钢管内放置所述干簧管。

与现有技术相比，本实用新型存在以下技术效果：本实用新型通过主控制采集器实时采集传感器采集电路信号，当液位达到一定高度时，将告警信号直接发送给终端采集器，终端采集器收到报警，提示用户，并且缩短时间，及时读取主控采集器数据，再无告警情况下，终端采集器一天读取一次，降低采集频率，从而实现主控采集器和终端采集器的低功耗，特别适用于低功耗的场合。

附图说明

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述：

图1是一种基于RS485通信的低功耗液位检测和告警装置结构示意图；

图2是液位传感器结构示意图；

图3是告警触发终端采集器的电路原理图；

图4是主控采集器结构示意图；

图5是RS485数字通信收发电路结构示意图；

图6是模拟量模拟量AD信号采集电路结构示意图。

具体实施方式

为了更进一步说明本实用新型的特征，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图。所附图仅供参考与说明之用，并非用来对本实用新型的保护范围加以限制。

如图1所示，本实施例公开一种基于RS485通信的低功耗液位检测和告警装置，其用于将告警信号发送至终端采集器，包括液位传感器和主控采集器，液位传感器信号输出端与主控采集器连接，主控采集器输出端与终端采集器输入端为RS485通信连接，液位传感器的信号输出端还与终端采集器连接。

其中，主控制采集器实时采集传感器采集电路信号，当液位达到一定高度时，将告警信号直接发送给终端采集器，终端采集器收到报警，提示用户，并且缩短时间，及时读取主控采集器数据，再无告警情况下，终端采集器一天读取一次，降低了采样频率，从而实现主控采集器和终端采集器的低功耗。

进一步地，所述液位传感器为多个磁阻芯片级联组网构成的全极性磁阻芯片开关传感器。本实施例中使用全极性磁阻芯片开关传感器，通过磁阻芯片级联组网的形式实现不同量程的液位测量，组网模组原理如图2所示。其导通计算为：方向从左到右，例如U1导通，电阻为：

AD=R21+R22+R23+R24+R25+R26+R27+R28+R29+R30；

如果选择的测量总量程液位测量高度为2m，选择100个磁阻芯片级联组成量程为2m的液位开关传感器，底部0-60以1cm精度以保护设备的高度，60-200以4cm精度以维护时防止人身伤亡的高度，干簧管的告警信号设置在50cm处。在液位即将达到需要保护设备的时候，此时在临近保护设备采用干簧管设置告警信号值，并将信号直接传送给终端集中器。

进一步地，所述终端采集器预留干簧管的告警信号接口，所述液位传感器通过干簧管引线接入该告警信号接口。液位传感器通过干簧管引线直接接到所述终端采集器端。如图3所示，本实施例采用干簧管，引线直接接到终端采集器端，当有磁场靠近干簧管时，干簧管导通，触发终端采集器，实现告警，加快采集器对液位传感器数据的采集。

需要说明的是，所述液位传感器放置在第一钢管内，钢管外周套装有浮球，浮球内放置圆形磁铁，钢管顶端设有防水盒，防水盒内放置所述主控采集器；与第一钢管平行设置有第二钢管，第二钢管内放置所述干簧管。其中该浮球随着液位的上升和下降而上下浮动，液位传感器和干簧管通过浮球内的磁铁获取信号。两个钢管高度为2m，防水盒内引出接线与终端采集器连接，该引出的接线包括VCC接线、GND接线、485+和485-，第二钢管引出的接线为告警线。

进一步地，如图4所示，主控采集器采用STM8L052C6T6，主控采集器的输入端通过模拟量AD信号采集电路与液位传感器连接，液位传模拟量AD信号采集电路中包括多个AD信号采集接口，多个AD信号采集接口与所述液位传感器不同液位测量量程连接，主控采集器的输出端通过RS485数字通信收发电路与终端采集器连接。如图6所示，模拟量AD信号采集电路中的信号采集点（AD1、AD2等）接入STM8L052C6T6芯片的AD信号接入引脚，跳线焊盘Header8 的引脚8接入图4中液位传感器的引线AD-，图4中液位传感器的引线AD+在接入跳线焊盘Header8 的引脚1时，此时将液位传感器的液位测量量程2m当做一个总量程，对液位进行整体检测。在图4中液位传感器的引线AD+分别接入跳线焊盘Header8 的引脚1、引脚3、引脚3、引脚4、引脚5、引脚6、引脚7时，对液位传感器的总量程2m进行分段测量，将测出的每段液位数据发送至主控采集器，主控采集器通过RS485数字通信收发电路发送至终端采集器以供终端采集器处理。

参阅图5所示，RS485数字通信收发电路采用MS3585芯片。

进一步地，本装置还包括电源电路，电源电路分别与所述液位传感器和所述主控采集器连接，以为整个装置提供稳定的电源

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。