專利名稱：一種水文監(jiān)測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及檢測儀器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種對水文信息進行監(jiān)測的水文監(jiān)測儀。
背景技術(shù)：
隨著對環(huán)境保護和水資源開發(fā)利用的日益重視，有必要建立一套完善的水文自動測報、水文智能監(jiān)控系統(tǒng)和水文數(shù)據(jù)庫，提高水文工作質(zhì)量，實現(xiàn)水利現(xiàn)代化建設(shè)。水文智能監(jiān)控系統(tǒng)是集電力電子技術(shù)，通信技術(shù)，計算機自動控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等一體，初步對江河、水庫和防洪區(qū)域內(nèi)固定及移動站點的降雨量、蒸發(fā)量、水位、流量、濕度、風(fēng)力和水質(zhì)等水文氣象要素以及閘門開度等等數(shù)據(jù)的實時采集、傳輸、處理、報送以及對水利設(shè)備的智能控制等作業(yè)。目前仍有部分落后的水文站對數(shù)據(jù)的收集主要依靠人工觀察，對水利設(shè)備的控制采用人工調(diào)整，水文數(shù)據(jù)的傳輸依靠電報或有線電話的落后通信方式，加上人力不足、觀測范圍狹窄致使數(shù)據(jù)不能及時準(zhǔn)確上報。雖然也有一些水文站配備了水文自動測報設(shè)備，但是存在智能化程度低、穩(wěn)定性差以及測報準(zhǔn)確性低等問題，對偏遠惡劣條件下的遙測站不能實現(xiàn)無人值守。因此，當(dāng)前的水文測報方式和設(shè)施都已經(jīng)不能滿足水資源管理的工作要求。準(zhǔn)確及時的采集實時水文信息，并根據(jù)實際需要自動控制水利設(shè)備運行的自動監(jiān)控系統(tǒng)，有利于減少工作強度、提高安全性。同時對于水庫工程的調(diào)度運用，保障工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、合理開發(fā)利用水資源等方面都具有十分重要的意義。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明創(chuàng)造所要解決的技術(shù)問題是提供一種實時監(jiān)測水電站的水位高度，水溫、流速等數(shù)據(jù)，出現(xiàn)異常及時報警及控制閘門動作的水文信息監(jiān)控設(shè)備，且該設(shè)備成本低、易維護和使用方便。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明創(chuàng)造采用如下技術(shù)方案本發(fā)明創(chuàng)造的水文監(jiān)測儀，包括控制器，AD測量模塊，溫度測量模塊，流量測量模塊，電機控制模塊和TCP/IP轉(zhuǎn)串口模塊；AD測量模塊實現(xiàn)對液位的測量，控制器通過與之連接的IO端口得到液位信息；溫度測量模塊用于測量水的溫度，控制器通過與之連接的IO端口得到溫度信息；流量測量模塊實現(xiàn)對流量的測量，控制器通過與之連接的IO端口得到流量信息；控制器通過與電機控制模塊連接的IO端口控制閘門電機的運轉(zhuǎn)；當(dāng)出現(xiàn)某個水文信息超過設(shè)定的上限或下限時，控制器控制閘門電機的運轉(zhuǎn)；TCP/IP轉(zhuǎn)串口模塊用于連接控制器和上位機，實現(xiàn)控制與上位機的通信。進一步，還包括聲音控制模塊，控制器通過與聲音控制模塊連接的IO端口實現(xiàn)語音播放功能。[0015]進一步，還包括IXD顯示模塊，所述控制器通過與IXD顯示模塊連接的IO端口，在IXD顯示模塊上顯示得到的水文、流速、水溫、水位的上限、水位的下限、報警情況信息。進一步，還包括用于設(shè)置和修改參數(shù)的鍵盤輸入模塊，控制器通過與之連接的IO端口得到鍵盤輸入信息。進一步，還包括向以上模塊及控制器提供匹配的電源的電源模塊。由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明創(chuàng)造具備如下有益效果1、監(jiān)控儀通過AD測量模塊測量水位量，實現(xiàn)精度誤在O.1CM的范圍內(nèi)，測量的水位差為O —102. 5米。2、通過監(jiān)控儀上的鍵盤可以設(shè)置監(jiān)控儀的水位上、下限，也可以通過遠程主機設(shè)置的上下限，水位超過上、下限可自動及時啟動報警設(shè)備。3、水位高度、環(huán)境溫度、流速等以數(shù)據(jù)的形式實時的在IXD顯示器上顯示。4、通過TCP/IP轉(zhuǎn)串口模塊，可與上位主機進行聯(lián)網(wǎng)通信，在上位機可以監(jiān)測到報警情況，由上位機設(shè)定報警水位上、下限，在報警產(chǎn)生后，可由現(xiàn)場終端監(jiān)控儀按鍵取消報警，也可由上位機發(fā)送指令停止警報。5、根據(jù)水位情況，可以電機控制模塊控制電機轉(zhuǎn)動，超過上限電機開閘，超過下限電機關(guān)閘。

圖1是本發(fā)明創(chuàng)造優(yōu)選實施例水文監(jiān)測儀的功能模塊結(jié)構(gòu)示意具體實施方式
如圖1，本實施例的水文監(jiān)測儀，控制器采用STC89LE54單片機；AD測量模塊采用TLC1549和PT500-601投入式壓力傳感器；溫度測量模塊，流量測量模塊采用HAL320型霍爾傳感器流量計，74HC161和74HC153 ;聲音控制模塊采用ISD4003錄放芯片和音頻功率放大芯片LM486實現(xiàn)；電機控制模塊采用光耦TLP521隔離和ULN2003驅(qū)動繼電器來實現(xiàn)；IXD顯示模塊采用12864IXD液晶顯示屏；鍵盤輸入模塊采用四個普通的微動開關(guān)來實現(xiàn)；TCP/IP轉(zhuǎn)串口模塊采用NePort-EN嵌入式設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器。工作的時候，測量液位信息時，PT500-601投入式壓力傳感器固定安裝在標(biāo)的位置，信號輸出與TLC1549的信號輸入連接，控制器STC89LE54單片機通過TLC1549得到PT500-601投入式壓力傳感器測量到的液位信息；測量溫度信息時，溫度測量模塊液面以下測量水溫，控制器STC89LE54單片機通過溫度測量模塊得到水溫信息；測量流量信息時，HAL320型霍爾傳感器流量計安裝在液面下，輸出信號通過74HC161進行分頻計數(shù)，分頻輸出數(shù)據(jù)通過74HC153送到控制器STC89LE54單片機的IO端口上，控制器STC89LE54單片機得到流量信息；控制器STC89LE54單片機通過讀取對應(yīng)IO端口的狀態(tài)，得到鍵盤的輸入信息，從而可以修改水位的報警上限和下限；控制器STC89LE54單片機通過IO端口，在IXD顯示模塊12864LCD液晶顯示屏上顯示出來測量到的水面高度，水的流速，水的溫度；當(dāng)出現(xiàn)某個水文信息超過設(shè)定的上限或下限時，控制器STC89LE54單片機控制采用TLP521隔離和ULN2003驅(qū)動繼電器的電機控制模塊，從而控制閘門電機的運轉(zhuǎn)，同時控制器STC89LE54單片機控制ISD4003錄放芯片，經(jīng)音頻功率放大芯片LM486放大后播放報警語音，實現(xiàn)語音報警；控制器STC89LE54單片機的串口通過與TCP/IP轉(zhuǎn)串口模塊NePort-EN嵌入式設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器的串口連接，實現(xiàn)與上位機的通信，從而實現(xiàn)上位機對多個水文監(jiān)測儀的監(jiān)測和控制，進而實現(xiàn)對多個監(jiān)測點的水溫監(jiān)測。
權(quán)利要求1.一種水文監(jiān)測儀，其特征是包括控制器，AD測量模塊，溫度測量模塊，流量測量模塊，電機控制模塊和TCP/IP轉(zhuǎn)串口模塊； AD測量模塊實現(xiàn)對液位的測量，控制器通過與之連接的IO端口得到液位信息； 溫度測量模塊用于測量水的溫度，控制器通過與之連接的IO端口得到溫度信息； 流量測量模塊實現(xiàn)對流量的測量，控制器通過與之連接的IO端口得到流量信息； 控制器通過與電機控制模塊連接的IO端口控制閘門電機的運轉(zhuǎn)；當(dāng)出現(xiàn)某個水文信息超過設(shè)定的上限或下限時，控制器控制閘門電機的運轉(zhuǎn)； TCP/IP轉(zhuǎn)串口模塊用于連接控制器和上位機，實現(xiàn)控制與上位機的通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水文監(jiān)測儀，其特征是還包括聲音控制模塊，控制器通過與聲音控制模塊連接的IO端口實現(xiàn)語音播放功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水文監(jiān)測儀，其特征是還包括IXD顯示模塊，所述控制器通過與IXD顯示模塊連接的IO端口，在IXD顯示模塊上顯示得到的水文、流速、水溫、水位的上限、水位的下限、報警情況信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水文監(jiān)測儀，其特征是還包括用于設(shè)置和修改參數(shù)的鍵盤輸入模塊，控制器通過與之連接的IO端口得到鍵盤輸入信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水文監(jiān)測儀，其特征是還包括向以上模塊及控制器提供匹配的電源的電源模塊。
專利摘要本實用新型公開的一種水文監(jiān)測儀，包括控制器，AD測量模塊，溫度測量模塊，流量測量模塊，電機控制模塊和TCP/IP轉(zhuǎn)串口模塊；控制器的不同IO端口分別連接AD測量模塊，溫度測量模塊，流量測量模塊，電機控制模塊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸及控制器對這些模塊的控制；控制器的串口IO和TCP/IP轉(zhuǎn)串口模塊的串口接口連接，實現(xiàn)與上位機的數(shù)據(jù)通信；該水文信息監(jiān)控設(shè)備能夠?qū)崟r監(jiān)測水電站的水位高度，水溫、流速等數(shù)據(jù)，出現(xiàn)異常及時報警及控制閘門動作。
文檔編號G05B19/418GK202854598SQ20122060896
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月15日
發(fā)明者翟志華, 李景麗, 劉金浦 申請人:翟志華