便携式潮位遥报仪及潮位遥报系统

文档序号:114130 发布日期:2021-10-19 浏览:34次 >En<

阅读说明:本技术 便携式潮位遥报仪及潮位遥报系统 (Portable tide level remote reporting instrument and tide level remote reporting system ) 是由 李华山 李炜 许子德 史书强 江振飞 王瑞 陈正 陈金桥 于 2021-03-12 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种便携式潮位遥报仪及潮位遥报系统,防护箱体为发射机提供保护,并便于进行携带。水位传感器通过将潮位变化转换为传感信号,通过发射机进行相应信号调制处理,并将调制后的信号无线传输至云端服务器,由云端服务器根据传输信号进行潮位的可视化展示或相应数据处理。其中,发射机由防护箱体提供防护,有利于提高对高盐潮湿环境适应性。发射机由集成电路模块构成,在使用和维护过程集成度高,对环境适应性好,且便于更换或维护,降低使用成本。同时,通过在云端服务器进行相应的数据处理,降低了对潮位遥报的设备需求,提高潮位遥报作业的便利性。(The invention relates to a portable tide level remote reporting instrument and a tide level remote reporting system. The water level sensor carries out corresponding signal modulation processing through the transmitter by converting the tide level change into a sensing signal, and wirelessly transmits the modulated signal to the cloud server, and the cloud server carries out visual display or corresponding data processing of the tide level according to the transmission signal. Wherein, the transmitter is protected by the protection box body, which is beneficial to improving the adaptability to high-salt humid environment. The transmitter is composed of integrated circuit modules, is high in integration level in the using and maintaining processes, good in environmental adaptability, convenient to replace or maintain and low in use cost. Meanwhile, corresponding data processing is carried out on the cloud server, the equipment requirement for tidal level remote reporting is reduced, and convenience of tidal level remote reporting operation is improved.)

便携式潮位遥报仪及潮位遥报系统

技术领域

本发明涉及测量仪器技术领域,特别是涉及一种便携式潮位遥报仪及潮位遥报系统。

背景技术

潮位又称潮高,是海面在潮汐涨落过程中某一时刻所处位置的高度。一般用水尺或验潮仪器进行逐日逐时观测,为海上生产生活或水文研究等提供相应的数据参考。

随着信息技术的发展,潮位的观测手段也得到相应的更新,如潮位遥报仪的诞生,具备可持续观测、精度较稳定、传输距离远且节省人力成本等优点。例如专利申请号为87209196的申请名称为《无线潮位遥报仪》就公开了传统潮位遥报仪的结构,通过重锤式水位传感器、发射机、接收机组成,发射机由编制器、调制器、功放器、电源组成,接收机由调谐器、中放器、解调器、消噪器、特定码甄别器、译码器、显示器、电源组成。

然而,由于潮位遥报仪的工作环境主要为湖海等近水环境,腐蚀度高且潮湿。传统的潮位遥报仪由于电气器件多且结构松散,电气防护等级较低,对高盐潮湿环境适应性较差。同时,由于电气器件的复杂,在维护中不便于快速维修更换器件,影响使用的稳定性。同时,发射机与接收机的设置,意味着用户在使用中需要同时注意发射端和接收端两端器件的使用,不便于灵活测量不同地区的潮位。

因此,传统的潮位遥报仪还存在以上缺陷,导致在使用中的成本较高,且运行不稳定。

发明内容

基于此,有必要针对传统的潮位遥报仪还存在的缺陷,提供一种便携式潮位遥报仪及潮位遥报系统。

一种便携式潮位遥报仪,包括:

防护箱体;

设置防护箱体内部空间的由集成电路模块构成的发射机;其中,发射机用于与云端服务器进行数据交互;

与发射机电气连接的水位传感器。

上述的便携式潮位遥报仪,防护箱体为发射机提供保护,并便于进行携带。水位传感器通过将潮位变化转换为传感信号,通过发射机进行相应信号调制处理,并将调制后的信号无线传输至云端服务器,由云端服务器根据传输信号进行潮位的可视化展示或相应数据处理。其中,发射机由防护箱体提供防护,有利于提高对高盐潮湿环境适应性。发射机由集成电路模块构成,在使用和维护过程集成度高,对环境适应性好,且便于更换或维护,降低使用成本。同时,通过在云端服务器进行相应的数据处理,降低了对潮位遥报的设备需求,提高潮位遥报作业的便利性。

在其中一个实施例中,发射机包括GPRS模块。

在其中一个实施例中,发射机包括RTU模块。

在其中一个实施例中,水位传感器包括液位压力传感器。

在其中一个实施例中,防护箱体壳体上设置有传感器接口;

发射机用于通过传感器接口电气连接水位传感器。

在其中一个实施例中,还包括:

供电模块,用于为发射机和水位传感器供电。

在其中一个实施例中,防护箱体壳体上设置有电源接口;

电源接口用于连接外部电源,以使外部电源为发射机、水位传感器或供电模块供电。

在其中一个实施例中,还包括:

设置在防护箱体壳体上的开关模块,用于控制发射机。

一种潮位遥报仪系统,包括云端服务器以及上述任一实施例的便携式潮位遥报仪。

上述的潮位遥报仪系统,便携式潮位遥报仪的防护箱体为发射机提供保护,并便于进行携带。水位传感器通过将潮位变化转换为传感信号,通过发射机进行相应信号调制处理,并将调制后的信号无线传输至云端服务器,由云端服务器根据传输信号进行潮位的可视化展示或相应数据处理。其中,发射机由防护箱体提供防护,有利于提高对高盐潮湿环境适应性。发射机由集成电路模块构成,在使用和维护过程集成度高,对环境适应性好,且便于更换或维护,降低使用成本。同时,通过在云端服务器进行相应的数据处理,降低了对潮位遥报的设备需求,提高潮位遥报作业的便利性。

在其中一个实施例中,还包括:

智能终端,用于与云端服务器进行数据交互。

附图说明

图1为一实施方式的便携式潮位遥报仪模块结构示意图;

图2为另一实施方式的便携式潮位遥报仪模块结构示意图;

图3为又一实施方式的便携式潮位遥报仪模块结构示意图;

图4为一实施方式的潮位遥报仪系统模块结构图;

图5为一实施方式的潮位遥报APP界面示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明的目的、技术方案以及技术效果,以下结合附图和实施例对本发明进行进一步的讲解说明。同时声明,以下所描述的实施例仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种潮位遥报仪。

图1为一实施方式的便携式潮位遥报仪模块结构示意图,如图1所示,一实施方式的便携式潮位遥报仪包括:

防护箱体100;

设置防护箱体100内部空间的由集成电路模块构成的发射机101;其中,发射机101用于与云端服务器进行数据交互;

与发射机101电气连接的水位传感器102。

在其中一个实施例中,防护箱体100采用密封设计,有效的起到防水作用。作为一个较优的实施方式,防护箱体100表面涂有PVC(Polyvinyl chloride聚氯乙烯)材料的防护层。

在其中一个实施例中,图2为另一实施方式的便携式潮位遥报仪模块结构示意图,如图2所示,防护箱体100壳体上设置有传感器接口200;

发射机101用于通过传感器接口200电气连接水位传感器102。

通过传感器接口200,水位传感器102外接至防护箱体100壳体上,以实现与发射机101的电气连接。在其中一个试实施例中,发射机101作为处理中心,将水位传感器102传输过来的电信号,转换为数字信号,并向云端服务器发送。水位传感器102通过检测水位,给出4-20mA的电信号作为传感信号。在另一实施方式,也可由发射机101将水位传感器102传输过来的电信号,转换为数字信号,并处理出潮位数据,将处理后的潮位数据发送至云端服务器。

在其中一个实施例中,水位传感器102包括超声波测距离传感器或液位压力传感器;作为一个较优的实施方式,水位传感器102采用液位压力传感器,以更适应便携式潮位检测的需求。

以液位压力传感器为例,液位压力传感器基于所测液体静压与该液体的高度成比例的原理,采用隔离型扩散硅敏感元件或陶瓷电容压力敏感传感器,将静压转换为电信号,再经过温度补偿和线性修正,转化成标准电信号(一般为4~20mA/1~5VDC)。

液位压力传感器采用静压测量原理,当液位压力传感器的变送器投入到被测液体中某一深度时,变送器迎液面受到的压力的同时,通过导气不锈钢将液体的压力引入到传感器的正压腔,再将液面上的大气压Po与传感器的负压腔相连,以抵消传感器背面的Po,使传感器测得压力为:ρ.g.H,通过测取压力P,可以得到液位深度。

其公式为:Ρ=ρ.g.H+Po

式中:

P:变送器迎液面所受压力;

ρ:被测液体密度;

g:当地重力加速度;

Po:液面上大气压;

H:变送器投入液体的深度。

在其中一个实施例中,液位压力传感器选用SRF05传感器或ABSD-802传感器。作为一个较优的实施方式,选用ABSD-802传感器,并配置加长电缆。

以超声波测距离传感器为例,超声波测距离传感器采用超声波回波测距原理,运用精确的时差测量技术,检测传感器与目标物之间的距离,采用小角度,小盲区超声波传感器,具有测量准确,无接触,防水,防腐蚀,低成本等优点。超声波测距离传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波,由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的,它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波测距离传感器固定在一特点的高度上,超声波测距离传感器与水位的距离,与潮位的距离呈相关关系,便于后续计算潮位。

在其中一个实施例中,超声波测距离传感器选用MIK-DP 10m量程超声波传感器或GL-102超声波传感器。作为一个较优的实施方式,超声波测距离传感器选用GL-102超声波传感器,GL-102超声波传感器具备15m量程、12V供电,有利于野外使用;且GL-102超声波传感器自带滤波、全密封,防水等级高。

其中,发射机101由集成电路模块构成,相比较传统多电子元件的焊接电路,整体结构更加紧密,且防护性能好。发射机101作为处理中心,将水位传感器102传输过来的电信号,转换为数字信号,并向云端服务器发送。

在其中一个实施例中,发射机101包括RTU(Remote Terminal Unit远程终端单元)模块。

在其中一个实施例中,水位传感器102采集数据,传给RTU模块,由RTU模块将数据信号上传到网络服务器,由云端服务器进行滤波、计算潮位数据和储存。

在其中一个实施例中,RTU模块由信号输入/出模块、微处理器、有线/无线通讯设备、电源及外壳等组成,由微处理器控制,并支持网络系统。它通过自身的软件(或智能软件)系统,可理想地实现企业中央监控与调度系统对生产现场一次仪表的遥测、遥控、遥信和遥调等功能。作为一个较优的实施方式,RTU模块选用GPRS RTU-02模块,GPRS RTU-02模块使用MODBUS串口服务协议,可定时自动采集传感器的传感数据,上传至网络,再经过滤波,储存到云端服务器。

在其中一个实施例中,发射机101包括GPRS模块。

GPRS模块主要针对工业级用户,采用GSM/GPRS网络为传输媒介,将水位传感器102采集的数据上传到网络服务器,由云端服务器进行滤波、计算潮位数据和储存。

在其中一个实施例中,图3为又一实施方式的便携式潮位遥报仪模块结构示意图,如图3所示,又一实施方式的便携式潮位遥报仪还包括:

供电模块300,用于为发射机101和水位传感器102供电。

其中,供电模块300设置在防护箱体100内部空间中,为发射机101和水位传感器102供电,提供便携式供电续航。在其中一个实施例中,供电模块300为12V锂电池。

在其中一个实施例中,如图3所示,防护箱体100壳体上设置有电源接口301;

电源接口301用于连接外部电源,以使外部电源为发射机101、水位传感器102或供电模块300供电。

其中,外部电源通过电源接口301,与发射机101、水位传感器102或供电模块300电气连接,为发射机101或水位传感器102供电,或为供电模块300充电。

在其中一个实施例中,如图3所示,又一实施方式的便携式潮位遥报仪还包括:

设置在防护箱体100壳体上的开关模块302,用于控制发射机101。

其中,开关模块302包括一个或多个开关按键,以控制发射机101的工作状态。在其中一个实施例中,开关模块302设置在防护箱体100壳体上,且采用密封设计。便于相关用户无需打开防护箱体100即可控制发射机101的工作状态,包括开关机等。

上述任一实施例的便携式潮位遥报仪,防护箱体100为发射机101提供保护,并便于进行携带。水位传感器102通过将潮位变化转换为传感信号,通过发射机101进行相应信号调制处理,并将调制后的信号无线传输至云端服务器,由云端服务器根据传输信号进行潮位的可视化展示或相应数据处理。其中,发射机101由防护箱体100提供防护,有利于提高对高盐潮湿环境适应性。发射机101由集成电路模块构成,在使用和维护过程集成度高,对环境适应性好,且便于更换或维护,降低使用成本。同时,通过在云端服务器进行相应的数据处理,降低了对潮位遥报的设备需求,提高潮位遥报作业的便利性。

本发明实施例还提供一种潮位遥报仪系统。

图4为一实施方式的潮位遥报仪系统模块结构图,如图4所示,一实施方式的潮位遥报仪系统包括云端服务器1000以及上述任一实施例的便携式潮位遥报仪1001。

其中,云端服务器1000与一个或多个便携式潮位遥报仪1001进行数据交互,获取各便携式潮位遥报仪1001的水位传感器的传感数据。由云端服务器1000根据传感数据进行滤波、计算潮位数据和储存,实现潮位数据的可视化显示或数据处理,以便于相关用户可通过终端登录云端服务器1000获取潮位数据,实现云端大数据的潮位数据处理或应用拓展。

在其中一个实施例中,在便携式潮位遥报仪1001处理出潮位数据后,由云端服务器1000进行汇总存储,并进行相应的数据转发和处理等。

在其中一个实施例中,如图4所示,一实施方式的潮位遥报仪系统还包括:

智能终端1002,用于与云端服务器1000进行数据交互。

其中,智能终端1002通过数据交互获取云端服务器1000的传感数据或潮位数据,完成相应可视化显示或应用拓展。

在其中一个实施例中,智能终端1002包括智能手机或个人PC等终端设备。

以智能终端1002为智能手机为例,图5为一实施方式的潮位遥报APP界面示意图,如图5所示,智能手机通过APP接收云端服务器的实时数据,完成设置起始潮位、下载历史数据以及各便携式潮位遥报仪的管理等。

上述任一实施例的潮位遥报仪系统,便携式潮位遥报仪1001的防护箱体为发射机提供保护,并便于进行携带。水位传感器通过将潮位变化转换为传感信号,通过发射机进行相应信号调制处理,并将调制后的信号无线传输至云端服务器1000,由云端服务器1000根据传输信号进行潮位的可视化展示或相应数据处理。其中,发射机由防护箱体提供防护,有利于提高对高盐潮湿环境适应性。发射机由集成电路模块构成,在使用和维护过程集成度高,对环境适应性好,且便于更换或维护,降低使用成本。同时,通过在云端服务器1000进行相应的数据处理,降低了对潮位遥报的设备需求,提高潮位遥报作业的便利性。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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