专利名称：一种水位监控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于水位控制技术领域，尤其涉及一种水位监控装置。
背景技术：
水位监控装置是指对水箱等具有蓄水功能的容器中水位进行实时监控，并根据监 测结果通过控制电磁阀、水泵的状态来控制容器中水位的高低的装置。现有技术提供的水位监控装置一般是采用可靠性较差的浮球装置作为水位传感 器来进行水位控制的，其内部一般采用机械装置，容易由于浮球装置失效而导致对水位监 控的失效，可靠性、灵活性较差。

实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种水位监控装置，旨在解决现有技术提供的采用浮 球装置的水位监控装置可靠性及灵活性较差的问题。本实用新型是这样实现的，一种水位监控装置，所述装置包括高低位报警单元；感应水容器中水位的水位探头单元，所述水位探头单元包括置于所述水容器中不 同高度的多个水位探头以及与所述多个水位探头对应的至少一个探头公共端；连接所述水位探头单元的第一选择开关单元，所述第一选择开关单元选取所述多 个水位探头分别感应到的水位信号中的一个水位信号作为高位信号，和/或选取所述多个 水位探头分别感应到的水位信号中的另一个水位信号作为低位信号；将所述第一选择开关单元选取的高位信号和/或低位信号进行放大处理的高低 位信号放大单元，所述高低位信号放大单元连接所述第一选择开关单元；根据所述高低位信号放大单元放大后的高位信号和/或低位信号、控制所述高低 位报警单元发出高位报警和/或低位报警的微控制器，所述微控制器连接于所述高低位信 号放大单元和高低位报警单元之间。该装置还可以包括连接所述水位探头单元的第二选择开关单元，所述第二选择开关单元选取所述多 个水位探头分别感应到的水位信号中的再一个水位信号作为进水/出水水位启动信号，和 /或选取所述多个水位探头分别感应到的水位信号中的再一个水位信号作为进水/出水水 位停止信号；将所述第二选择开关单元选取的进水/出水水位启动信号和/或进水/出水水位 停止信号进行放大处理的水位控制信号放大单元，所述水位控制信号放大单元连接于所述 第二选择开关单元和微处理器之间；连接所述微处理器的水位控制单元，所述微处理器根据所述水位控制信号放大单 元放大后的进水/出水水位启动信号和/或进水/出水水位停止信号，通过控制所述水位 控制单元，控制向所述水容器开始进水/出水或停止进水/出水。[0015]该装置还可以进一步包括将所述多个水位探头分别感应到的水位信号进行放大 处理后传送给所述微处理器的水位信号放大单元，所述水位信号放大单元连接于所述水位 探头单元和微处理器之间。该装置还可以进一步包括连接在所述微处理器和远程监控中心之间的通信单兀。其中，所述水位信号放大单元包括与所述多个水位探头分别一一对应连接的多个 水位放大电路，所述水位放大电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、三极管Q1、三极管Q2、发光 二极管D1以及光耦G01 ；三极管Q1的基极通过电阻R1连接所述水位探头单元中的水位探头，三极管Q1的 集电极连接发光二极管D1的阴极，发光二极管D1的阳极通过电阻R2连接一高电位，所述 高电位作为水位探头的探头公共端；三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极连接三极管 Q1的发射极，三极管Q2的集电极连接三极管Q1的集电极，三极管Q2的集电极同时连接光 耦G01中发光二极管的阴极，光耦G01中发光二极管的阳极通过电阻R3连接该高电位，光 耦G01中光敏三极管的发射极接地，光耦G01中光敏三极管的集电极连接所述微处理器。其中，所述高低位信号放大单元包括高位信号放大电路和低位信号放大电路，所 述第一选择开关单元包括两个单刀多掷开关；其中一个单刀多掷开关的多个静触点分别连接所述多个水位探头，所述单刀多掷 开关的动触点连接所述低位信号放大电路；其中另一个单刀多掷开关的多个静触点分别连 接所述多个水位探头，所述另一个单刀多掷开关的动触点连接所述高位信号放大电路。所述低位信号放大电路进一步可以包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻 R8、电阻R9、电阻R17、电阻R19、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6、光耦G02、光耦 G06以及发光二极管D2 ；三极管Q3的基极通过电阻R4连接所述一个单刀多掷开关的动触点，三极管Q3的 集电极连接光耦G02中发光二极管的阴极，光耦G02中发光二极管的阳极通过电阻R5连接 一高电位，三极管Q4的基极连接三极管Q3的发射极，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4 的集电极连接三极管Q3的集电极；光耦G02中光敏三极管的集电极通过电阻R6连接一高 电位，光耦G02中光敏三极管的发射极通过电阻R8接地；三极管Q5的发射极接地，三极管 Q5的集电极通过电阻R7连接与电阻R6连接的高电位，三极管Q5的集电极同时连接三极管 Q6的基极，三极管Q6的发射极接地，三极管Q6的集电极通过电阻R9连接发光二极管D2的 阴极，发光二极管D2的阳极连接一高电位，三极管Q6的集电极同时连接光耦G06中发光二 极管的阴极，光耦G06中发光二极管的阳极通过电阻R17连接一高电位，光耦G06中光敏三 极管的发射极接地，光耦G06中光敏三极管的集电极通过电阻R19连接一高电位，光耦G06 中光敏三极管的集电极同时连接所述微处理器。所述高位信号放大电路进一步可以包括电阻R11、电阻R13、电阻R14、电阻R18、三 极管Q7、三极管Q8、发光二极管D3以及光耦G03 ；三极管Q7的基极通过电阻R13连接所述另一个单刀多掷开关的动触点，三极管Q7 的集电极连接发光二极管D3的阴极，发光二极管D3的阳极通过电阻R11连接一高电位 ’三 极管Q8的发射极接地，三极管Q8的基极连接三极管Q7的发射极，三极管Q8的集电极连接 三极管Q7的集电极，三极管Q8的集电极同时连接光耦G03中发光二极管的阴极，光耦G03中发光二极管的阳极通过电阻R14连接与电阻R11连接的高电位，光耦G03中光敏三极管 的发射极接地，光耦G03中光敏三极管的集电极通过电阻R18连接一高电位，光耦G03中光 敏三极管的集电极同时连接所述微处理器。所述高位信号放大电路还可以包括电阻R15、光耦G04、第一电阻、第二电阻、第
一三极管、第二三极管以及第一发光二极管；所述第一三极管的基极通过所述第二电阻连接所述水位探头单元中的一个水位 探头，所述第一三极管的集电极连接所述第一发光二极管的阴极，所述第一发光二极管的 阳极通过所述第一电阻连接一高电位；所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的 基极连接所述第一三极管的发射极，所述第二三极管的集电极连接所述第一三极管的集电 极，所述第二三极管的集电极同时连接光耦G04中发光二极管的阴极，光耦G04中发光二极 管的阳极通过电阻R15连接与所述第一电阻连接的高电位，光耦G04中光敏三极管的发射 极接地，光耦G04中光敏三极管的集电极连接光耦G03中光敏三极管的集电极，光耦G04中 光敏三极管的集电极同时连接所述微处理器。所述水位控制单元可以包括光耦G014、电阻R37、电阻R38、电阻R39、电阻R40、二 极管D4、发光二极管D5、三极管Q9以及继电器KM ；光耦G014中发光二极管的阳极通过电阻R37连接一高电位，光耦G014中发光二 极管的阴极连接所述微处理器，光耦G014中光敏三极管的集电极通过电阻R38连接一高电 位，光耦G014中光敏三极管的发射极连接三极管Q9的基极，光耦G014中光敏三极管的发 射极同时通过电阻R40接地；二极管D4的阴极连接一高电位，二极管D4的阳极连接三极管 Q9的集电极，三极管Q9的发射极接地；发光二极管D5的阳极连接一高电位，发光二极管D5 的阴极通过电阻R39连接三极管Q9的集电极；继电器KM的线圈一端连接一高电位，继电器 KM的线圈另一端连接三极管Q9的集电极，继电器KM的开关的一端连接被控设备所在控制 回路的电源端，继电器KM的开关的另一端连接所述被控设备，所述被控设备是控制水通路 开启或关闭电磁阀或水泵；所述电磁阀置于所述水容器入水口或出水口处。本实用新型实施例提供的水位监控装置通过微控制器控制高低位报警单元在出 现高水位或低水位时发出报警，以利于监控人员及时了解水容器中水位是否过高或过低， 可应用性强，且由于是通过水位探头来感应水容器中的水位的，相较于传统水位监控装置 采用的浮球装置来说，具有更高的灵活性及可靠性。

图1是本实用新型实施例提供的水位监控装置的原理框图；图2是图1中水位信号放大单元的电路图；图3是图1中高低位信号放大单元中低位信号放大电路的部分电路图；图4是图1中高低位信号放大单元中高位信号放大电路及部分低位信号放大电路 的电路图；图5是本实用新型实施例提供的水位监控装置中高低位监测单元的电路图；图6是图1中微处理器的一种电路图；图7是图1中通信单元的电路图；图8是图1中水位控制单元的电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本实用新型，并不用于限定本实用新型。本实用新型实施例提供的水位监控装置通过微控制器控制高低位报警单元在出 现高水位或低水位时发出报警。图1是本实用新型实施例提供的水位监控装置的原理框图，为了便于说明，仅示 出了与本实用新型实施例相关的部分。本实用新型实施例提供的水位监控装置包括高低位报警单元15 ；感应水容器中 水位的水位探头单元11，水位探头单元11包括置于水容器中不同高度的多个水位探头以 及与该多个水位探头对应的至少一个探头公共端，该至少一个探头公共端可以置于水容器 底部；连接水位探头单元11的第一选择开关单元12，第一选择开关单元12选取多个水位 探头分别感应到的水位信号中的一个水位信号作为高位信号，和/或选取多个水位探头分 别感应到的水位信号中的另一个水位信号作为低位信号；将第一选择开关单元12选取的 高位信号和/或低位信号进行放大处理的高低位信号放大单元13，高低位信号放大单元13 连接第一选择开关单元12 ；根据高低位信号放大单元13放大后的高位信号和/或低位信 号，控制高低位报警单元15发出高位报警和/或低位报警的微控制器14，微控制器14连接 于高低位信号放大单元13和高低位报警单元15之间。其中的水容器是指具有容水功能的 设施，如水箱、水池等。由于本实用新型实施例提供的水位监控装置通过微控制器控制高低位报警单元 15在出现高水位或低水位时发出报警，以利于监控人员及时了解水容器中水位是否过高或 过低，可应用性强；另外，由于是通过水位探头来感应水容器中的水位的，相较于传统水位 监控装置采用的浮球装置来说，具有更高可靠性及灵活性。本实用新型实施例提供的水位监控装置还可以包括连接水位探头单元11的第 二选择开关单元17，第二选择开关单元17选取多个水位探头分别感应到的水位信号中的 再一个水位信号作为进水/出水水位启动信号，和/或选取多个水位探头分别感应到的水 位信号中的再一个水位信号作为进水/出水水位停止信号；将第二选择开关单元17选取的 进水/出水水位启动信号和/或进水/出水水位停止信号进行放大处理的水位控制信号放 大单元18，水位控制信号放大单元18连接于第二选择开关单元17和微处理器14之间；连 接微处理器14的水位控制单元19，微处理器14根据水位控制信号放大单元18放大后的进 水/出水水位启动信号和/或进水/出水水位停止信号，通过控制水位控制单元19，控制向 水容器开始进水/出水或停止进水/出水，从而在实现对水容器中高水位和低水位的报警 功能的同时，实现了对水容器中水位的控制监视。本实用新型实施例提供的水位监控装置还可以包括将多个水位探头分别感应到 的水位信号进行放大处理后传送给微处理器14的水位信号放大单元16，水位信号放大单 元16连接于水位探头单元11和微处理器14之间。此时，微处理器14可以根据其接收到 的水位信号产生多种功能应用，举例来说，水位监控装置可以设置有一连接微处理器14的 显示单元(图中未示出)，微处理器14可以将其接收到的水位信号进行处理后，通过该显示单元显示；水位监控装置还可以设置有连接微处理器14的通信单元20，微处理器14可以 通过通信单元20将其接收到的水位信号传送给远端监控中心，以实现对水容器中水位的 远程监控，当然，微处理器14还可以将其接收到的或处理得到的任何信号，如高位信号、低 位信号、进水/出水水位启动信号、进水/出水水位停止信号等信号，通过通信单元20传送 给远端监控中心以实现远程监控。此时，进一步地，水位信号放大单元16本身还可以具备 一提示电路，该提示电路根据多个水位探头分别感应到的水位信号发出提示，以供现场人 员根据提示及时了解水容器中的水位情况。图2示出了图1中水位信号放大单元16的电路。水位信号放大单元16包括与水位探头单元11中的多个水位探头分别一一对应连 接的多个水位放大电路，每一电路的结构均相同，以其中一个水位放电电路为例，该水位放 大电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、三极管Q1、三极管Q2、发光二极管D1以及光耦G01。 其中，三极管Q1的基极通过电阻R1连接水位探头单元11中的水位探头，三极管Q1的集电 极连接发光二极管D1的阴极，发光二极管D1的阳极通过电阻R2连接一高电位，该高电位 作为多个水位探头的探头公共端；三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极连接三极管 Q1的发射极，三极管Q2的集电极连接三极管Q1的集电极，三极管Q2的集电极同时连接光 耦G01中发光二极管的阴极，光耦G01中发光二极管的阳极通过电阻R3连接该高电位，光 耦G01中光敏三极管的发射极接地，光耦G01中光敏三极管的集电极连接微处理器14。图 1中水位控制信号放大单元18的结构与此电路结构相似，则不再赘述。水位信号放大单元16在对水容器中水位进行监测时，当水容器中的水位同时漫 过水位探头和该高电位时，三极管Q1和三极管Q2饱和导通，进而二极管D1导通发光，发光 的二极管D1作为水位信号放大单元16的提示电路，以提示现场人员水容器中当前的水位； 光耦G01进而导通，从而通过其光敏三极管的集电极向微处理器14发出一低电平信号。当 水容器中的水位没有同时漫过水位探头和该高电位时，三极管Q1和三极管Q2截止，光耦 G01不工作。本实用新型实施例提供的水位监控装置中，高低位信号放大单元13具体包括高 位信号放大电路和低位信号放大电路，相应地，第一选择开关单元12包括两个单刀多掷开 关，其中一个单刀多掷开关的多个静触点分别连接水位探头单元11中的多个水位探头，该 单刀多掷开关的动触点连接低位信号放大电路；其中另一个单刀多掷开关的多个静触点分 别连接水位探头单元11中的多个水位探头，该另一个单刀多掷开关的动触点连接高位信 号放大电路。图3示出了图1中高低位信号放大单元13中低位信号放大电路的部分电路， 图4示出了图1中高低位信号放大单元13中高位信号放大电路及部分低位信号放大电路 的电路，下面分别予以说明。结合图3及图4所示，低位信号放大电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、 电阻R8、电阻R9、电阻R17、电阻R19、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6、光耦G02、 光耦G06以及发光二极管D2。其中，三极管Q3的基极通过电阻R4连接第一选择开关单元 12中一个单刀多掷开关的动触点，三极管Q3的集电极连接光耦G02中发光二极管的阴极， 光耦G02中发光二极管的阳极通过电阻R5连接一高电位，三极管Q4的基极连接三极管Q3 的发射极，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的集电极连接三极管Q3的集电极；光耦G02 中光敏三极管的集电极通过电阻R6连接一高电位，光耦G02中光敏三极管的发射极通过电阻R8接地；三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的集电极通过电阻R7连接与电阻R6连接 的高电位，三极管Q5的集电极同时连接三极管Q6的基极，三极管Q6的发射极接地，三极管 Q6的集电极通过电阻R9连接发光二极管D2的阴极，发光二极管D2的阳极连接一高电位， 三极管Q6的集电极同时连接光耦G06中发光二极管的阴极，光耦G06中发光二极管的阳极 通过电阻R17连接一高电位，光耦G06中光敏三极管的发射极接地，光耦G06中光敏三极管 的集电极通过电阻R19连接一高电位，光耦G06中光敏三极管的集电极同时连接微处理器 14。该低位信号放大电路在对水容器中水位进行监测时，与该低位信号放大电路连接 的单刀多掷开关预先将置于一个高度处的水位探头监测到的水位信号作为低位信号，与电 阻R5连接的高电位作为探头公共端。当水容器中的水位没有出现低水位时，即是说，水位 同时漫过该水位探头和与电阻R5连接的探头公共端，三极管Q3和三极管Q4饱和导通，进 而光耦G02导通，进而使得三极管Q5导通，三极管Q6由于基极为低电平故而截止，发光二 极管D2不发光；当水容器中的水位出现低水位时，水位没有同时漫过该水位探头和与电阻 R5连接的探头公共端，从而三极管Q3和三极管Q4截止，光耦G02截止，三极管Q5截止，此 时，三极管Q6的基极从与电阻R7连接的高电位处取电导通，进而使得光耦G06导通，光耦 G06向微处理器14发出一低电平信号，同时发光二极管D2导通，以提示现场人员水容器中 出现低水位。如图4所示，高位信号放大电路包括电阻R11、电阻R13、电阻R14、电阻R18、三极 管Q7、三极管Q8、发光二极管D3以及光耦G03。其中，三极管Q7的基极通过电阻R13连接 第一选择开关单元12中另一个单刀多掷开关的动触点，三极管Q7的集电极连接发光二极 管D3的阴极，发光二极管D3的阳极通过电阻R11连接一高电位；三极管Q8的发射极接地， 三极管Q8的基极连接三极管Q7的发射极，三极管Q8的集电极连接三极管Q7的集电极，三 极管Q8的集电极同时连接光耦G03中发光二极管的阴极，光耦G03中发光二极管的阳极通 过电阻R14连接与电阻R11连接的高电位，光耦G03中光敏三极管的发射极接地，光耦G03 中光敏三极管的集电极通过电阻R18连接一高电位，光耦G03中光敏三极管的集电极同时 连接微处理器14。该高位信号放大电路在对水容器中水位进行监测时，与该高位信号放大电路连接 的单刀多掷开关预先将置于一个高度处的水位探头监测到的水位信号作为高位信号，与电 阻R11连接的高电位作为探头公共端。当水容器中的水位没有出现高水位时，水位没有同 时漫过该水位探头和与电阻R11连接的探头公共端，三极管Q7和三极管Q8截止，光耦G03 截止；当水容器中的水位出现高水位时，水位同时漫过该水位探头和与电阻R11连接的探 头公共端，三极管Q7和三极管Q8导通，继而光耦G03导通，光耦G03向微处理器14发送一 低电平信号。为了确保该水位监控装置在上述高位信号放大电路失效时仍可对水容器中的高 水位进行监测，以实现高水位的双重监测功能，本实用新型实施例中，该高位信号放大电路 还可以包括电阻R15、光耦G04、第一电阻、第二电阻、第一三极管、第二三极管以及第一发 光二极管。其中，第一电阻、第二电阻、第一三极管、第二三极管以及第一发光二极管所构成 的电路如上述电阻R11、电阻R13、三极管Q7、三极管Q8、发光二极管D3构成的电路相同。具 体地，第一三极管的基极通过第二电阻连接水位探头单元11中的一个水位探头，第一三极管的集电极连接第一发光二极管的阴极，第一发光二极管的阳极通过第一电阻连接一高电 位；第二三极管的发射极接地，第二三极管的基极连接第一三极管的发射极，第二三极管的 集电极连接第一三极管的集电极，第二三极管的集电极同时连接光耦G04中发光二极管的 阴极，光耦G04中发光二极管的阳极通过电阻R15连接与第一电阻连接的高电位，光耦G04 中光敏三极管的发射极接地，光耦G04中光敏三极管的集电极连接光耦G03中光敏三极管 的集电极，光耦G04中光敏三极管的集电极同时连接微处理器14。该电路的工作过程与上 述相似，在此不再赘述。且具体应用时，可以采用上述思想设置更多的光耦及如上述第一 电阻、第二电阻、第一三极管、第二三极管以及第一发光二极管构成的电路，以提高监测的 可靠性，如图4中所示的光耦G05、电阻R16、与如上述第一电阻、第二电阻、第一三极管、第 二三极管以及第一发光二极管构成的电路相同的电路，且连接关系如上所述，在此不再赘 述。其中，光耦G03、光耦G04、光耦G05以及光耦G06可以置于一光耦芯片U1中。由于上述电路结构的高位信号放大电路中，微处理器14不能区分其接收到的高 位信号来自于光耦G03、光耦G04或光耦G05，为此，本实用新型实施例提供的水位监控装置 还包括一连接微处理器14的高低位监测单元，微处理器14可以根据该高低位监测单元输 出的信号来识别发出高位信号的光耦，并将识别到的信息通过上述显示单元显示，或通过 通信单元20发送到远端监控中心进行数据监测。如图5示出了本实用新型实施例提供的 该水位监控装置中高低位监测单元的电路。该高低位监测单元具体包括光耦G07、光耦G08、电阻R20、电阻R21、电阻R24以及 电阻R25。其中，光耦G07中发光二极管的阴极连接光耦G03中发光二极管的阴极，光耦G07 中发光二极管的阳极通过电阻R20连接电阻R14的未与光耦G03连接的一端，光耦G07中 光敏三极管的发射极接地，光耦G07中光敏三极管的集电极通过电阻R24连接一高电位，光 耦G07中光敏三极管的集电极同时连接微处理器14 ；光耦G08中发光二极管的阴极连接光 耦G04中发光二极管的阴极，光耦G08中发光二极管的阳极通过电阻21连接电阻R15的未 与光耦G04连接的一端，光耦G08中光敏三极管的发射极接地，光耦G08中光敏三极管的集 电极通过电阻R25连接一高电位，光耦G08中光敏三极管的集电极同时连接微处理器14。 当上述高位信号放大电路还包括有光耦G05和电阻R16时，该高低位监测单元还包括光耦 G09，电阻R22，其连接方式参考如上所述，在此不再赘述。另外，为了便于后续编程，该高低位监测单元还可以包括光耦G010、电阻R23以及 电阻R27。光耦G010中发光二极管的阴极连接光耦G06的阴极，光耦G010中发光二极管的 阳极通过电阻R23连接电阻R17的未与光耦G06连接的一端，光耦G010中光敏三极管的发 射极接地，光耦G010中光敏三极管的集电极通过电阻R27连接一高电位，光耦G010中光敏 三极管的集电极同时连接微处理器14。此时，光耦G07、光耦G08、光耦G09与光耦G010共 同置于一光耦芯片U2中。其中的微处理器14可以是现有任一种具有信号处理能力的可编程器件，优选的 采用单片机，如图6示出了微处理器14采用单片机U3时的电路。图7示出了图1中通信单元20的电路。通信单元20包括光耦GO 11、光耦GO 12、光耦GO 13、485芯片U4、电阻R28、电阻R29、 电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R36、瞬态电压抑制器TVS 1、 瞬态电压抑制器TVS2、瞬态电压抑制器TVS3、自恢复保险丝PPTC1、自恢复保险丝PPTC2、二极气体放电管二极气体放电管Z1、由二极气体放电管二极气体放电管Z2以及二极气体放 电管二极气体放电管Z3构成的三极气体放电管。其中，光耦G011中光敏三极管的发射极 接地，光耦G011中光敏三极管的集电极通过电阻R28连接一高电位，光耦G011中光敏三极 管的集电极同时连接微处理器14，光耦G011中发光二极管的阴极接地，光耦G011中发光二 极管的阳极通过电阻R31连接485芯片U4的接收器输出引脚R0 ；光耦G012中发光二极管 的阳极通过电阻R29连接一高电位，光耦G012中发光二极管的阴极连接微处理器14，光耦 G012中光敏三极管的发射极接地，光耦G012中光敏三极管的集电极通过电阻R32连接一高 电位，光耦G012中光敏三极管的集电极同时连接485芯片U4的接收使能引脚RE和发送使 能引脚DE ；光耦G013中发光二极管的阳极通过电阻R30连接一高电位，光耦G013中发光二 极管的阴极连接微处理器14，光耦G013中光敏三极管的发射极接地，光耦G013中光敏三极 管的集电极通过电阻R33连接一高电位，光耦G013中光敏三极管的集电极同时连接485芯 片U4中的驱动器输入引脚DI ；485芯片U4的一个差分信号传输引脚B通过电阻R34连接 一高电位，该差分信号传输引脚B与另一个差分信号传输引脚A之间通过电阻R35连接，另 一个差分信号传输引脚A同时通过电阻R36接地；瞬态电压抑制器TVS1并联在电阻R35两 端，瞬态电压抑制器TVS2和瞬态电压抑制器TVS3串联后并联在瞬态电压抑制器TVS1的两 端，瞬态电压抑制器TVS1的一端同时连接自恢复保险丝PPTC1的一端，自恢复保险丝PPTC1 的另一端作为通信单元20的一个输出端连接远程监控中心，瞬态电压抑制器TVS1的另一 端同时连接自恢复保险丝PPTC2的一端，自恢复保险丝PPTC2的另一端作为通信单元20的 另一个输出端连接远程监控中心；二极气体放电管Z1并联在自恢复保险丝PPTC1的另一端 和自恢复保险丝PPTC2的另一端之间，二极气体放电管Z2和二极气体放电管Z3串联后并 联在二极气体放电管Z1的两端；瞬态电压抑制器TVS2的与瞬态电压抑制器TVS1连接的一 端，二极气体放电管Z2的与二极气体放电管Z1连接的一端相互连接，并经引出后作为通信 单元20的防雷接地端子。图8示出了图1中水位控制单元19的电路。水位控制单元19包括光耦G014、电阻R37、电阻R38、电阻R39、电阻R40、二极管 D4、发光二极管D5、三极管Q9以及继电器KM。其中，光耦G014中发光二极管的阳极通过电 阻R37连接一高电位，光耦G014中发光二极管的阴极连接微处理器14，光耦G014中光敏 三极管的集电极通过电阻R38连接一高电位，光耦G014中光敏三极管的发射极连接三极管 Q9的基极，光耦G014中光敏三极管的发射极同时通过电阻R40接地；二极管D4的阴极连接 一高电位，二极管D4的阳极连接三极管Q9的集电极，三极管Q9的发射极接地；发光二极管 D5的阳极连接一高电位，发光二极管D5的阴极通过电阻R39连接三极管Q9的集电极；继 电器KM的线圈一端连接一高电位，继电器KM的线圈另一端连接三极管Q9的集电极，继电 器KM的开关的一端连接被控设备所在控制回路的电源端，继电器KM的开关的另一端连接 被控制设备，如置于水容器入水口或出水口处、控制水通路开启或关闭的电磁阀、水泵等。以被控设备为入水口处的电磁阀为例说明该水位控制单元电路的工作过程微处 理器14内部预设有一水位范围值，以2m至6m为该水位范围值的端值为例，当微处理器14 接收到水位控制信号放大单元18的信号，判断水位低于2m时，向光耦G014发出低电平信 号，使得光耦G014导通，进而使得继电器KM导通，进而控制电磁阀动作以接通入水口的水 通路；在进水过程中，当微处理器14接收到水位控制信号放大单元18的信号，判断水位达到6m时，停止向光耦G014发出高电平信号，进而使得水通路关闭，停止进水。其中的发光 二极管D5在进水时发光以提示现场工作人员该装置的状态。本实用新型实施例提供的水位监控装置通过微控制器控制高低位报警单元在出 现高水位或低水位时发出报警，以利于监控人员及时了解水容器中水位是否过高或过低， 可应用性强，且由于是通过水位探头来感应水容器中的水位的，相较于传统水位监控装置 采用的浮球装置来说，具有更高的灵活性及可靠性；再有，微处理器根据水位控制信号放大 单元放大后的进水/出水水位启动信号和/或进水/出水水位停止信号，通过控制水位控 制单元，控制向水容器开始进水/出水或停止进水/出水，从而在实现对水容器中高水位和 低水位的报警功能的同时，实现了对水容器中水位的控制；再有，该水位监控装置设置有与 微处理器连接的通信单元，微处理器可以将其接收到的或处理得到的任何信号，通过该通 信单元传送给远端监控中心以实现远程监控。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求一种水位监控装置，其特征在于，所述装置包括高低位报警单元；感应水容器中水位的水位探头单元，所述水位探头单元包括置于所述水容器中不同高度的多个水位探头以及与所述多个水位探头对应的至少一个探头公共端；连接所述水位探头单元的第一选择开关单元，所述第一选择开关单元选取所述多个水位探头分别感应到的水位信号中的一个水位信号作为高位信号，和/或选取所述多个水位探头分别感应到的水位信号中的另一个水位信号作为低位信号；将所述第一选择开关单元选取的高位信号和/或低位信号进行放大处理的高低位信号放大单元，所述高低位信号放大单元连接所述第一选择开关单元；根据所述高低位信号放大单元放大后的高位信号和/或低位信号、控制所述高低位报警单元发出高位报警和/或低位报警的微控制器，所述微控制器连接于所述高低位信号放大单元和高低位报警单元之间。
2.如权利要求1所述的水位监控装置，其特征在于，所述装置还包括连接所述水位探头单元的第二选择开关单元，所述第二选择开关单元选取所述多个水 位探头分别感应到的水位信号中的再一个水位信号作为进水/出水水位启动信号，和/或 选取所述多个水位探头分别感应到的水位信号中的再一个水位信号作为进水/出水水位 停止信号；将所述第二选择开关单元选取的进水/出水水位启动信号和/或进水/出水水位停止 信号进行放大处理的水位控制信号放大单元，所述水位控制信号放大单元连接于所述第二 选择开关单元和微处理器之间；连接所述微处理器的水位控制单元，所述微处理器根据所述水位控制信号放大单元放 大后的进水/出水水位启动信号和/或进水/出水水位停止信号，通过控制所述水位控制 单元，控制向所述水容器开始进水/出水或停止进水/出水。
3.如权利要求2所述的水位监控装置，其特征在于，所述装置还包括将所述多个水位探头分别感应到的水位信号进行放大处理后传送给所述微处理器的 水位信号放大单元，所述水位信号放大单元连接于所述水位探头单元和微处理器之间。
4.如权利要求3所述的水位监控装置，其特征在于，所述装置还包括连接在所述微处理器和远程监控中心之间的通信单元。
5.如权利要求4所述的水位监控装置，其特征在于，所述水位信号放大单元包括与所 述多个水位探头分别一一对应连接的多个水位放大电路，所述水位放大电路包括电阻R1、 电阻R2、电阻R3、三极管Q1、三极管Q2、发光二极管D1以及光耦G01 ；三极管Q1的基极通过电阻R1连接所述水位探头单元中的水位探头，三极管Q1的集电 极连接发光二极管D1的阴极，发光二极管D1的阳极通过电阻R2连接一高电位，所述高电 位作为水位探头的所述探头公共端；三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极连接三极管 Q1的发射极，三极管Q2的集电极连接三极管Q1的集电极，三极管Q2的集电极同时连接光 耦G01中发光二极管的阴极，光耦G01中发光二极管的阳极通过电阻R3连接该高电位，光 耦G01中光敏三极管的发射极接地，光耦G01中光敏三极管的集电极连接所述微处理器。
6.如权利要求4所述的水位监控装置，其特征在于，所述高低位信号放大单元包括高 位信号放大电路和低位信号放大电路，所述第一选择开关单元包括两个单刀多掷开关；其中一个单刀多掷开关的多个静触点分别连接所述多个水位探头，所述单刀多掷开关 的动触点连接所述低位信号放大电路；其中另一个单刀多掷开关的多个静触点分别连接所 述多个水位探头，所述另一个单刀多掷开关的动触点连接所述高位信号放大电路。
7.如权利要求6所述的水位监控装置，其特征在于，所述低位信号放大电路包括电阻 R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R17、电阻R19、三极管Q3、三极管Q4、三 极管Q5、三极管Q6、光耦G02、光耦G06以及发光二极管D2 ；三极管Q3的基极通过电阻R4连接所述一个单刀多掷开关的动触点，三极管Q3的集电 极连接光耦G02中发光二极管的阴极，光耦G02中发光二极管的阳极通过电阻R5连接一高 电位，三极管Q4的基极连接三极管Q3的发射极，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的集 电极连接三极管Q3的集电极；光耦G02中光敏三极管的集电极通过电阻R6连接一高电位， 光耦G02中光敏三极管的发射极通过电阻R8接地；三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的 集电极通过电阻R7连接与电阻R6连接的高电位，三极管Q5的集电极同时连接三极管Q6 的基极，三极管Q6的发射极接地，三极管Q6的集电极通过电阻R9连接发光二极管D2的阴 极，发光二极管D2的阳极连接一高电位，三极管Q6的集电极同时连接光耦G06中发光二极 管的阴极，光耦G06中发光二极管的阳极通过电阻R17连接一高电位，光耦G06中光敏三极 管的发射极接地，光耦G06中光敏三极管的集电极通过电阻R19连接一高电位，光耦G06中 光敏三极管的集电极同时连接所述微处理器。
8.如权利要求6所述的水位监控装置，其特征在于，所述高位信号放大电路包括电阻 R11、电阻R13、电阻R14、电阻R18、三极管Q7、三极管Q8、发光二极管D3以及光耦G03 ；三极管Q7的基极通过电阻R13连接所述另一个单刀多掷开关的动触点，三极管Q7的 集电极连接发光二极管D3的阴极，发光二极管D3的阳极通过电阻R11连接一高电位；三极 管Q8的发射极接地，三极管Q8的基极连接三极管Q7的发射极，三极管Q8的集电极连接三 极管Q7的集电极，三极管Q8的集电极同时连接光耦G03中发光二极管的阴极，光耦G03中 发光二极管的阳极通过电阻R14连接与电阻R11连接的高电位，光耦G03中光敏三极管的 发射极接地，光耦G03中光敏三极管的集电极通过电阻R18连接一高电位，光耦G03中光敏 三极管的集电极同时连接所述微处理器。
9.如权利要求8所述的水位监控装置，其特征在于，所述高位信号放大电路还包括电 阻R15、光耦G04、第一电阻、第二电阻、第一三极管、第二三极管以及第一发光二极管；所述第一三极管的基极通过所述第二电阻连接所述水位探头单元中的一个水位探头， 所述第一三极管的集电极连接所述第一发光二极管的阴极，所述第一发光二极管的阳极通 过所述第一电阻连接一高电位；所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的基极连 接所述第一三极管的发射极，所述第二三极管的集电极连接所述第一三极管的集电极，所 述第二三极管的集电极同时连接光耦G04中发光二极管的阴极，光耦G04中发光二极管的 阳极通过电阻R15连接与所述第一电阻连接的高电位，光耦G04中光敏三极管的发射极接 地，光耦G04中光敏三极管的集电极连接光耦G03中光敏三极管的集电极，光耦G04中光敏 三极管的集电极同时连接所述微处理器。
10.如权利要求4所述的水位监控装置，其特征在于，所述水位控制单元包括光耦 G014、电阻R37、电阻R38、电阻R39、电阻R40、二极管D4、发光二极管D5、三极管Q9以及继 电器KM;光耦G014中发光二极管的阳极通过电阻R37连接一高电位，光耦G014中发光二极管 的阴极连接所述微处理器，光耦G014中光敏三极管的集电极通过电阻R38连接一高电位， 光耦G014中光敏三极管的发射极连接三极管Q9的基极，光耦G014中光敏三极管的发射极 同时通过电阻R40接地；二极管D4的阴极连接一高电位，二极管D4的阳极连接三极管Q9 的集电极，三极管Q9的发射极接地；发光二极管D5的阳极连接一高电位，发光二极管D5的 阴极通过电阻R39连接三极管Q9的集电极；继电器KM的线圈一端连接一高电位，继电器KM 的线圈另一端连接三极管Q9的集电极，继电器KM的开关的一端连接被控设备所在控制回 路的电源端，继电器KM的开关的另一端连接所述被控设备，所述被控设备是控制水通路开 启或关闭电磁阀或水泵；所述电磁阀置于所述水容器入水口或出水口处。
专利摘要本实用新型适用于水位控制技术领域，提供了一种水位监控装置，包括高低位报警单元；多个水位探头；第一选择开关单元，其选取多个水位探头分别感应到的水位信号中的一个水位信号作为高位信号，和/或选取多个水位探头分别感应到的水位信号中的另一个水位信号作为低位信号；将第一选择开关单元选取的高位信号和/或低位信号进行放大处理的高低位信号放大单元；根据放大后的高位信号和/或低位信号、控制高低位报警单元发出高位报警和/或低位报警的微控制器。该装置方便了监控人员及时了解水容器中水位是否过高或过低，且由于是通过水位探头来感应水容器中的水位的，相较于传统水位监控装置采用的浮球装置来说，具有更高的灵活性及可靠性。
文档编号G01F23/22GK201662727SQ20102017372
公开日2010年12月1日 申请日期2010年4月23日 优先权日2010年4月23日
发明者王松坡 申请人:王松坡