一种双电源供电的排水管网监测器的制作方法

本实用新型涉及排水管网监测技术，特别涉及一种双电源供电的排水管网监测器。

背景技术：

目前，排水管网监测领域普遍采用电池供电的监测终端，电池一般选用一次性锂电池或充电锂电池，由于排水管网应用中监测终端安装于检查井内，考虑到管网存在可燃气体的因素，即便采用充电电池也不能在现场充电，需定期更换新锂电池或取下充电电池在安全的地方充电。

以上方案的不足在于：

1)排水管网应用的水质、水量传感器功耗较高，监测终端一年就需更换一次电池，造成维护成本较高；

2)现场更换电池需打开监测终端壳体，频繁的拆装将影响设备的防水性能且操作不够便捷；

3)设备电池为定制产品，用户只能通过厂家购买，若设备运行中提示电池低电压报警，至用户重新采购电池到货周期较长，很可能造成设备运行中断，现场监测数据不连续；

4)即使采用充电电池也需要定期拆回电池充电，充电期间设备将停止工作。

综上上述，现有的排水管网监测终端的电池维护成本高，现场更换电池便捷性差且有一定的安全隐患，同时会造成系统的运行率低。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种双电源供电的排水管网监测器，有效的克服了现有技术的缺陷。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

提供一种双电源供电的排水管网监测器，包括监测主机、后备电源和电源切换电路，上述后备电源与上述监测主机的壳体可拆卸连接，上述监测主机具有电池，上述电池和后备电源通过与内置于上述监测主机内部的上述电源切换电路电连接，且二者通过上述电源切换电路与上述监测主机内部的控制芯片连接，上述监测主机的壳体上设有传感器接头，该传感器接头分别与控制芯片连接。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，上述监测主机底部的边缘处设有环形的接插部，上述后备电源的壳体上端设有凸出的插头部，上述后背电源置于上述监测主机下端，且上述插头部插入上述接插部内，且二者通过紧固件相互连接。

进一步，上述接插部上环设有多个贯穿其的装配孔，上述插头部为环形结构，其四周外侧设有与装配孔一一对应的螺孔，上述紧固件为与上述装配孔一一对应的螺栓，上述螺栓的螺杆部穿过对应的上述装配孔，并与对应的上述螺孔螺纹连接。

进一步，上述后背电源的壳体上设有电源输出接口防水接头，上述监测主机的壳体上设有与上述电源切换电路连接的电源输入接口防水接头，上述电源输出接口防水接头和电源输入接口防水接头之间通过防水电缆相互连接。

进一步，上述后备电源为可充电电源，其壳体上具有充电接口。

本实用新型的有益效果是：采用双电源供电方案，后期维护不用重新采购电池，有效解决了电池维护成本高的问题，且在更换电池期间系统运行不间断，有效提升系统性能和客户体验，同时更换电池不用打开设备外壳，通过螺丝即可安装、拆卸，维护便捷安全性高。

附图说明

图1为本实用新型的双电源供电的排水管网监测器的结构示意图；

图2为本实用新型的双电源供电的排水管网监测器中两个壳体连接处的局部放大图；

图3为本实用新型的双电源供电的排水管网监测器电路原理框图；

图4为本实用新型的双电源供电的排水管网监测器中电源切换的原理框图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、监测主机，2、后备电源，3、防水电缆，11、接插部，21、插头部。

具体实施方式

以下对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例：如图1、2、3、4所示，本实施例的双电源供电的排水管网监测器包括监测主机1、后备电源2和电源切换电路，上述后备电源2(外部电源)与上述监测主机1的壳体可拆卸连接，上述监测主机1具有电池，上述电池和后备电源2通过与内置于上述监测主机1内部的上述电源切换电路电连接，且二者通过上述电源切换电路与上述监测主机1内部的控制芯片连接，上述监测主机1的壳体上设有传感器接头，该传感器接头分别与控制芯片连接。

具体的，电路连接如图3和图4所示，电源切换单元具有两路输入，分别接主机内部的电池和外部电源，具有一路电源输出，给控制芯片(即为附图中的微控制单元，其为现有排水管网监测器中的常规控制芯片或控制电路，在此不做赘述)；控制芯片实现监测终端的具体功能，包含传感器数据采集、存储、上传、运行状态监控等；其中，上述传感器接头包含通信接口和电源接口，电源接口给传感器供电，通信接口采用rs-485、rs-232等总线与传感器通信，传感器接口的数量可以根据实际需要增加。

具体运行时，电源切换电路同时连接电池，外部连接后备电源2，由电源切换电路实现后备电源2和监测主机1内部电池的自动切换，常规电源输出是由后备电源2输出，当后备电源2电量不足需要更换时，通过电源切换电路切换至监测主机1内部电池临时供电，拆除后背电源2进行更换，更换完毕后再切换至后备电源2输出即可，也就是说监测主机1的内部电池只作为临时电源使用，使用时间较长，不存在反复需要更换(其电源容量及寿命可持续至监测器坏损)，且电池难以购买，并且更换繁琐的问题。

较佳的，监测主机1的内部供电电池为一次性锂电池，单节电压为dc3.6v，根据实际终端的电压需求可采用多节串联，具体容量根据实际负载需求可采用多节并联。

其中，上述电源切换电路可以采用二极管并联电路，同时接入监测主机1内部电池和后背电源2，正常应用时后背电源2的电压应高于电池电压。

作为一种优选的实施方式，上述监测主机1底部的边缘处设有环形的接插部11，上述后备电源2的壳体上端设有凸出的插头部21，上述后背电源2置于上述监测主机1下端，且上述插头部21插入上述接插部11内，且二者通过紧固件相互连接，结构设计简单，组装方便，利于快速拆装。

更佳的，上述接插部11上环设(环设，即就是多个装配孔间隔分布呈一个环形)有多个贯穿其的装配孔，上述插头部21为环形结构，其四周外侧设有与装配孔一一对应的螺孔，上述紧固件为与上述装配孔一一对应的螺栓，上述螺栓的螺杆部穿过对应的上述装配孔，并与对应的上述螺孔螺纹连接，更具体的，监测主机1的壳体和后备电源2的壳体均采用圆柱形外壳且直径相同，二者底部采用合理的内外孔径向间隙配合(具体见接插部11和插头部21相互插接)，壳体之间轴向台阶限位，保证二者之间安装精度及尺寸，同时采用径向(横向)固定连接，安装拆卸快速便捷。

作为一种优选的实施方式，上述后背电源2的壳体上设有电源输出接口防水接头，上述监测主机1的壳体上设有与上述电源切换电路连接的电源输入接口防水接头，上述电源输出接口防水接头和电源输入接口防水接头之间通过防水电缆3相互连接，连接稳定，接头处及线路防水性能佳。

作为一种优选的实施方式，上述后备电源2为可充电电源，其壳体上具有充电接口，后备电源2为可充电的锂电池，其单节电压为dc4.2v，根据实际终端的电压需求可采用多节串联，具体容量根据实际负载需求可采用多节并联。

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施以1路rs-485、dc12v传感器接口并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

数据终端的结构示意图如图1所示，包含监测主机1、后备电源2和防水电缆3，监测主机1和后备电源2通过四颗螺丝锁紧，实现机械连接如图2，监测主机1对外具有一个电源输入的防水插头和一个传感器接口的防水插头，后备电源2对外具有一个电源输出的防水插头和一个充电接口的防水插头，通过防水电缆3将电源输入插头和电源输出插头上下锁紧，实现两者的电连接。

监测终端的原理框图如图3所示，主机具有1路传感器接口和1路电源输入接口，传感器接口采用4芯防水插头，分别是两芯的传感器电源和两芯的rs-485总线与传感器通信并提供电源，内部一次性电池选用dc7.2v、30ah的一次性高能锂电池，电源输入接口采用两芯防水插头。

后备电源2具有1路电源输出接口和1路充电接口，电源输出接口采用两芯的防水插头，与主机的电源输入接口通过防水电缆连接，充电接口采用两芯防水接头连接外部充电器，后备电源2内置dc12.6v、100ah的可充电锂电池，外部充电器输出电流通过充电接口由充电单元送给充电电池，实现后备电源的充电功能。

正常使用时，一次性电池的dc7.2v电源和充电电池的dc12.6v电源分别接入电源切换单元如图4所示，由于充电电池电压高于一次性电池电压，d1导通、d2截至由dc12.6v的充电电池给控制芯片和外部传感器供电，内部一次性锂电池不消耗能量，若系统的平均电流为10ma,后备电源充满电可维持系统工作1年以上。

若后备电源2馈电，电压低于dc9v时将自动切断输出，此时d1截至、d2导通，由一次性电池给微控制单元(控制芯片)和外部传感器供电，确保系统工作不间断，而一次性电池可维持系统连续工作60天，此期间用户可将后备电源2拆回充电，充满后再次安装使用，若用户每次充电的所需时间为30天，该电池可确保后备电源充两次电，即监测器的电池寿命可以达到3年。

监测器对后备电源2的输入电压具有低电压检测功能，若检测到低电压后可提醒用户充电，此时用户在现场通过监测主机1与后备电源2的连接螺丝即可拆下后备电源2，通过充电接口给后备电源充电，电池充满后再将后备电源2与监测主机1连接。

本实施例的排水管网监测器采用电池和后背电源(可充电)的双电源供电方案，后期维护不用重新采购电池，有效解决了电池维护成本高的问题，且在更换电池期间系统运行不间断，有效提升系统性能和客户体验，同时更换电池不用打开设备外壳，通过螺丝即可安装、拆卸，维护便捷安全性高，另外主机与后备电源连接为一个整体且外形尺寸相同，现场安装时仅需固定主机即可，有效降低了施工成本和复杂度。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。