專利名稱：智能遙測(cè)水位系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種智能遙測(cè)水位系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
雨季防汛是各級(jí)政府的頭等大事，在第一時(shí)間掌握所轄地區(qū)的降雨量，在第一時(shí)間掌握各河流、水庫(kù)水位信息，就掌握了防汛工作的主動(dòng)權(quán)，由于要安裝的監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置比較偏遠(yuǎn)，監(jiān)測(cè)部門可以根據(jù)需要選擇合適的通信方式實(shí)現(xiàn)對(duì)水位的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種采集數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠、信息傳遞距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)、信息采集傳輸速度快的智能遙測(cè)水位系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案該系統(tǒng)由智能信息采集終端、信息綜合處理平臺(tái)和用戶服務(wù)終端組成；所述的智能信息采集終端包括水位采集傳感器和雨量傳感器，所述的水位采集傳感器和雨量傳感器均為MCU相連接，所述的MCU還與電源單元和定時(shí)單元相連接，且MCU的輸出端通過GSM模塊與信息綜合處理平臺(tái)連接，信息綜合處理平臺(tái)由一臺(tái)工控機(jī)構(gòu)成。所述的電源單元為太陽能供電單元。采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明，將超聲波探測(cè)裝置、GSM網(wǎng)絡(luò)、單片機(jī)控制技術(shù)進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用，并且數(shù)據(jù)采集終端利用太陽能作能源，實(shí)現(xiàn)了水位觀測(cè)的自動(dòng)化，具有以下幾方面特點(diǎn)1、該系統(tǒng)主要有水位傳感器、智能信息采集終端控制器、信息處理平臺(tái)等組成。具有結(jié)構(gòu)合理，性能穩(wěn)定，實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。2、智能化數(shù)據(jù)采集，運(yùn)行采集參數(shù)設(shè)置靈活整個(gè)系統(tǒng)采用GSM網(wǎng)絡(luò)，智能化數(shù)據(jù)采集終端與信息綜合處理平臺(tái)共同組成一個(gè)智能化信息傳輸、處理平臺(tái)。智能信息采集終端利用太陽能作能源，它具有體積小、耗電低、安裝方便、操作簡(jiǎn)單、數(shù)據(jù)采集周期可據(jù)用戶需要任意設(shè)定等優(yōu)點(diǎn)。3、水位數(shù)據(jù)采用分段離散求和平均方法，保證了采集數(shù)據(jù)的精度要求。 4、可維護(hù)性系統(tǒng)軟件具有自診斷功能，若遠(yuǎn)程采集終端上有故障，均會(huì)被測(cè)控中心監(jiān)控計(jì)算機(jī)自動(dòng)診斷出來。遠(yuǎn)程采集終端的故障不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。5、遠(yuǎn)程傳輸，監(jiān)測(cè)范圍廣整個(gè)系統(tǒng)利用GSM網(wǎng)絡(luò)作平臺(tái)，只要GSM網(wǎng)絡(luò)有信號(hào)的地方，系統(tǒng)就能入網(wǎng)運(yùn)行，不受場(chǎng)地、外界環(huán)境的影響。6、實(shí)時(shí)性強(qiáng)，信息傳遞速度快由于GSM具有實(shí)時(shí)在線特性，系統(tǒng)無時(shí)延，無需輪巡就可以同步接收、處理多個(gè)或所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。7、利用GSM實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，穩(wěn)定性好一方面抗自然干擾的能力強(qiáng)；另一方面頻段專用，不會(huì)受到人為干擾。8、網(wǎng)絡(luò)可靠性高。首先網(wǎng)絡(luò)有較大的冗余設(shè)備及信道；其次設(shè)備復(fù)用；再次，一旦基站在特殊情況下?lián)p壞，搶修非常及時(shí)。9、方便實(shí)用，價(jià)格低廉由于采用GSM公網(wǎng)做平臺(tái)，它所進(jìn)行的信息采集、信息傳輸、信息發(fā)布等過程，主要由GSM網(wǎng)絡(luò)來完成，所以該系統(tǒng)的運(yùn)行無需建設(shè)網(wǎng)絡(luò)，無需建機(jī)站、架天線和機(jī)站管理人員等費(fèi)用，建設(shè)成本低。它具有體積小、造價(jià)低、安裝方便、維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，且運(yùn)行通信費(fèi)用僅為GSM的短信費(fèi)用。10、與上級(jí)防汛信息水位檢索查詢系統(tǒng)聯(lián)接運(yùn)行，可實(shí)時(shí)將各個(gè)采集點(diǎn)的水位數(shù)據(jù)傳輸至上級(jí)防汛信息水位檢索查詢系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水位數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)布。


圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，該系統(tǒng)由智能信息采集終端、信息綜合處理平臺(tái)和用戶服務(wù)終端組成；所述的智能信息采集終端包括水位采集傳感器和雨量傳感器，所述的水位采集傳感器和雨量傳感器均為MCU相連接，所述的MCU還與電源單元和定時(shí)單元相連接，且MCU的輸出端通過GSM模塊與信息綜合處理平臺(tái)連接，信息綜合處理平臺(tái)由一臺(tái)工控機(jī)構(gòu)成。上述的電源單元為太陽能供電單元。(1)智能信息采集終端由單片機(jī)、GSM模塊、檢測(cè)、控制四部分組成，安裝于各個(gè)水位監(jiān)測(cè)站。它是自主的、功能完善的智能單元，能完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、水位計(jì)算、 數(shù)據(jù)傳輸，接受信息綜合處理平臺(tái)指令，完成控制任務(wù)。(2)信息綜合處理平臺(tái)是整個(gè)裝置的核心。主要由管理控制、數(shù)據(jù)接收和發(fā)送、終端處理三個(gè)模塊組成。信息綜合處理平臺(tái)可同時(shí)管理多個(gè)智能信息采集終端，它將各個(gè)智能信息采集終端發(fā)送的水位信息進(jìn)行處理、存儲(chǔ)、顯示。(3)用戶服務(wù)終端為用戶提供水位數(shù)據(jù)查詢。將該系統(tǒng)與上級(jí)的防汛信息水位檢索查詢系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)接，將各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的水位數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至上級(jí)防汛信息水位檢索查詢系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了水位智能采集、處理、存儲(chǔ)及水位信息數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)發(fā)布。該系統(tǒng)硬件設(shè)備分為智能信息采集終端和信息綜合處理平臺(tái)兩大部分，信息綜合處理平臺(tái)可以管理多個(gè)采集終端。智能信息采集終端設(shè)備包括超聲波水位傳感器、太陽能電池、全向天線、控制器。 其中以控制器為中心，它將水位傳感器所采集的數(shù)據(jù)及電池電壓等進(jìn)行收集，收集到的數(shù)據(jù)通過無線通訊方式最終進(jìn)入信息綜合處理平臺(tái)。2、系統(tǒng)工作原理(1)智能信息采集終端智能信息采集終端采用定時(shí)采樣主動(dòng)發(fā)送工作方式，根據(jù)用戶設(shè)定的采樣周期， 控制器定時(shí)發(fā)送采集命令給水位傳感器，水位傳感器接收命令并將實(shí)時(shí)水位數(shù)據(jù)發(fā)送至控制器，經(jīng)打包處理后，通過SMS或GPRS方式發(fā)送到信息綜合處理平臺(tái)，完成一次數(shù)據(jù)采集過程，然后進(jìn)入休眠狀態(tài)，液晶屏關(guān)閉，直到下一個(gè)采樣時(shí)間到，智能信息采集終端才再一次醒來并重復(fù)上述過程，完成現(xiàn)場(chǎng)水位數(shù)據(jù)的采集與發(fā)送。(2)信息綜合處理平臺(tái)
信息綜合處理平臺(tái)接收到智能信息采集終端發(fā)送的數(shù)據(jù)后，經(jīng)解包處理，還原出實(shí)時(shí)的水位數(shù)據(jù)、采集日期、時(shí)間、系統(tǒng)電壓、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境信息等數(shù)據(jù)，存入本地水位數(shù)據(jù)庫(kù)中。同時(shí)，通過局域網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程打開上級(jí)單位的水位數(shù)據(jù)庫(kù)，經(jīng)授權(quán)確認(rèn)后，把采集到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)寫入上級(jí)水位數(shù)據(jù)庫(kù)中，完成水位數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集過程。(3)用戶服務(wù)終端各用戶可以通過登陸上級(jí)防汛信息水位檢索查詢系統(tǒng)隨時(shí)查詢各水位站的采集 fn息ο3、基本功能(1)具有自報(bào)式傳輸體制，支持應(yīng)答式查詢功能；(2)采集雨量、水位、測(cè)站工況；(3)具備水位、雨量自動(dòng)采集功能，能自動(dòng)采集到Icm的水位變化值和Imm的降雨量，水位采樣間隔可任意設(shè)置，并具有數(shù)字濾波功能；(4)具備定時(shí)自報(bào)功能，按預(yù)先設(shè)置的定時(shí)時(shí)間間隔，向監(jiān)測(cè)中心發(fā)送當(dāng)前的水位數(shù)據(jù)，同時(shí)包括測(cè)站站號(hào)、時(shí)間、電池電壓、報(bào)文類型等參數(shù)；(5)所有遙測(cè)站按微功耗要求設(shè)計(jì)，并配以合適容量的太陽能電池板浮充蓄電池， 可保證連續(xù)陰雨天氣條件下，設(shè)備能連續(xù)正常工作，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、具有很好的防濕、防雷擊、抗暴風(fēng)等能力，能在惡劣的天氣環(huán)境下和無人值守情況下正常運(yùn)行。4、部件聯(lián)接超聲波水位傳感器外包采用不銹鋼筒，鋼筒后端與不銹鋼管相接，傳輸電纜穿過鋼管連接傳感器與防水設(shè)備箱內(nèi)的控制器。太陽能電池板與蓄電池相連，蓄電池與控制器連接并供電。
權(quán)利要求
1.一種智能遙測(cè)水位系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)由智能信息采集終端、信息綜合處理平臺(tái)和用戶服務(wù)終端組成；所述的智能信息采集終端包括水位采集傳感器和雨量傳感器， 所述的水位采集傳感器和雨量傳感器均為MCU相連接，所述的MCU還與電源單元和定時(shí)單元相連接，且MCU的輸出端通過GSM模塊與信息綜合處理平臺(tái)連接，信息綜合處理平臺(tái)由一臺(tái)工控機(jī)構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能遙測(cè)水位系統(tǒng)，其特征在于所述的電源單元為太陽能供電單元。
全文摘要
一種智能遙測(cè)水位系統(tǒng)，該系統(tǒng)由智能信息采集終端、信息綜合處理平臺(tái)和用戶服務(wù)終端組成；所述的智能信息采集終端包括水位采集傳感器和雨量傳感器，所述的水位采集傳感器和雨量傳感器均為MCU相連接，所述的MCU還與電源單元和定時(shí)單元相連接，且MCU的輸出端通過GSM模塊與信息綜合處理平臺(tái)連接，信息綜合處理平臺(tái)由一臺(tái)工控機(jī)構(gòu)成。采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明，將超聲波探測(cè)裝置、GSM網(wǎng)絡(luò)、單片機(jī)控制技術(shù)進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用，并且數(shù)據(jù)采集終端利用太陽能作能源，實(shí)現(xiàn)了水位觀測(cè)的自動(dòng)化。
文檔編號(hào)G01F23/296GK102466506SQ20101055863
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月18日
發(fā)明者任焱 申請(qǐng)人:任焱