[發明專利]具有報警功能的智能壓力變送器

在審

• 申請號: 201510588178.7
• 申請日: 2015-09-16
• 公開（公告）號: CN105157887A
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 李強;彭恩文;張建清
• 申請（專利權）人: 成都眾山科技有限公司
• 主分類號: G01L1/00
• 分類號: G01L1/00;G01L11/00;G08B21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及傳感器檢測技術領域，特別涉及一種具有報警功能的智能壓力變送器。

背景技術

變送器是工業過程控制中最重要的現場儀表，可用于壓力、差壓、溫度、液位以及流量等多種參數的測量。它通過傳感器對過程變量進行檢測，經過轉換后成為4mA~20mA標準電流信號，或直接通過數字通訊方式與控制室交換信息。因此，變送器被廣泛應用于我國國民經濟的各個領域，如電站、化工、冶金、石化、紡織、食品、水利、能源、航空、航天、環保、汽車、運輸、熱網、樓宇供水供熱以及城市污水處理等各個領域和部門。

壓力變送器是工業實踐中最為常用的一種傳感器，其廣泛應用于各種工業自控環境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業。傳統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。而在實際應用中，工業無線網絡節點具有數量多、分布區域廣、部署環境復雜等特點，對于人員不能直接到達的某些區域（如戰場、動物群體、材料內部等），一次性電池不可能經常更換。為了避免經常更換電池造成的高成本以及環境污染，現有技術中多采用太陽能板將太陽能轉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，因其處于陰暗環境中無法接受陽光的照射，仍舊只能依靠人工更換電池。

發明內容

本發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常更換電池造成的成本高、不環保的問題。

為解決上述問題，本發明提供一種具有報警功能的智能壓力變送器，包括壓力傳感器、模數轉換器、微處理器、GPRS通信模塊、報警電路、溫差發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換為模擬電壓信號；所述模數轉換器與所述壓力傳感器連接，適于將所述模擬電壓信號轉換為數字電壓信號；所述微處理器與所述模數轉換器連接，適于將所述數字電壓信號轉換為待測壓力值，并在所述待測壓力值小于第一預設閾值時產生第一控制信號，在所述待測壓力值大于第二預設閾值時產生第二控制信號，所述第一預設閾值小于所述第二預設閾值；所述GPRS通信模塊與所述微處理器連接，適于通過GPRS網絡將所述待測壓力值發送至遠程監控中心；所述報警電路與所述微處理器連接，適于在接收到所述第一控制信號或者所述第二控制信號時進行報警；所述溫差發電元件安裝在井蓋上，適于根據井蓋兩個表面的溫度差變化產生電能；所述儲能元件與所述溫差發電元件、所述壓力傳感器、所述模數轉換器、所述微處理器、所述GPRS通信模塊以及所述報警電路連接，適于存儲所述溫差發電元件產生的電能，并向所述壓力傳感器、所述模數轉換器、所述微處理器、所述GPRS通信模塊以及所述報警電路供電。

可選的，所述儲能元件為超級電容。

可選的，所述溫差發電元件為溫差發電片。

可選的，所述第一控制信號和所述第二控制信號為高電平信號，所述報警電路包括限流電阻、發光二極管、揚聲器、第一NPN三極管以及第二NPN三極管；所述限流電阻的一端連接所述揚聲器的一端并適于接收電源電壓，所述限流電阻的另一端連接所述發光二極管的陽極，所述發光二極管的陰極連接所述第一NPN三極管的集電極，所述第一NPN三極管的基極適于接收所述第一控制信號，所述第一NPN三極管的發射極和所述第二NPN三極管的發射極接地，所述第二NPN三極管的基極適于接收所述第二控制信號，所述第二NPN三極管的集電極連接所述揚聲器的另一端。所述報警電路在待測壓力值小于第一預設閾值或者大于第二預設閾值時進行報警，并且，兩種情況下報警形式不同，便于維修人員快速判斷壓力是過大還是過小。

可選的，所述具有報警功能的智能壓力變送器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器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發至所述GPRS通信模塊。通過設置所述GPS模塊，遠程監控中心可以準確獲知壓力變送器的地理位置，可以防止壓力變送器的意外搬移，且在壓力變送器發生故障時能夠快速判斷。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：