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一种无线水浸传感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种无线水浸传感器，包括：水浸检测线缆、测量电路、控制电路、射频收发集成电路、天线、电池，水浸检测电路通过测量电路与控制电路相连；控制电路与射频收发集成电路进行通信；控制电路、射频收发电路分别与电池相连；射频收发集成电路与天线相连。本实用新型公开的无线水浸传感器，基于无线传感器网络技术，采用电池供电和无线通信，不需要接入外部电源线和信号线。在满足高可靠性实时检测水浸状态的前提下，避免水浸传感器复杂的布线操作，只需要将无线水浸传感器固定在被检测区域即可，其结构简单可靠、防水防尘性能良好，检测效率高，易于安装与维护。
【专利说明】一种无线水浸传感器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子信息【技术领域】，特别涉及一种无线水浸传感器。
【背景技术】
[0002]日常生活生产过程中，经常遇到需要对水浸进行检测的情况。例如空调的排水管道漏水、房屋渗漏、自来水管破裂等，情况严重者甚至可能引发浸水事故。当浸水事故发生在机房、设备房、配电室等重要场所时，可能会导致设备受损并引发连锁反应，造成重大的经济损失。因此，检测和防护水浸对这些场所的重要性不言而喻。
[0003]水浸传感器是一种进行水浸测试的装置，它基于液体导电原理，用电极探测是否有水存在，再用传感器转换成干接点输出。现有的水浸传感器通常采用有线连接的方式，存在以下问题:水浸探头通过导线与控制电路连接，控制电路一般采用壁挂安装或导轨安装，并且需要提供外部电源。
[0004]现有技术中的水浸传感器，应用在多点水浸检测时，会有较大的布线工作量，增加了水浸测试的难度，工作效率较低。
实用新型内容
[0005]为了解决现有技术中存在的水浸传感器布线工作量大、检测效率低的问题，本实用新型提出了一种无线水浸传感器。
[0006]本实用新型的无线水浸传感器，包括:水浸检测线缆、测量电路、控制电路、射频收发集成电路、天线、电池，水浸检测电路通过测量电路与控制电路相连；
[0007]控制电路与射频收发集成电路进行通信；控制电路、射频收发电路分别与电池相连；射频收发集成电路与天线相连。
[0008]在上述技术方案中，水浸检测线缆为多芯高密度聚乙烯导线。
[0009]在上述技术方案中，水浸检测线缆为螺旋结构。
[0010]在上述技术方案中，控制电路通过I/O接口与测量电路相连。
[0011]在上述技术方案中，控制电路通过SPI接口与射频收发集成电路进行通信。
[0012]在上述技术方案中，射频收发集成电路为NRF2401P无线�？�。
[0013]在上述技术方案中，天线为微型平面天线。
[0014]在上述技术方案中，还包括:外壳，外壳包括:上盖、底壳、底座，上盖通过螺丝或焊接与底壳固定；底壳通过螺丝或焊接与底座固定；天线固定在上盖上。
[0015]在上述技术方案中，电池直接焊接在电路板上；电路板通过螺丝或焊接固定在底壳上；天线与电路板电性连接。
[0016]在上述技术方案中，水浸检测电缆的一端固定在底座上，水浸检测电缆的导线焊接在电路板上。
[0017]本实用新型公开的无线水浸传感器，基于无线传感器网络技术，采用电池供电和无线通信，不需要接入外部电源线和信号线。在满足高可靠性实时检测水浸状态的前提下，避免水浸传感器复杂的布线操作，只需要将无线水浸传感器固定在被检测区域即可，其结构简单可靠、防水防尘性能良好，检测效率高，易于安装与维护。
【专利附图】

【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的无限水浸传感器的电路原理图；
[0019]图2是本实用新型的无限水浸传感器的俯视结构图；
[0020]图3是本实用新型的无限水浸传感器的剖面结构图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图，对本实用新型的几个【具体实施方式】进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受【具体实施方式】的限制。
[0022]为了解决现有技术中存在的水浸传感器布线工作量大、检测效率低的问题，本实用新型提出了一种无线水浸传感器。
[0023]如图1所示，本实用新型的无限水浸传感器包括:水浸检测线缆10、测量电路20、控制电路30、射频收发集成电路40、天线50、电池60，水浸检测电路10通过测量电路20与控制电路30相连；控制电路30与射频收发集成电路40进行通信；控制电路30、射频收发电路40分别与电池60相连；射频收发集成电路40与天线50相连。
[0024]优选的，水浸检测线缆10为多芯高密度聚乙烯导线，螺旋结构；控制电路30通过I/o接口与测量电路20相连；控制电路30通过SPI接口与射频收发集成电路40进行通信；射频收发集成电路40为NRF2401P无线�？椋惶煜�50为微型平面天线。
[0025]在上述技术方案中，还包括:外壳，外壳包括:上盖、底壳、底座，上盖通过螺丝或焊接与底壳固定；底壳通过螺丝或焊接与底座固定；天线固定在上盖上。
[0026]在上述技术方案中，电池直接焊接在电路板上；电路板通过螺丝或焊接固定在底壳上；天线与电路板电性连接。
[0027]在上述技术方案中，水浸检测电缆的一端固定在底座上，水浸检测电缆的导线焊接在电路板上。
[0028]本实用新型的无线水浸传感器基于液体导电原理，水浸检测线缆10用于检测是否有水存在，测量电路20将水浸检测线缆10的物理信号转换成电信号后传输给控制电路30，控制电路30将水浸状态和系统工作状态通过射频收发集成电路40发送出去。无线水浸传感器被设置成大占空比的间歇工作模式，控制电路定时启动工作，在完成一次工作便后进入超低功耗的休眠状态，无限水浸传感器休眠时间和工作时间的比值为1000:1以上，从而可延长相应倍数的电池使用寿命。
[0029]本实用新型的无限水浸传感器具体说明如下:
[0030]水浸检测电缆10，为水浸检测元件，当水浸检测线缆10浸水时，线缆的回路电阻发生变化，通过测量回路电阻的变化可确定浸水状态，水浸检测线缆10可连续检测线缆覆盖区域的水浸状态，线缆的长度可根据检测检测区域面积调整。
[0031]水浸检测线缆10为多芯高密度聚乙烯导线，通过将导线围绕螺旋中轴压制成螺旋结构，可降低环境电磁的干扰，提高线缆的强度和使用寿命。同时，高密度聚乙烯为疏水性材料的线缆具有快速干燥的特性，使得无限水浸传感器能准确检测水浸状态，降低误报率。高密度聚乙烯导线混合了导电物质，使其具有较低的表面电阻，成为电的良导体，不仅能可靠测量导线间的电阻值，而且保留了高密度聚乙烯耐腐蚀、韧性高的优点，可广泛适用于酸、碱、盐等水溶液的水浸检测。
[0032]测量电路20，用于检测水浸检测线缆10的回路电阻值。无线水浸传感器工作时，输出的电量常常难以直接进行显示和记录，这时就需要将其进一步变化成可直接利用的电信号，而完成这一功能的部分称为测量电路。测量电路20也是无限水浸传感器组成的一部分，随着集成电路技术的发展，测量电路20也逐渐开始集成芯片化。
[0033]测量电路20 —般是需要辅助电源供电的，在本实用新型的无限水浸传感器中，控制电路30通过I/O接口连接测量电路20，并为测量电路20供电。
[0034]控制电路30，控制电路30是无线水浸传感器的核心，用于控制和管理其他各个功能电路。控制电路30内部集成高分辨率差分AD电路，包括丰富的外设接口，比如I/O接口、AD 接口、SPI (Serial Peripheral Interface,串行外设接 P )接 口等。
[0035]射频收发集成电路40，用于与控制电路30进行无线通信。控制电路30通过SPI总线接口控制射频收发集成电路40的读写操作，以及发送、接收无线信号。优选的，射频收发集成电路40可采用NRF2401P无线�？椋�该�？榭墒迪治尴呤�据的大功率远距离发送。
[0036]天线50，用于辐射和接收无线信号。优选的，天线50采用微型平面天线，以便于产品小型化和生产装配。
[0037]电池60，为控制电路30和射频收发集成电路40提供工作所需的电源。电池60通常选择大容量、长寿命电池，以保证无限水浸传感器具有较长的使用寿命。
[0038]如图2-图3所示，分别为本实用新型的无限水浸传感器的俯视结构图和剖面结构图。无限水浸传感器还包括外壳70，外壳70包括:上盖701、底壳702、底座703，上盖701通过螺丝或焊接与底壳702固定，底壳702通过螺丝或焊接与底座703固定，天线50固定在上盖701上，上述固定方式不限于此。
[0039]电池60、馈线90直接焊接在电路板80上，电路板80通过螺丝固定在底壳702上，天线50通过馈线与电路板80实现电性连接。水浸检测线缆10的一端固定在底座703上，水浸检测线缆10的导线焊接在电路板80上，上述固定方式不限于此。本实用新型所述的无限水浸传感器包括的水浸检测线缆10、测量电路20、控制电路30、射频收发集成电路40、天线50、电池60等封装在外壳70内。
[0040]本实用新型公开的无线水浸传感器，基于无线传感器网络技术，采用电池供电和无线通信，不需要接入外部电源线和信号线。在满足高可靠性实时检测水浸状态的前提下，避免水浸传感器复杂的布线操作，只需要将无线水浸传感器固定在被检测区域即可，其结构简单可靠、防水防尘性能良好，检测效率高，易于安装与维护。
[0041]以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种无线水浸传感器，其特征在于，包括:水浸检测线缆、测量电路、控制电路、射频收发集成电路、天线、电池，所述水浸检测电路通过所述测量电路与所述控制电路相连； 所述控制电路与所述射频收发集成电路进行通信；所述控制电路、所述射频收发电路分别与所述电池相连；所述射频收发集成电路与所述天线相连。
2.根据权利要求1所述的无线水浸传感器，其特征在于，所述水浸检测线缆为多芯高密度聚乙烯导线。
3.根据权利要求1或2所述的无线水浸传感器，其特征在于，所述水浸检测线缆为螺旋结构。
4.根据权利要求1所述的无线水浸传感器，其特征在于，所述控制电路通过I/O接口与所述测量电路相连。
5.根据权利要求1所述的无线水浸传感器，其特征在于，所述控制电路通过SPI接口与所述射频收发集成电路进行通信。
6.根据权利要求1所述的无线水浸传感器，其特征在于，所述射频收发集成电路为NRF2401P无线�？�。
7.根据权利要求1所述的无线水浸传感器，其特征在于，所述天线为微型平面天线。
8.根据权利要求1所述的无线水浸传感器，其特征在于，还包括:外壳，所述外壳包括:上盖、底壳、底座，所述上盖通过螺丝或焊接与所述底壳固定； 所述底壳通过螺丝或焊接与所述底座固定；所述天线固定在所述上盖上。
9.根据权利要求8所述的无线水浸传感器，其特征在于，所述电池直接焊接在电路板上； 所述电路板通过螺丝或焊接固定在所述底壳上；所述天线与所述电路板电性连接。
10.根据权利要求9所述的无线水浸传感器，其特征在于，所述水浸检测电缆的一端固定在所述底座上，所述水浸检测电缆的导线焊接在电路板上。
【文档编号】G01V3/08GK203811816SQ201420240623
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年5月12日 优先权日:2014年5月12日
【发明者】李祥珍, 欧清海, 周子冠, 甄岩, 刘柱, 王英男, 张劲松, 白晗 申请人:国家电网公司, 南京南瑞集团公司, 国网辽宁省电力有限公司沈阳供电公司