片級(jí)系統(tǒng))，支持藍(lán)牙和2.4GHz超低功耗無(wú)線應(yīng)用，具有高集成度、低成本、處理能力強(qiáng)、低功耗和小體積等特點(diǎn)。
[0022]7、所述的電池采用鋰亞硫酰氯電池，為長(zhǎng)壽命一次性電池，自放電率低、工作電壓穩(wěn)定、工作溫度范圍廣，電池電量耗盡后可更換電池繼續(xù)使用。
[0023]8、所述的無(wú)線外設(shè)外圍電路是微控制器實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信功能所必須的電路。
[0024]9、所述晶體振蕩器為微處理器的無(wú)線收發(fā)模塊提供基準(zhǔn)時(shí)鐘，確保無(wú)線通信頻率在額定誤差范圍之內(nèi)。
[0025]10、所述天線I用于輻射和接收無(wú)線信號(hào)。
[0026]實(shí)施例1:
[0027]1、硬件電路結(jié)構(gòu):
[0028]如圖1所示，一種接地極水井狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置的硬件電路主要由微處理器、晶體振蕩器、無(wú)線外設(shè)外圍電路、天線1、電池、數(shù)字溫濕度傳感器、數(shù)字水溫傳感器、壓力傳感器組成。
[0029]上述微處理器為無(wú)線多協(xié)議SoC(芯片級(jí)系統(tǒng))，支持藍(lán)牙和2.4GHz超低功耗無(wú)線應(yīng)用，具有高集成度、低成本、處理能力強(qiáng)、低功耗和小體積等優(yōu)勢(shì)。微處理器用于無(wú)線通信、控制外備、處理數(shù)據(jù)等工作。上述晶體振蕩器為微處理器的無(wú)線收發(fā)模塊提供基準(zhǔn)時(shí)鐘，確保無(wú)線通信頻率在額定誤差范圍之內(nèi)。上述無(wú)線外設(shè)外圍電路是微控制器實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信功能所必須的電路。上述天線I用于輻射和接收無(wú)線信號(hào)。上述電池為微處理器提供工作所需的電源。電池采用大容量的鋰亞硫酰氯電池，該種電池為低功耗系統(tǒng)的優(yōu)選電池。
[0030]上述數(shù)字溫濕度傳感器用于測(cè)量水井內(nèi)空氣的溫度、相對(duì)濕度，所述數(shù)字溫濕度傳感器連接到微處理器的1/0，微處理器通過(guò)I/O控制數(shù)字溫濕度傳感器工作并為其供電。
[0031]上述數(shù)字溫度傳感器用于測(cè)量水井的水溫，所述數(shù)字溫度傳感器連接到微處理器的1/0，微處理器通過(guò)I/O控制數(shù)字溫度傳感器工作并為其供電。
[0032]上述壓力傳感器用于測(cè)量水井的水位。壓力傳感器由擴(kuò)散硅壓力敏感元件、數(shù)模轉(zhuǎn)換器組成。所述擴(kuò)散硅壓力敏感元件用于檢測(cè)水壓相對(duì)于大氣壓的壓力差，它輸出一個(gè)與壓力差成正比的電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的放大、模-數(shù)轉(zhuǎn)換后成為數(shù)字信號(hào)，該數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)運(yùn)算處理后得到水位數(shù)據(jù)。微處理器通過(guò)I/o控制水位傳感器工作并為其供電。
[0033]2、外形結(jié)構(gòu):
[0034]如圖2所示，接地極水井狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置的外形結(jié)構(gòu)包括天線1、射頻同軸連接器2、金屬外殼3、電纜防水接頭4、溫濕度探頭5、防水電纜6、水位及水溫探頭7。
[0035]金屬外殼3內(nèi)部安裝控制電路板和電池，數(shù)字溫濕度傳感器、數(shù)字溫度傳感器、壓力傳感器通過(guò)導(dǎo)線與控制電路板連接。
[0036]天線I安裝在射頻同軸連接器2上，天線I采用可更換設(shè)計(jì)，可根據(jù)實(shí)際需求更換不同尺寸、類(lèi)型、增益的天線I，還可以使用天線延長(zhǎng)線來(lái)轉(zhuǎn)接天線I。
[0037]射頻同軸連接器2固定在金屬外殼3上，射頻同軸連接器2的外導(dǎo)體與金屬外殼3短路，兩者之間電位相等。射頻同軸連接器2的內(nèi)導(dǎo)體連接到硬件電路的天線I端口。
[0038]溫濕度探頭5固定在金屬外殼3上，其內(nèi)部安裝數(shù)字溫濕度傳感器，數(shù)字溫濕度傳感器通過(guò)導(dǎo)線與控制電路板連接。溫濕度探頭5具備良好的防護(hù)及防水透氣性能，它能阻值液態(tài)水進(jìn)入內(nèi)部，但允許氣態(tài)水分子通過(guò)，因此對(duì)空氣濕度的測(cè)量結(jié)果值影響很小。
[0039]電纜防水接頭4固定在金屬外殼3上，防水電纜6通過(guò)電纜防水接頭4固定在金屬外殼3上。防水電纜6為柔性屏蔽電纜，具備良好的耐油性、耐磨損性能、耐高低溫性能。
[0040]水位及水溫探頭7內(nèi)部裝配數(shù)字溫度傳感器和水位傳感器，傳感器電路通過(guò)防水電纜6與控制電路板連接。水位及水溫探頭7需要投入水中用于測(cè)量水位、水溫，其內(nèi)部用環(huán)氧樹(shù)脂或硅橡膠灌封，可確保不因浸水而造成硬件電路的損壞。
[0041]3、工作原理:
[0042]接地極水井狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置采用間歇工作的方式:微處理器定時(shí)啟動(dòng)測(cè)量空氣溫度、空氣相對(duì)濕度、水位、水溫、電池電壓等參數(shù)，將數(shù)據(jù)匯總處理后通過(guò)無(wú)線信道發(fā)送出去，完成一次工作后便關(guān)閉所有外圍設(shè)備的電源，然后進(jìn)入超低功耗的休眠狀態(tài)。很明顯，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，上述微處理器的工作程序?qū)儆诂F(xiàn)有常規(guī)技術(shù)手段。
[0043]接地極水井狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置支持低功耗藍(lán)牙協(xié)議(BLE)和自定義2.4G無(wú)線協(xié)議，通過(guò)支持BLE的手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)查看接地極水井狀態(tài)，也可以通過(guò)專用的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)接地極水井狀態(tài)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)功能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高壓直流輸電系統(tǒng)接地極狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:包括微處理器，該微處理器分別與數(shù)字溫濕度傳感器、數(shù)字水溫傳感器、水位傳感器、天線(I)、晶體振蕩器和電池連接。2.如權(quán)利要求1所述的高壓直流輸電系統(tǒng)接地極狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:其中微處理器通過(guò)無(wú)線外設(shè)外圍電路與天線(I)連接。3.如權(quán)利要求1所述的高壓直流輸電系統(tǒng)接地極狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:其中電池采用鋰亞硫酰氯電池。4.如權(quán)利要求1所述的高壓直流輸電系統(tǒng)接地極狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:還包括金屬外殼(3)，在該金屬外殼(3)內(nèi)安裝有所述的微處理器、晶體振蕩器和電池； 其中在該金屬外殼(3)上固定安裝有射頻同軸連接器(2)，在該射頻同軸連接器(2)上安裝有天線(I)，該射頻同軸連接器(2)的外導(dǎo)體與金屬外殼(3)之間直接接觸，從而使兩者之間電位相等，而該射頻同軸連接器(2)的內(nèi)導(dǎo)體與微處理器連接； 其中在金屬外殼(3)上固定安裝有數(shù)字溫濕度傳感器的溫濕度探頭(5)，在該溫濕度探頭(5)內(nèi)安裝有數(shù)字溫濕度傳感器； 其中在金屬外殼(3)上固定安裝有電纜防水接頭(4)，該電纜防水接頭(4)通過(guò)防水電纜(6)與水位及水溫探頭(7)連接，在該水位及水溫探頭(7)內(nèi)安裝有數(shù)字水溫傳感器和水位傳感器。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高壓直流輸電系統(tǒng)接地極狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置。其特點(diǎn)是：包括微處理器，該微處理器分別與數(shù)字溫濕度傳感器、數(shù)字水溫傳感器、水位傳感器、天線(1)、晶體振蕩器和電池連接。本發(fā)明的有益效果是：1、有效減少高壓直流輸電系統(tǒng)接地極運(yùn)維的人員、時(shí)間及工作量，減輕了一線生產(chǎn)人員的工作強(qiáng)度，提高了工作效率，節(jié)約用工成本。2、高度集成化、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，使裝置具有環(huán)境適應(yīng)性好、安全可靠性高、長(zhǎng)期免維護(hù)的特點(diǎn)、同時(shí)易于安裝和使用。
【IPC分類(lèi)】G08C17/02, G01D21/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105628103
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610127192
【發(fā)明人】趙欣洋, 鄒洪森, 劉婷, 張斌, 王思, 楊稼祥, 趙希洋, 黃欣, 葉濤, 李磊, 靳武, 李敏, 吳昊, 唐鑫, 侯亮, 林恒
【申請(qǐng)人】國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)寧夏電力公司檢修公司
【公開(kāi)日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2016年3月7日