專利名稱：基于平面電容電子水位標尺的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，尤其涉及一種基于平面電容電子水位標尺的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
水位標尺在江河湖泊的水位測量中應(yīng)用廣泛，但基本上皆采用普通標尺并由人工監(jiān)測水位變化及讀數(shù)。觀測人員不僅需親臨現(xiàn)場，觀測不便、且測量準確性不高。隨著“數(shù)字水文”、“數(shù)字長江”等理念的提出，實施水位遙測的數(shù)據(jù)采集、傳輸及信息共亨，己是我們必須面對的工程問題。
數(shù)據(jù)傳輸可利用數(shù)傳電臺和公網(wǎng)GPRS等手段。數(shù)傳電臺方案的優(yōu)點是傳輸可靠、保密性好，無需網(wǎng)費開支，特別是適合于通信環(huán)境較差的場合。而GPRS公網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)點是建設(shè)費用更省，但保密性、可靠性遜于前者，而且作為長期測點數(shù)傳，網(wǎng)費開支不可忽略。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點和不足，提供一種基于平面電容電子水位標尺的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的如圖1，由置于水中、置于岸邊的單測點水位信息采集與無線傳輸電路CJ和置于水文中心的終端監(jiān)控及無線傳輸電路JK組成；單測點水位信息采集與無線傳輸電路CJ包括置于水中的電子水位標尺EW，和置于岸邊的無線通信模塊1、單片機電路2、液晶顯示電路3、溫度傳感器4、測點RS232接口電路5和測點數(shù)傳電臺6；電子水位標尺EW和，無線通信模塊1無線連通，無線通信模塊1、液晶顯示電路3、溫度傳感器4、測點RS232接口電路5分別與單片機電路2相連，測點RS232接口電路5和測點數(shù)傳電臺6相連；終端監(jiān)控及無線傳輸電路JK由終端數(shù)傳電臺7、終端RS232口電路8及終端處理機PC9組成，并依次連接；測點數(shù)傳電臺6和終端數(shù)傳電臺7相互無線連通。
所述的電子水位標尺EW由水位標尺樁桿及附裝在桿身的平面電容水位傳感器及桿頂?shù)臋z測電路、微功耗微處理器和樁桿無線通信模塊、電池組及電池組電壓監(jiān)測電路等組成，電子水位標尺EW已另案申請專利。
電子水位標尺EW的平面電容水位傳感器如圖3，平面電容水位傳感器由鑲嵌于絕緣材質(zhì)底版上的交錯結(jié)構(gòu)金屬泊條構(gòu)成，這些金屬泊條分成兩組并通過導(dǎo)線a、b與信號調(diào)理電路輸入端相連，該平面電容水位傳感器表面涂覆絕緣、防水涂層。
本發(fā)明的工作原理是各個測點的水位變化信息由平面電容式電子水位標尺EW所包括的樁桿無線通信模塊實時傳送上岸，岸邊的無線通信模塊1接收水位數(shù)據(jù)并送至單片機電路2，同時由溫度傳感器4將所測環(huán)境溫度亦送單片機電路2，單片機電路2不僅能通過液晶顯示電路3的顯示屏實時顯示水位數(shù)據(jù)(系統(tǒng)調(diào)試和現(xiàn)場觀測用)，同時將水位數(shù)據(jù)經(jīng)測點RS232接口電路5進行電平轉(zhuǎn)換后通過測點數(shù)傳電臺6發(fā)射出去。水文中心的終端數(shù)傳電臺7輪詢對多個測點數(shù)傳電臺6通信，并將依次接受到的各測點水位數(shù)據(jù)、環(huán)境溫度數(shù)據(jù)及電池組低電平報警信息經(jīng)終端RS232接口電路7送至終端處理機PC9，反之，水文中心的工作人員亦可通過終端處理機PC9、數(shù)傳電臺靈活地遙控各測點的工作模式(工作或休眠態(tài))。
本發(fā)明具有下列優(yōu)點和積極效果1、采用了主從數(shù)傳電臺輪詢傳輸由電子水位標尺EW檢測到的水位變化數(shù)據(jù)，反之，水文中心的工作人員也亦可通過終端處理機PC、數(shù)傳電臺靈活地遙控各測點的電子水位標尺EW；2、通信可靠、實時性好、射頻控制靈活，特別適合通訊環(huán)境甚差的地域。當然，在有條件的地方也亦可采用GPRS公網(wǎng)取代數(shù)傳電臺進行水位監(jiān)測數(shù)據(jù)的無線傳輸。
3、可廣泛應(yīng)用于江河湖泊的水位測量中。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)框圖；圖2是本發(fā)明的電路原理圖；圖3是平面電容水位傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。其中EW—電子水位標尺。
CJ—單測點水位信息采集與無線傳輸電路。
JK—終端監(jiān)控及無線傳輸電路。
1—岸邊無線通信模塊，簡稱為無線通信模塊。
2—單片機電路；2.1—單片機；2.2—數(shù)據(jù)/地址鎖存器芯片；2.3—與非門芯片。
3—液晶顯示電路。
4—數(shù)字環(huán)境溫度傳感器，簡稱為溫度傳感器。
5—測點RS232接口電路。
6—測點數(shù)傳電臺。
7—終端數(shù)傳電臺。
8—終端RS232接口電路。
9—終端處理機PC。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進一步說明1、無線通信模塊1無線通信模塊1選用PTR2000無線通信模塊，PTR2000的數(shù)據(jù)端與89C51單片機2.1的串口及I/O口相連。
2、單片機電路2單片機電路2包括單片機2.1、數(shù)據(jù)/地址鎖存器2.2及與非門芯片2.3；單片機2.1選用89C51，數(shù)據(jù)/地址鎖存器2.2選用74LS373，與非門芯片2.3選用74LS00。
單片機2.1的讀、寫接口及P22口經(jīng)與非門芯片2.3與液晶顯示電路3的使能端相連，單片機2.1的地址鎖存信號輸出端經(jīng)數(shù)據(jù)/地址鎖存器2.2與液晶顯示電路3的RS及R/W口相連，單片機2.1的數(shù)據(jù)口與液晶顯示電路3的數(shù)據(jù)口相連；單片機2.1的串口端又與測點RS232接口電路5輸入端相連，測點RS232接口電路5的輸出端與測點數(shù)傳電臺6的輸入端相連，組成以單片機為主的多主從通訊，即岸邊無線通信模塊1或測點數(shù)傳電臺6接收到的信號只能傳送至單片機2.1，換言之，岸邊無線通信模塊1與測點數(shù)傳電臺6之間僅能通過單片機轉(zhuǎn)發(fā)方可完成通信。
3、液晶顯示電路3液晶顯示電路3選用NS1602液晶顯示模塊，液晶顯示電路3的設(shè)立是為了便于現(xiàn)場觀測及系統(tǒng)調(diào)試時使用。
4、溫度傳感器4溫度傳感器4選用DS1820數(shù)字環(huán)境溫度模塊；數(shù)字環(huán)境溫度模塊DS1820的輸出與單片機的I/O口相連，其目的不僅能實時向終端PC機傳送測點周邊環(huán)境溫度，更主要的是通過岸上單片機電路2而不是水中電子標尺的微功耗微處理器用軟件修正水位數(shù)據(jù)，從而減少微功耗微處理器的運行時間，延長電子水位標尺電池的工作壽命。
5、測點RS232接口電路5測點RS232接口電路5選用MAX232電平轉(zhuǎn)化芯片。
6、測點數(shù)傳電臺6測點數(shù)傳電臺6內(nèi)嵌RS232接口，傳輸距離大于40km。
7、終端數(shù)傳電臺7終端數(shù)傳電臺7內(nèi)嵌RS232接口，傳輸距離大于40km。
8、終端RS232接口電路8終端RS232接口電路8由串口線連接。；9、終端處理機PC9終端處理機PC9采用普通的PC。
權(quán)利要求
1.一種基于平面電容電子水位標尺的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括電子水位標尺EW，其特征在于由置于水中、岸邊的單測點水位信息采集與無線傳輸電路(CJ)和置于水文中心的終端監(jiān)控及無線傳輸電路(JK)組成；單測點水位信息采集與無線傳輸電路(CJ)包括置于水中的電子水位標尺(EW)，和置于岸邊的無線通信模塊(1)、單片機電路(2)、液晶顯示電路(3)、溫度傳感器(4)、測點RS232接口電路(5)和測點數(shù)傳電臺(6)；電子水位標尺(EW)和無線通信模塊(1)無線連通，無線通信模塊(1)、液晶顯示電路(3)、溫度傳感器(4)、測點RS232接口電路(5)分別與單片機電路(2)相連，測點RS232接口電路(5)和測點數(shù)傳電臺(6)相連；終端監(jiān)控及無線傳輸電路(JK)由終端數(shù)傳電臺(7)、終端RS232口電路(8)及終端處理機PC(9)組成，并依次連接；測點數(shù)傳電臺(6)和終端數(shù)傳電臺(7)相互無線連通。
2.按權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于無線通信模塊(1)選用PTR2000無線通信模塊，PTR2000的數(shù)據(jù)端與單片機(2.1)的串口及I/O口相連。
3.按權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于單片機電路(2)包括單片機(2.1)、數(shù)據(jù)/地址鎖存器(2.2)及與非門芯片(2.3)；單片機(2.1)選用89C51，數(shù)據(jù)/地址鎖存器(2.2)選用74LS373，與非門芯片(2.3)選用74LS00。
4.按權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于液晶顯示電路(3)選用NS1602液晶顯示模塊。
5.按權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于溫度傳感器(4)選用DS1820數(shù)字環(huán)境溫度模塊，其輸出端與單片機2.1的I/O口相連。
6.按權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于測點RS232接口電路(5)選用MAX232電平轉(zhuǎn)化芯片。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于平面電容電子水位標尺的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，涉及一種數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。本發(fā)明由單測點水位信息采集與無線傳輸電路CJ和終端監(jiān)控及無線傳輸電路JK組成；單測點水位信息采集與無線傳輸電路CJ包括置于水中的電子水位標尺EW和置于岸邊的無線通信模塊1、單片機電路2、液晶顯示電路3、溫度傳感器4、測點RS232接口電路5和測點數(shù)傳電臺6；電子水位標尺EW和無線通信模塊1無線連通；終端監(jiān)控及無線傳輸電路JK由終端數(shù)傳電臺7、終端RS232口電路8及終端處理機PC9組成，并依次連接；測點數(shù)傳電臺6和終端數(shù)傳電臺7相互無線連通。本發(fā)明通信可靠、實時性好、射頻控制靈活，特別適合通訊環(huán)境甚差的地域，可廣泛應(yīng)用于江河湖泊的水位測量中。
文檔編號G01F23/00GK1851769SQ20061001911
公開日2006年10月25日 申請日期2006年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月19日
發(fā)明者熊濤, 熊昌侖 申請人:武漢大學(xué)