專利名稱：儲(chǔ)水罐液位數(shù)據(jù)采集與遠(yuǎn)程無線控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于水塔安全自動(dòng)控制領(lǐng)域中的裝置。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)處理生活或工廠供水主要采用的是水塔形式，為了防止水塔水位過高而溢水，或水過少而出現(xiàn)用水時(shí)的等待現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)控制塔內(nèi)水位始終保持在一定范圍。當(dāng)前，控制水塔水位常用的方法是由浮子檢測(cè)水位，通過浮子杠桿原理接通或斷開抽水機(jī)工作電路。但這種方式存在如下問題:首先，這種系統(tǒng)檢測(cè)液位精確度與可靠性都不高，同時(shí)沒有明確的液位數(shù)據(jù)作為控制依據(jù)；其次，需要工作人員靠近水塔判斷水位的高低，增加了工作的復(fù)雜度和危險(xiǎn)程度，降低了工作效率；再次，若需要調(diào)整控制水位的上下限需要增設(shè)復(fù)雜裝置，實(shí)現(xiàn)起來有困難經(jīng)濟(jì)上也不合理。
發(fā)明內(nèi)容為了解決背景技術(shù)中所提到的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種儲(chǔ)水罐液位數(shù)據(jù)采集與遠(yuǎn)程無線控制系統(tǒng)，該種系統(tǒng)可提供數(shù)據(jù)采集精度達(dá)到2%。的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程傳送，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水塔水位的遠(yuǎn)程控制，保證了控制的及時(shí)性，降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:該種儲(chǔ)水罐液位數(shù)據(jù)采集與遠(yuǎn)程無線控制系統(tǒng)，由下位機(jī)和上位機(jī)組成，其獨(dú)特之處在于:所述下位機(jī)和上位機(jī)均采用STC89S52型單片機(jī)，在所述下位機(jī)和上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)通道上連接有一對(duì)安美通科技APC250無線收發(fā)模塊以實(shí)現(xiàn)對(duì)下位機(jī)和上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳送；所述下位機(jī)的外部還連接有液位變送器、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)碼顯示器以及儲(chǔ)水罐水泵驅(qū)動(dòng)電路，所述液位變送器輸出的模擬量液位信號(hào)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后變?yōu)閿?shù)字量液位信號(hào)輸送至所述下位機(jī)的液位采樣信號(hào)輸入端，所述下位機(jī)的水泵控制信號(hào)輸出端連接至儲(chǔ)水罐水泵驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)輸入端；所述上位機(jī)的外部連接有液晶顯示模塊和超限報(bào)警模塊，此外，所述A/D轉(zhuǎn)換器為MAX186CCPP型A/D轉(zhuǎn)換器。本實(shí)用新型具有如下有益效果:首先，該系統(tǒng)液位檢測(cè)處采用了 MAX186CCPP12位AD,數(shù)據(jù)采集精度可達(dá)到2%。，數(shù)據(jù)采集精度大為提高，為控制提供可靠實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)依據(jù)；其次，該系統(tǒng)在儲(chǔ)水系統(tǒng)處增加數(shù)據(jù)顯示，可實(shí)時(shí)通過數(shù)碼管查詢當(dāng)前液位數(shù)據(jù)，可便于操作人員了解當(dāng)前液位狀態(tài)，進(jìn)行下一步操作，為操作人員實(shí)現(xiàn)正確操作提供了可靠保證；再次，由于該設(shè)計(jì)中增加了 APC250無線傳輸模塊，傳輸距離可達(dá)1800m，可使管理人員在管理室就可以對(duì)距離較遠(yuǎn)的儲(chǔ)水機(jī)構(gòu)進(jìn)行在線監(jiān)控，不用去現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)督，這樣既省時(shí)又省力，為管理人員帶來了極大的方便，提高了整體的工作效率，該系統(tǒng)增設(shè)了上位機(jī)控制部分，管理人員可以通過上位機(jī)實(shí)時(shí)查看液位信息，可跟隨實(shí)際需要情況自主設(shè)定儲(chǔ)水機(jī)構(gòu)的上下限值，下位機(jī)可由上位機(jī)的控制指令自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)水量，保持液位在限定值之間。對(duì)于儲(chǔ)水系統(tǒng)較多的現(xiàn)場(chǎng)情況，可增加下位機(jī)，實(shí)現(xiàn)整體調(diào)配自動(dòng)控制。綜上所述，本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水塔水位的遠(yuǎn)程控制，保證了控制的及時(shí)性，降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。


:圖1是本實(shí)用新型的組成框圖。圖2是本實(shí)用新型所述A/D轉(zhuǎn)換器的電路圖，圖中U6即為MAX186CCPP12位A/D
轉(zhuǎn)換器。圖3是本實(shí)用新型所述上位機(jī)的接口電路圖。圖4是本實(shí)用新型所述下位機(jī)的接口電路圖。圖5是本實(shí)用新型所述儲(chǔ)水罐水泵驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。圖6是本實(shí)用新型所述APC250無線收發(fā)模塊的電路圖。
具體實(shí)施方式
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以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:由圖1至圖6所示，該種儲(chǔ)水罐液位數(shù)據(jù)采集與遠(yuǎn)程無線控制系統(tǒng)，由下位機(jī)和上位機(jī)組成，其獨(dú)特之處在于:所述下位機(jī)和上位機(jī)均采用STC89S52型單片機(jī)，在所述下位機(jī)和上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)通道上連接有一對(duì)APC250無線收發(fā)模塊以實(shí)現(xiàn)對(duì)下位機(jī)和上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳送；所述下位機(jī)的外部還連接有液位變送器、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)碼顯示器以及儲(chǔ)水罐水泵驅(qū)動(dòng)電路，所述液位變送器輸出的模擬量液位信號(hào)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后變?yōu)閿?shù)字量液位信號(hào)輸送至所述下位機(jī)的液位采樣信號(hào)輸入端，所述下位機(jī)的水泵控制信號(hào)輸出端連接至儲(chǔ)水罐水泵驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)輸入端；所述上位機(jī)的外部連接有液晶顯示模塊和超限報(bào)警模塊；所述A/D轉(zhuǎn)換器為MAX186CCPP型A/D轉(zhuǎn)換器。圖3是本實(shí)用新型所述上位機(jī)的接口電路圖，圖中同一端口標(biāo)號(hào)表示2者在圖中連接為同一節(jié)點(diǎn)。其中P3.0 (RXD)、P3.1 (TXD)為無線數(shù)據(jù)接收、發(fā)送引腳，P2.0-P2.3為液晶顯示控制引腳，P0.0-P0.7為液晶顯示數(shù)據(jù)引腳。圖4是本實(shí)用新型所述下位機(jī)的接口電路圖，圖中冋一端口標(biāo)號(hào)表不2者在圖中連接為同一節(jié)點(diǎn)。其中P2.4-P2.6為控制AD轉(zhuǎn)換引腳，P2.7為AD數(shù)據(jù)輸入引腳，P2.0-P2.3為驅(qū)動(dòng)四位數(shù)碼管的位選信號(hào)輸出引腳，P0.0-P0.7為數(shù)碼管的段選信號(hào)輸出引腳，P3.0(RXD)和P3.1 (TXD)為無線數(shù)據(jù)接受、發(fā)送引腳，P1.0-P1.4為驅(qū)動(dòng)水泵控制引腳。圖5是本實(shí)用新型所述儲(chǔ)水罐水泵驅(qū)動(dòng)電路的電路圖，圖中同一端口標(biāo)號(hào)表示2者在圖中連接為同一節(jié)點(diǎn)，例如圖中的位于三極管集電極上的A端和位于74HC573模塊上19號(hào)管腳上的A端即連接在一點(diǎn)。圖6是本實(shí)用新型所述APC250無線收發(fā)模塊的電路圖。對(duì)于此部分，上位機(jī)、下位機(jī)的無線部分外圍電路一致，接收(RXD)、發(fā)送(TXD)引腳均連接至單片機(jī)P3.0、P3.1 口。發(fā)送頻率為960MHz，步進(jìn)精度為IKHz，傳輸距離為1800m。具體應(yīng)用時(shí)，系統(tǒng)通過YHT-6型液位變送器將所采集到的也為壓力信號(hào)需信號(hào)轉(zhuǎn)換為4-20mA電流信號(hào)，通過串聯(lián)250 Ω電阻轉(zhuǎn)換為1-5V電壓信號(hào)，輸入到MAX186CCPP12位AD芯片中進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，通過STC89C52單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，通過數(shù)碼管模塊實(shí)時(shí)顯示液位深度值，利用安美通科技的APC250模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線遠(yuǎn)傳至上位機(jī)系統(tǒng)；上位機(jī)將接收到的液位信息顯示到LCD12864液晶屏上，并對(duì)其與設(shè)定的液位上下限進(jìn)行比較分析，如有超限，發(fā)出聲光報(bào)警，同時(shí)可將相應(yīng)指令發(fā)送至下位機(jī)，控制水泵動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)液位的閉環(huán)自動(dòng)控制。
權(quán)利要求1.一種儲(chǔ)水罐液位數(shù)據(jù)采集與遠(yuǎn)程無線控制系統(tǒng)，由下位機(jī)和上位機(jī)組成，其特征在于:所述下位機(jī)和上位機(jī)均采用STC89S52型單片機(jī)，在所述下位機(jī)和上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)通道上連接有一對(duì)安美通科技APC250無線收發(fā)模塊以實(shí)現(xiàn)對(duì)下位機(jī)和上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳送；所述下位機(jī)的外部還連接有液位變送器、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)碼顯示器以及儲(chǔ)水罐水泵驅(qū)動(dòng)電路，所述液位變送器輸出的模擬量液位信號(hào)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后變?yōu)閿?shù)字量液位信號(hào)輸送至所述下位機(jī)的液位采樣信號(hào)輸入端，所述下位機(jī)的水泵控制信號(hào)輸出端連接至儲(chǔ)水罐水泵驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)輸入端；所述上位機(jī)的外部連接有液晶顯示模塊和超限報(bào)警模塊；所述A/D轉(zhuǎn)換器為MAX186CCPP型A/D轉(zhuǎn)換器。
專利摘要一種儲(chǔ)水罐液位數(shù)據(jù)采集與遠(yuǎn)程無線控制系統(tǒng)，主要為了解決現(xiàn)有水塔的浮子式液位檢測(cè)裝置精確度與可靠性不高且無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的問題。其特征在于下位機(jī)和上位機(jī)采用STC89S52型單片機(jī)，在二者之間的數(shù)據(jù)通道上連接有APC250無線收發(fā)模塊；下位機(jī)的外部連接有液位變送器、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)碼顯示器以及儲(chǔ)水罐水泵驅(qū)動(dòng)電路，液位變送器輸出的模擬信號(hào)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后輸送至下位機(jī)的采樣信號(hào)輸入端，下位機(jī)的水泵控制信號(hào)輸出端連接至水泵驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)輸入端；A/D轉(zhuǎn)換器為MAX186CCPP型A/D轉(zhuǎn)換器。本種系統(tǒng)可提供數(shù)據(jù)采集精度達(dá)到2‰的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程傳送，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水塔水位的遠(yuǎn)程控制，保證了控制的及時(shí)性。
文檔編號(hào)G05B19/418GK202939510SQ20122065275
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月2日
發(fā)明者段玉波, 王天任, 王超, 李秋翰, 張微微, 李航 申請(qǐng)人:東北石油大學(xué)