一種水文信息檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種水文信息檢測系統(tǒng)，包括：若干水文數據采集裝置、上位機；所述水文數據采集裝置包括：處理器模塊，與該處理器模塊相連的水文傳感器組和第一、第二無線模塊，以及與處理器模塊相連的用于對水文數據采集裝置進行定位的GPS模塊；所述處理器模塊適于通過水文傳感器組對水文信息進行采集和處理，并通過第一無線模塊發(fā)送所述水文信息至上位機，以及當第一無線模塊無法接收上位機的反饋信號時，所述處理器模塊啟動第二無線模塊與上位機進行通訊；并且，所述水文數據采集裝置還包括電源模塊，所述電源模塊包括：太陽能電池板、蓄電池，所述太陽能電池板與一適于控制所述蓄電池充放電的充放電控制器相連，該充放電控制器的輸出端與電源管理芯片的電源輸入端相連，所述處理器模塊與該電源管理芯片相連以將蓄電池的電壓狀態(tài)發(fā)送至上位機。
【專利說明】
一種水文信息檢測系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型涉及水文監(jiān)測領域，尤其涉及一種水文信息檢測系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著我國人口的迅速增長和國民經濟的飛速發(fā)展，水資源的不足及水環(huán)境的污染已經成為日益嚴重的問題，對工業(yè)、農業(yè)以及人們的生活造成嚴重影響。
[0003]目前，中國對流域及地方的水環(huán)境普遍只是測量水位和流量兩項水文信息，測量數據的種類較少，不能全面的反映各水域的水文信息，并且由于供電限制，所以造成水文數據采集裝置分布區(qū)域小。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種水文信息檢測系統(tǒng)，其首要解決的技術問題是:傳統(tǒng)水文數據采集裝置在一定區(qū)域分布后，若出現通訊故障，無法及時恢復，容易造成數據丟失的技術問題;其次要解決的技術問題:克服了傳統(tǒng)水文數據采集裝置依賴外接電源，以造成水文數據采集裝置分布區(qū)域小的技術問題。
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種水文信息檢測系統(tǒng)，包括:若干水文數據采集裝置、上位機;所述水文數據采集裝置包括:處理器模塊，與該處理器模塊相連的水文傳感器組和第一、第二無線模塊，以及與處理器模塊相連的用于對水文數據采集裝置進行定位的GPS模塊;所述處理器模塊適于通過水文傳感器組對水文信息進行采集和處理，并通過第一無線模塊發(fā)送所述水文信息至上位機，以及當第一無線模塊無法接收上位機的反饋信號時，所述處理器模塊啟動第二無線模塊與上位機進行通訊;并且，所述水文數據采集裝置還包括電源模塊，所述電源模塊包括:太陽能電池板、蓄電池，所述太陽能電池板與一適于控制所述蓄電池充放電的充放電控制器相連，該充放電控制器的輸出端與電源管理芯片的電源輸入端相連，所述處理器模塊與該電源管理芯片相連以將蓄電池的電壓狀態(tài)發(fā)送至上位機。
[0006]進一步，所述水文傳感器組中包括各類水文傳感器，且各類水文傳感器通過一多路模擬開關與調理電路相連，該調理電路通過AD模塊與處理器模塊相連，且多路模擬開關由所述處理器模塊切換數據通道;其中，各類水文傳感器為模擬量傳感器，且包括:水位傳感器、水溫傳感器、濁度傳感器、溫濕度傳感器、水流量傳感器、PH傳感器、溶解氧傳感器和電導率傳感器。
[0007]進一步，所述水文數據采集裝置還包括:圖像采集單元，所述圖像采集單元包括:攝像頭，用于安裝該攝像頭的云臺，用于驅動云臺轉動的云臺電機由所述處理器模塊控制；以及所述攝像頭與一視頻處理器相連，且該視頻處理器將視頻數據通過與處理器模塊相連的第一無線模塊或第二無線模塊發(fā)送至上位機。
[0008]進一步，所述處理器模塊例如但不限于采用嵌入式處理器，例如處理器S3C2440;所述第一、第二無線模塊例如但不限于采用3G/4G模塊、CDMA模塊。
[0009]本實用新型的上述技術方案相比現有技術具有以下優(yōu)點:將各類水文傳感器集成于一個水文數據采集裝置，能獲得較為齊全的水文信息，并且采用兩路無線傳輸，以避免當出現一無線模塊出現故障時，及時切換另一無線模塊與上位機通訊，避免實時數據丟失;并且，采用由太陽能電池板等部件構成的電源模塊提高了水文數據采集裝置續(xù)航能力，便于在較大區(qū)域進行分布設置。
【附圖說明】
[0010]為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面根據的具體實施例并結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中
[0011]圖1示出了本實用新型的水文信息檢測系統(tǒng)的原理框圖；
[0012]圖2示出了所述水文數據采集裝置中電源模塊的原理框圖；
[0013]圖3示出了水文傳感器組的原理框圖；
[0014]圖4示出了圖像采集單元的原理框圖。
【具體實施方式】
[0015]現在結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結構，因此其僅顯示與本發(fā)明有關的構成。
[0016]如圖1和圖2所示，本實用新型提供了一種水文信息檢測系統(tǒng)，包括:若干水文數據采集裝置、上位機;所述水文數據采集裝置包括:處理器模塊，與該處理器模塊相連的水文傳感器組和第一、第二無線模塊，以及與處理器模塊相連的用于對水文數據采集裝置進行定位的GPS模塊;所述處理器模塊適于通過水文傳感器組對水文信息進行采集和處理，并通過第一無線模塊發(fā)送所述水文信息至上位機，以及當第一無線模塊無法接收上位機的反饋信號時，所述處理器模塊啟動第二無線模塊與上位機進行通訊;并且，所述水文數據采集裝置還包括電源模塊，所述電源模塊包括:太陽能電池板、蓄電池，所述太陽能電池板與一適于控制所述蓄電池充放電的充放電控制器相連，該充放電控制器的輸出端與電源管理芯片的電源輸入端相連，所述處理器模塊與該電源管理芯片相連以將蓄電池的電壓狀態(tài)發(fā)送至上位機。
[0017]具體的，所述處理器模塊例如但不限于采用嵌入式處理器，例如處理器S3C2440;所述第一、第二無線模塊例如但不限于采用3G/4G模塊、CDMA模塊。
[0018]所述第一、第二無線模塊構成冗余設計，即當判斷兩無線模塊中任一發(fā)生故障候，通過另一無線模塊與上位機保持通訊，保證了數據傳輸的實時性;進一步，通過GPS模塊對水文數據采集裝置所在位置進行定位，便于搶修人員進行故障檢修。
[0019]其中，所述上位機是由水文數據采集裝置構建的無線自組網的控制端，負責發(fā)布監(jiān)控指令，處理和存儲水文信息，并將最終的結果顯示出來，為水電站管理者實時提供齊全的水文信息，它的主要功能包括實時監(jiān)控、歷史查詢、自動報警。實時監(jiān)控指的是網絡節(jié)點對水電站水文信息監(jiān)控時，上位機軟件實時顯示監(jiān)控結果，在上位機上以直觀的圖形顯示出來，這有助于對水電站管理人員可以根據水文信息實時變化及時制定出處理措施。歷史查詢指的是上位機軟件將網絡中的水文數據采集裝置采集的水文信息存入指定的數據庫中，水電站管理人員可以根據需要，隨時查看數據庫中的數據。自動報警指的是在對水文信息進行監(jiān)控的過程中，通過對采集到的水文信息的分析發(fā)現水文數據異常，上位機將進行報警提示。
[0020]如圖2所示，為了滿足采集數據的多樣性，所述水文傳感器組中包括各類水文傳感器，且各類水文傳感器通過一多路模擬開關與調理電路相連，該調理電路通過AD模塊與處理器模塊相連，且多路模擬開關由所述處理器模塊切換數據通道;其中，各類水文傳感器為模擬量傳感器，且包括:水位傳感器、水溫傳感器、濁度傳感器、溫濕度傳感器、水流量傳感器、PH傳感器、溶解氧傳感器和電導率傳感器。
[0021]如圖3所示，為了便于通過視頻更直觀的查看水文數據采集裝置所在地的相關情況;所述水文數據采集裝置還包括:圖像采集單元，所述圖像采集單元包括:攝像頭，用于安裝該攝像頭的云臺，用于驅動云臺轉動的云臺電機由所述處理器模塊控制；以及所述攝像頭與一視頻處理器相連，且該視頻處理器將視頻數據通過與處理器模塊相連的第一無線模塊或第二無線模塊發(fā)送至上位機。其中，所述視頻處理器例如但不限于采用視頻處理芯片ADV7343，且所述視頻處理器適于通過串口與處理器模塊相連。
[0022]本水文數據采集裝置對于區(qū)域廣闊的水電站來說，供電線路的鋪設難度很大，采用電池供電時需要定時更換電池，在一定程度上增加了維護的成本，而太陽能功能不僅解決戶外長時間無人監(jiān)護的網絡節(jié)點的供電問題，且還具有供電持久、環(huán)保節(jié)能和便于維護等優(yōu)點，本電源模塊能夠自動管理蓄電池的充電過程并進行有效的能量存儲，通過對電池電壓的監(jiān)測避免蓄電池過度放電，以達到延長蓄電池壽命的目的，并且處理器模塊可以將蓄電池的實時電量發(fā)送至上位機，以實時監(jiān)控水文數據采集裝置的工作狀態(tài)。
[0023]以上述依據本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。
【主權項】
1.一種水文信息檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括:若干水文數據采集裝置、上位機； 所述水文數據采集裝置包括:處理器模塊，與該處理器模塊相連的水文傳感器組和第一、第二無線模塊，以及與處理器模塊相連的用于對水文數據采集裝置進行定位的GPS模塊； 所述處理器模塊適于通過水文傳感器組對水文信息進行采集和處理，并通過第一無線模塊發(fā)送所述水文信息至上位機，以及 當第一無線模塊無法接收上位機的反饋信號時，所述處理器模塊啟動第二無線模塊與上位機進行通訊； 并且，所述水文數據采集裝置還包括電源模塊，所述電源模塊包括:太陽能電池板、蓄電池，所述太陽能電池板與一適于控制所述蓄電池充放電的充放電控制器相連，該充放電控制器的輸出端與電源管理芯片的電源輸入端相連，所述處理器模塊與該電源管理芯片相連以將蓄電池的電壓狀態(tài)發(fā)送至上位機； 所述水文數據采集裝置還包括:圖像采集單元，所述圖像采集單元包括:攝像頭，用于安裝該攝像頭的云臺，用于驅動云臺轉動的云臺電機由所述處理器模塊控制；以及 所述攝像頭與一視頻處理器相連，且該視頻處理器將視頻數據通過與處理器模塊相連的第一無線模塊或第二無線模塊發(fā)送至上位機； 第一、第二無線模塊采用CDMA模塊。
【文檔編號】G01C13/00GK205679228SQ201620367587
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年4月27日 公開號201620367587.4, CN 201620367587, CN 205679228 U, CN 205679228U, CN-U-205679228, CN201620367587, CN201620367587.4, CN205679228 U, CN205679228U
【發(fā)明人】黃祥源
【申請人】常州輕工職業(yè)技術學院