[发明专利]一种电子水尺低功耗处理电路及其节能检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及液位测量技术领域，尤其涉及一种电子水尺低功耗处理电路及其节能检测方法。

背景技术

由于城市发展日新月异，在城市市政防洪防涝工程中，要求对江河、湖泊、水库、水电站、灌区及输水等水利工程中的水位监测，与此同时各地正在进行智慧城市建设，也要求对自来水、城市污水处理、城市道路积水等市政工程深度进行测量与监测，为防洪防涝提供精确水位信息。

目前市面上的电子水尺集成了水位传感器和无线数据通讯于一体的高性能水位测量装置，可以实现了对水位数据的连续自动监测，并按照预先设定的时间间隔自动上报至信息管理中心。这意味着设备一直处于工作状态中，虽然有部分时间设备控制器处于休眠模式，功耗稍低，由于电源转换模块一直处于工作中且转换存在一定的效率问题，整体功耗还是不低，对一些难以获取市电或者太阳能供电只能采用电池(锂电池或者铅酸蓄电池)供电的场所，频繁给电池充电会增加不少人力成本，特别是对一些长时间无水的应用场合(适用于城市道路低洼处、积水处、下凹式立交桥、隧道等易发生内涝地点)，低功耗设计显得尤为重要。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种电子水尺低功耗处理电路及其节能检测方法，解决现有电子水尺难以长时间工作的技术问题，特别长时间无水的水位监测环节中。

为实现上述目的，本发明提供了一种电子水尺低功耗处理电路，包括微处理器和与微处理器电连接的遇水监测模块、通信模块、水位传感器模块、存储模块、第一电源转换模块、第二电源转换模块，所述第一电源转换模块、第二电源转换模块输入端连接电池，所述第一电源转换模块输出端连接通信模块，所述通信模块连接SIM卡，所述电池输出端还连接遇水监测模块，所述遇水监测模块输出端连接第二电源转换模块，其中：

微处理器负责与各模块进行通信，协调各模块有序工作；

遇水监测模块用于监测是否有水以及警戒水位加速上报；

通信模块用于与上级的管理中心通讯和信息传输；

水位传感器模块用于测量水位的深度；

存储模块用于存储水位信息、IP地址关键信息；

电池模块支持充电。

上述的一种电子水尺低功耗处理电路，其特征在于：所述遇水监测模块一路安装在水尺的底部，一路安装在水尺的警戒水位。

上述的一种电子水尺低功耗处理电路，其特征在于：所述水尺的警戒水位为离水尺底部0.5m-1m处。

上述的一种电子水尺低功耗处理电路，其特征在于：所述第一电源转换模块输出3.3V电压到微处理器，所述第二电源转换模块输出4V电压通信模块。

一种电子水尺低功耗处理电路节能检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、遇水监测模块具有两路检测功能一直处于供电工作状态，一路安装在水尺的底部，如果没有监测到水，则不开启(EN1)3.3V电源，不唤醒微处理器，一旦监测到水，立即开启(EN1)主电源3.3V，再唤醒微处理器，微处理器采集水位信息并开启(EN2)4V电源并定期发送水位信息给通信模块最后传到管理中心；

步骤2、遇水监测模块另一路安装在水尺的警戒水位，一旦监测到警戒水位将用EN3信号通知微处理器加快上传信息的频度或者产生报警；

步骤3、水位低于警戒水位关闭信号(EN3)解除报警，水消失关闭EN1信号，EN2信号自动关闭，电源获得最低消耗。

上述的一种电子水尺低功耗处理电路节能检测方法，其特征在于，所述通信模块支持eMTC、NB-IoT、GPRS三种模式。

本发明的有益效果是：

1)使用遇水监测模块获得很低的功耗，静态工作中(只有遇水监测模块工作)功耗小于1mA，与传统电子水尺10mA左右的功耗(MCU处于待机状态、电源模块等在工作)相比，功耗降低1个数量级左右；

2)相比传统电子水尺，使用遇水监测模块具有低成本方案，具有很强的成本优势。

3)相比传统电子水尺的定期上报，如定期上报周期较长突然水位上升很快，势必延期发送警戒水位信息，本设计对获得警戒水位信息具有实时性。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明电子水尺低功耗处理电路原理框图；

图2本发明一实施例的测量过程示意图。

具体实施方式