一种基于wia-pa工业无线网络的本质安全型无线水表适配器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于WIA-PA工业无线网络的本质安全型无线水表适配器，传感器连接无线水表适配器板，将采集到的磁性指针信号发送到无线水表适配器板；电池模块连接无线水表适配器板，对其进行供电；天线连接无线水表适配器板，进行无线收发。本实用新型以WIA-PA无线模块为核心，应用超低功耗设计技术，本质安全设计技术，并采用大容量安全型电池组供电，具有低压保护，过流保护功能，既保证了电池的使用寿命又提高了防爆安全性。
【专利说明】
一种基于WIA-PA工业无线网络的本质安全型无线水表适配器
技术领域
[0001]本实用新型涉及工业无线网络领域，具体地说是一种基于WIA-PA工业无线网络的本质安全型无线水表适配器。
【背景技术】
[0002]在工业生产过程中，水是常用的能源物料，目前对用水流量的计量仪表多为机械式旋翼水表，但因没有通信接口，无法加入到DCS系统中，需要定期人工抄表，费时费力。
【实用新型内容】
[0003]针对现有技术的不足，本实用新型提供一种无线水表适配器，以WIA-PA无线模块为核心，应用超低功耗设计技术，本质安全设计技术，并采用大容量安全型电池组供电，具有低压保护，过流保护功能，既保证了电池的使用寿命又提高了防爆安全性。
[0004]本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是:
[0005]—种基于WIA-PA工业无线网络的本质安全型无线水表适配器，传感器连接无线水表适配器板，将采集到的磁性指针信号发送到无线水表适配器板；
[0006]电池模块连接无线水表适配器板，对其进行供电；
[0007]天线连接无线水表适配器板，进行无线收发。
[0008]所述无线水表适配器板包括WIA-PA无线模块、电量采集电路、脉冲采集电路、USART和供电电路；
[0009]其中，脉冲采集电路一端连接传感器，另一端通过光电耦合器连接WIA-PA无线模块，脉冲信号通过光电耦合器隔离后，转化为电平合适的隔离脉冲信号，送至WIA-PA无线模块的通信脉冲采集端；
[0010]电量采集电路一端连接电池模块，另一端连接WIA-PA无线模块，对电池组电量进行监控；
[0011]供电电路一端连接电池模块，另一端连接WIA-PA无线模块，将电池电压转换为适合电压，为WIA-PA无线模块供电。
[0012]所述传感器安装于机械式旋翼水表上，磁性指针设置于机械式旋翼水表中，通过磁性指针的转动产生磁信号，并将磁信号转换成脉冲电信号。
[0013]电池模块为本质安全型，包括电池组和电池保护板；电池保护板连接无线水表适配器板中的电量采集模块和供电电路。
[0014]所述无线水表适配器板还包括USART连接WIA-PA无线模块。
[0015]本实用新型具有以下有益效果及优点:
[0016]1.本实用新型是无线水表适配器安装在机械式旋翼水表上，使其具有数据远传功會K。
[0017]2.本实用新型无线水表适配器采用低功耗设计，电池组供电可达3年以上。
[0018]3.本实用新型无线水表适配器采用本安设计，防爆等级Ex ib IIC T3。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的结构连接图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。
[0021]—种基于WIA-PA工业无线网络的本质安全型无线水表适配器，包括传感器，磁性指针，电池组，无线水表适配器板，小型鞭装天线，铝合金壳体。
[0022]传感器及磁性指针安装在机械式旋翼水表上，通过磁性指针的转动产生变化的磁场，传感器将磁信号转换成脉冲电信号。
[0023]传感器输出线连接至无线水表适配器板的脉冲采集电路，脉冲采集电路连接WIA-PA无线模块，脉冲信号通过光电耦合器隔离，转化合适电平的隔离脉冲信号，送至WIA-PA无线模块通信脉冲采集端；
[0024]所述无线水表适配器板及电池组采用本安设计技术，防爆等级Ex ib IIC T3。
[0025]无线水表适配器板包括供电电路、WIA-PA无线模块、电量采集电路、脉冲采集电路。
[0026]WIA-PA无线模块由无线射频芯片及射频放大电路组成，主要完成数字信号的调制解调及射频放大接收，滤波调制解调等功能，将数字信号转换成2.4GHz?2.4835GHz的射频信号通过天线辐射到空间，同时接收空间微弱的射频信号，解调成数字信号。
[0027]电量采集电路可采集电池电压，由开关芯片，采样电阻，跟随器，滤波器组成。
[0028]如图1所示为本实用新型的结构连接图。
[0029]WIA-PA无线水表适配器硬件部分由电池模块，水表适配器板及天线组成。
[0030]其中电池模块由电池和电池保护板组成。具有大容量，过流，欠压保护等特点。
[0031]供电电路采用可升压DC/DC转换芯片。当电池电量低导致电压下降时，后级输出电压依然保持稳定。供电电路本安设计采用并联2个稳压二极管组成的安全栅，降低故障时该回路电压，并较少输入输出端电容容量。
[0032]电量采集电路对电池电量进行监测，当电量过低时发出告警，提醒操作人员更换电池。根据电池的放电特性，电压越低时电量越低，故可监控电池电压。
[0033]该电路由负载开关TPS27082，采样电阻，跟随器TLV2761，滤波器组成。采用了低功耗设计理念，跟随器TLV2761使用无线模块I/O供电，可控制供电。电量采集输入端串联负载开关TPS27082，可控制输入信号关断。当采集电量时，为该部分电路供电；平时则为关断状态，漏电流uA级。
[0034]采样电阻，跟随器，滤波器组成的采样电路保证了电池电压的采样精度，实测误差为±0.1V以内，满足应用需求。
[0035]脉冲采集电路由保护电路、采样电路、光电耦合器等组成。采集传感器输出的脉冲信号，通过光电耦合器隔离，输出至WIA-PA无线模块。
[0036]通过以上设计，无线水表适配器休眠电流仅为50uA，且防爆等级为Ex ib IIC T3。
[0037]本实用新型安装在现有机械式旋翼水表上，通过传感器采集水流量信息，转换成无线数据，发送至WIA-PA无线网关，再通过无线网关接入到DCS系统中，实现了机械式旋翼水表的远程计量。
【主权项】
1.一种基于WIA-PA工业无线网络的本质安全型无线水表适配器，其特征在于: 传感器连接无线水表适配器板，将采集到的磁性指针信号发送到无线水表适配器板； 电池模块连接无线水表适配器板，对其进行供电； 天线连接无线水表适配器板，进行无线收发。2.根据权利要求1所述的基于WIA-PA工业无线网络的本质安全型无线水表适配器，其特征在于:所述无线水表适配器板包括WIA-PA无线模块、电量采集电路、脉冲采集电路、USART和供电电路； 其中，脉冲采集电路一端连接传感器，另一端通过光电耦合器连接WIA-PA无线模块，脉冲信号通过光电耦合器隔离后，转化为电平合适的隔离脉冲信号，送至WIA-PA无线模块的通信脉冲采集端； 电量采集电路一端连接电池模块，另一端连接WIA-PA无线模块，对电池组电量进行监控； 供电电路一端连接电池模块，另一端连接WIA-PA无线模块，将电池电压转换为适合电压，为WIA-PA无线模块供电。3.根据权利要求1或2所述的基于WIA-PA工业无线网络的本质安全型无线水表适配器，其特征在于:所述传感器安装于机械式旋翼水表上，磁性指针设置于机械式旋翼水表中，通过磁性指针的转动产生磁信号，并将磁信号转换成脉冲电信号。4.根据权利要求1或2所述的基于WIA-PA工业无线网络的本质安全型无线水表适配器，其特征在于:电池模块为本质安全型，包括电池组和电池保护板;电池保护板连接无线水表适配器板中的电量采集模块和供电电路。5.根据权利要求1或2所述的基于WIA-PA工业无线网络的本质安全型无线水表适配器，其特征在于:所述无线水表适配器板还包括USART连接WIA-PA无线模块。
【文档编号】G08C17/00GK205537811SQ201620127491
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月18日
【发明人】张健, 牛泽田, 李金英, 杜方, 孙金, 张琼, 陶林
【申请人】沈阳中科奥维科技股份有限公司