一种物联网型电接点水位监测信息远传装置的制作方法

本实用新型涉及锅炉水位监测
技术领域：
，尤其涉及一种物联网型电接点水位监测信息远传装置。
背景技术：
：本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的
背景技术：
信息，不必然构成在先技术。现有锅炉的电接点水位监测仪的显示面板是由红绿指示灯进行显示的，能够方便管理人员对锅炉水位进行巡检。不过现有锅炉的电接点水位监测仪安装在锅炉厂房内，管理人员要巡检锅炉水位信息时需要去现场，不能进行远程实时监测，比如在办公室内无法实时监测锅炉水位。技术实现要素：为了解决上述问题，本实用新型提出了一种物联网型电接点水位监测信息远传装置，可以将监测到的水位信息同时以有线、无线两种方式进行远程传输，使得用户可以在远离锅炉的办公室就能实时监测锅炉的水位信息。在一些实施方式中，采用如下技术方案：一种物联网型电接点水位监测信息远传装置，包括：监控主板模块，以及分别与所述监控主板模块连接的电接点信号调理模块和无线通讯模块；所述电接点信号调理模块分别与测量桶内若干不同高度的电接点探头连接。作为进一步的改进，所述电接点信号调理模块包括：电极选择芯片，所述电极选择芯片包括若干输入通道引脚和至少一个输出通道引脚；所述输入通道引脚分别通过接线端子连接电接点电极；所述输出通道引脚能够与任一输入通道引脚连通，以输出相应通道的电极信号。作为进一步的改进，所述电极选择芯片的输出依次经过iv转换和信号放大后，与监控主板模块连接。作为进一步的改进，还包括：输出模块，所述输出模块利用压控恒流电路实现电流输出。作为进一步的改进，所述监控主板模块通过无线通讯模块与远程客户端通信。作为进一步的改进，所述电接点信号调理模块通过耐高温电缆分别与测量桶内若干不同高度的电接点探头连接。作为进一步的改进，测量桶通过底部与顶部的两个连通管道将锅炉的水连通至测量桶内。作为进一步的改进，还包括：有线通信模块，所述有线通信模块与监控主板模块连接。作为进一步的改进，还包括：报警模块，所述报警模块与监控主板模块连接，用于在水位超出设定阈值时报警。作为进一步的改进，还包括：电源模块，所述电源模块为其他各模块提供电源。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型使用电接点对锅炉水位进行监测，并将监测到的水位信息同时以有线、无线两种方式进行远程传输，使得用户可以在远离锅炉的办公室就能实时监测锅炉的水位信息，当水位超出安全区间时可以发出告警信息，用户可根据告警信息及时对锅炉水位进行干预，以确保锅炉的安全运行。附图说明图1是本实用新型实施例中物联网型电接点水位监测信息远传装置结构示意图；图2是本实用新型实施例中电接点信号调理模块结构示意图；图3是本实用新型实施例中输出模块结构示意图；其中，1.测量桶，2.电接点水位电极，3.电接点信号调理模块，4.监测主板模块，5.无线通讯模块，6.4～20ma输出模块，7.电源模块。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
技术领域：
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。实施例一根据本实用新型的实施例，公开了一种物联网型电接点水位监测信息远传装置的实施例，参照图1，包括：监测主板模块4以及分别与监控主板模块连接的电接点信号调理模块3、4～20ma输出模块6、无线通讯模块5、有线通信模块、电源模块7和报警模块。电接点信号调理模块3分别与测量桶内若干不同高度的电接点探头连接，测量桶1通过底部与顶部的两个连通管道将锅炉的水连通至测量桶1内，测量桶侧壁根据实际需求安装不同数量的电接点水位电极2。参照图2，电接点信号调理模块3包括电极选择芯片cd4051bm96，该芯片是cmos单8通道模拟多路复用器，x0～x7为8个输入通道，x为输出通道，可以控制x0～x7其中的任意一路与x连通，达到8选一的目的。x0～x7的8个输入通道分别与j1～j8的接线端子连接，可以接1～8路电接点电极。电极选择芯片的输出依次经过iv转换和信号放大后，与监控主板模块连接。图2中，u2-b是运放u2(型号：rs8522，双运放)的一路运放，作用是iv转换。u3-a、u3-b是运放u3(型号：rs8522，双运放)组成部分，作用是信号放大。adcin连接到了监测主板模块的adc输入，监测主板模块通过该引脚采集电压信号并进行adc转换(模数转换)。监测主板模块4主控制器的普通io口通过一个电容与电接点信号调理模块的电极驱动运放u2-a的负相输入端相连接；监测主板模块主控制器的4路普通io口与电极选择电路cd4051bm96的en、a、b、c相连接；监测主板模块主控制器的普通adc输入引脚与电接点信号调理模块的输出运放u3-b的输出管脚相连接。电接点水位电极2通过信号线连接至电接点信号调理模块上的j1～j7，监测主板模块的主控制器控制vdc及后级运放电路产生方波信号，同时控制电接点信号调理模块对经过电极后输入的信号进行选择，被选中的信号经iv转换及放大后进入主控制器的adc，主控制器通过adc将采集到的模拟信号转换为数字信号，计算出对应电极的电导率，从而判断出对应电接点电极处是否有水。主控制器通过控制电接点信号调理模块3对电极进行轮询选择，从而判断出每个电接点处是否有水。主控制器将检测到的电接点水位信息通过dac引脚连接至4～20ma输出模块，利用压控恒流电路实现4～20ma的电流输出，同时通过无线模块将电接点水位信息传输至远程客户端(比如手机app)。本实施例中，监测主板模块4采用mcu或fpga作为主控制器，该主控制器为现有结构，本领域技术人员无需对主控制进行程序上的改进。主控制器外围电路有：参数存储电路通过spi接口与主控制器连接；配置接口电路(包含蓝牙与485)通过通用异步收发传输器(uart)与主控制器连接；无线通讯接口电路通过uart与主控制器连接。4～20ma输出模块6的结构如图3所示，包括：4～20ma发生电路：u2(运放)与q1(场效应管)及附属电阻电容器件组成压控恒流源电路，电流值由主控制器的dac通过dac1引脚进行控制，电路原理：在运放的正相输入端(3脚)输入0.4～2v，根据运放虚短原理，负相端(4脚)电压也为0.4～2v，则r33两端的电压也为0.4～2v，则电流为4～20ma。防静电、防雷电路：由g1、g2(两个陶瓷放电管),f2、f3(自恢复保险),d2、d3、d4(tvs二极管)组成，作用是防静电、防雷的保护作用。监测主板模块主控制器的普通dac引脚通过串联一个普通电阻后与4～20ma输出模块的压控横流源电路中的单运放u2的正相输入端相连接。受到监测主板模块的主控制器控制，根据电接点水位情况的不同，在运放的正相输入端(3脚)输入0.4～2v，根据运放虚短原理，负相端(4脚)电压也为0.4～2v，则r33两端的电压也为0.4～2v，则电流为4～20ma。水位信息与4～20ma电流成对应关系，用户根据实际水位进行对应，比如当用户的水位是0～2米，用户可以在0～2米的范围内均匀安装8个电接点，则对应关系如下：电接点(导通)电流(ma)水位(米)8个全不导通401导通60.251～2导通80.51～3导通100.751～4导通1211～5导通141.251～6导通161.51～7导通181.751～8导通202本表只是举例说明，具体可根据实际情况配置，不一定成线性比例关系。无线通讯模块5通过监测主板模块电路中的j7串联电阻后连接主控制器的uart。电源模块7用于为其他各模块提供电源，电源模块电路中的v3.3、+2.048v与监测主板模块电路相应电路网络连接；+5v、-5v与电接点信号调理模块电路中相应的电路网络连接；+12v、+5v与4～20ma输出模块电路中相应的网络进行连接。用户可以设置水位的安全区间，当水位超出安全区间时报警模块即时发出告警信息，用户可根据告警信息及时对锅炉水位进行干预，以确保锅炉的安全运行。工作时，监测主板模块的主控制器u1运行程序通过控制电接点信号调理电路的vdc产生电极驱动信号，通过cd_en、cd_a、cd_b控制cd4051对电极信号进行选择，通过adc将采集到的模拟信号转换为数字信号，计算出对应电极的电导率，从而判断出对应电接点电极处是否有水。主控制器通过控制cd4051对电极进行轮询选择，从而判断出每个电接点处是否有水。主控制器将检测到的电接点水位信息通过dac引脚连接至4～20ma输出模块，利用压控恒流电路实现4～20ma的电流输出，同时通过无线模块将电接点水位信息传输至远程客户端。上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。当前第1页12