專(zhuān)利名稱(chēng)：地下水資源遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于儀器儀表領(lǐng)域，尤其是一種地下水資源遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國(guó)屬于水資源嚴(yán)重短缺的國(guó)家。但目前，在農(nóng)業(yè)、工業(yè)和城鎮(zhèn)生活的各個(gè)環(huán)節(jié)，普遍存在著浪費(fèi)水資源現(xiàn)象。因此，對(duì)水資源的可持續(xù)利用是涉及我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略問(wèn)題，其核心就是提高用水效率。解決城市用水問(wèn)題直接關(guān)系到社會(huì)穩(wěn)定、改善人民群眾生活以及城市的可持續(xù)發(fā)展。政府也強(qiáng)調(diào)指出要加強(qiáng)對(duì)地下水資源的保護(hù)，提高對(duì)地下水資源征收標(biāo)準(zhǔn)，控制地下水開(kāi)采量，對(duì)超計(jì)劃和規(guī)定額用水要實(shí)行累進(jìn)加價(jià)收費(fèi)制度等。因此，應(yīng)用先進(jìn)的計(jì)量措施，采用高科技手段實(shí)現(xiàn)用水控制，對(duì)計(jì)劃用水、節(jié)約用水、建設(shè)節(jié)水型城市，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
現(xiàn)有的地下水資源控制系統(tǒng)，普遍采用總控制方式，即在總站對(duì)各用戶(hù)的水資源利用進(jìn)行總控制。其缺點(diǎn)是1.各種控制均在總站內(nèi)進(jìn)行且為有線(xiàn)控制，功耗高，通訊能力弱，抗干擾能力差，容易發(fā)生各種各樣的故障。2.不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的傳輸，而且，數(shù)據(jù)傳輸容易收到各種干擾，數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確率較差。3.用戶(hù)不能自身調(diào)節(jié)用水信息，容易造成用戶(hù)停水事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸且數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)可靠、水站和用戶(hù)可實(shí)現(xiàn)雙向遙訊、遙測(cè)、遙控的地下水資源數(shù)據(jù)傳遞控制裝置。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的該地下水資源遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于由上位機(jī)、下位機(jī)及傳感器構(gòu)成，上位機(jī)由上位機(jī)管理系統(tǒng)及通過(guò)其專(zhuān)用接口連接的GSM通訊模塊1組成，下位機(jī)由與上位機(jī)GSM通訊模塊1進(jìn)行通訊的GSM通訊模塊2、與該GSM通訊模塊2串行接口相連的中央處理器CPU2、與傳感器相連的中央處理器CPU1組成，中央處理器CPU1與中央處理器CPU2通過(guò)控制線(xiàn)直接連接，中央處理器CPU1與中央處理器CPU2分別連接EEPROM1及EEPROM2。
而且，中央處理器CPU1通過(guò)其專(zhuān)用接口還分別連接時(shí)鐘芯片、連接水泵的交流接觸器，該中央處理器CPU1所連接的傳感器包括計(jì)量?jī)x表及通過(guò)一數(shù)顯儀表相連接的水井液位變送器。
而且，中央處理器CPU2通過(guò)其專(zhuān)用接口還分別連接按鍵控制器及LED燈。
而且，中央處理器CPU1及中央處理器CPU2共同連接一供電電源裝置。
而且，所述的中央處理器CPU1及中央處理器CPU2采用的芯片分別為MSP430F413IPM和MSP430F147IPM；EEPROM可采用AT24C08N芯片；時(shí)鐘芯片可采用PCF8563CT；交流接觸器可采用ABB-EB16-30-01型接觸器；LCD控制器的型號(hào)為L(zhǎng)LY001；GSM1及GSM2通訊模塊的型號(hào)均為德國(guó)西門(mén)子的TC35I。
而且，所述的計(jì)量?jī)x表為水表，所述的數(shù)顯儀表為XST/C。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)方框圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做進(jìn)一步詳述，但不限于本實(shí)施例所敘述的具體結(jié)構(gòu)。
該地下水資源遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，由上位機(jī)、下位機(jī)及傳感器構(gòu)成，上位機(jī)由上位機(jī)管理系統(tǒng)及通過(guò)其專(zhuān)用接口連接的GSM通訊模塊1組成，該上位機(jī)一般設(shè)置在總站內(nèi)，是本系統(tǒng)的總控制樞紐。
下位機(jī)設(shè)置在用戶(hù)內(nèi)，通過(guò)由控制線(xiàn)直接相連的兩個(gè)中央處理器CPU1、CPU2進(jìn)行總控制。中央處理器CPU1通過(guò)其專(zhuān)用接口分別連接水井液位變送器、EEPROM1、時(shí)鐘芯片和連接水泵的交流接觸器，其中水井水位傳感器的數(shù)顯儀表可在面板(實(shí)施例中沒(méi)有面板的圖示)上的水位顯示窗上予以數(shù)據(jù)顯示(LED)，計(jì)量?jī)x表(本實(shí)施例為水表)的流量數(shù)據(jù)顯示在面板上的流量顯示窗(LCD)上予以顯示，EEPROM1為電擦寫(xiě)可編程只讀存儲(chǔ)器。中央處理器CPU2通過(guò)其專(zhuān)用接口分別連接GSM通訊模塊2、EEPROM2及按鍵控制器，其中GSM通訊模塊2與上位機(jī)的GSM通訊模塊1進(jìn)行通訊、并通過(guò)其串行通訊接口與中央處理器CPU2相連，EEPROM2為電擦寫(xiě)可編程只讀存儲(chǔ)器，按鍵控制器為可查詢(xún)剩余量、累計(jì)量、購(gòu)買(mǎi)水量以及時(shí)間等的調(diào)節(jié)控制按鍵(該按鍵一般安裝在流量顯示窗上)。。
中央處理器CPU1及中央處理器CPU2共同連接一供電電源裝置。
上述的中央處理器CPU1及中央處理器CPU2采用的芯片分別為MSP430F413IPM和MSP430F147IPM；EEPROM采用AT24C08N芯片；時(shí)鐘芯片采用PCF8563CT；交流接觸器為ABB-EB16-30-01型接觸器；LCD控制器的型號(hào)為L(zhǎng)LY001；GSM通訊模塊的型號(hào)為德國(guó)西門(mén)子的TC35I，數(shù)顯儀表的型號(hào)為XST/C。
本發(fā)明的工作原理為應(yīng)用于本實(shí)用新型的控制裝置是地下水資源控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)由上位機(jī)、下位機(jī)、傳感器及水泵構(gòu)成，其中上位機(jī)設(shè)置在水控總站內(nèi)并由上位機(jī)管理系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)與通過(guò)串行通信接口連接而成；傳感器包括計(jì)量?jī)x表(如水表)以及水井液位變送器；下位機(jī)即為本實(shí)用新型的控制裝置，設(shè)置在用戶(hù)內(nèi)。
上位機(jī)的管理系統(tǒng)通過(guò)GSM1通信模塊將控制命令通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信的方式傳送給下位機(jī)的GSM2通信模塊，中央處理器CPU2將接收到的控制命令存儲(chǔ)到EEPROM2中并通過(guò)控制線(xiàn)傳送給中央處理器CPU1，由CPU1根據(jù)控制命令進(jìn)行相應(yīng)的控制及顯示。
CPU1采集傳感器的數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)到EEPROM1中，并傳送給CPU2，由CPU2控制GSM2通信模塊將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信的方式傳給上位機(jī)，由上位機(jī)的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及控制。
本發(fā)明的液位控制原理為本發(fā)明的液位控制系統(tǒng)，采用進(jìn)口芯片由華興儀表研究所專(zhuān)項(xiàng)按地下水井條件組裝生產(chǎn)的液位變送器及與之配合的智能儀表構(gòu)成，并通過(guò)輸出口與GSM下位機(jī)構(gòu)成通訊。當(dāng)?shù)叵戮好娼抵帘豢亟缑鏁r(shí)，水位控制系統(tǒng)即對(duì)下位機(jī)發(fā)出停止抽水指令，下位機(jī)得到指令后首先發(fā)出15-30秒提示信號(hào)后，立即關(guān)閉抽水閥門(mén)并以短信息方式通過(guò)GSM系統(tǒng)發(fā)送出去；地下水井恢復(fù)正常時(shí)(即脫離開(kāi)被控界面)系統(tǒng)指令解除，恢復(fù)正常供水。地下水井液位控制系統(tǒng)可以通過(guò)智能儀表任意設(shè)定地下水界面高度和進(jìn)行零點(diǎn)修正，使用方便，操作簡(jiǎn)單。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是1.滿(mǎn)足了地下水資源遠(yuǎn)程操作及計(jì)量管理，實(shí)現(xiàn)了遙訊、遙測(cè)、遙控。
2.為了保證變頻設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，采用了人性化操作程序。
3.具有聲光信息提示。
4.具有井下水位監(jiān)控系統(tǒng)。
5.具有安全應(yīng)急操作系統(tǒng)。
6.為適應(yīng)各種口徑的水井控制，采用模塊式組合使其達(dá)到合理優(yōu)化。
此外，本裝置充分利用GSM移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程無(wú)線(xiàn)通訊覆蓋面廣、數(shù)據(jù)信息安全的優(yōu)勢(shì)，可以滿(mǎn)足用戶(hù)遙控遙測(cè)實(shí)現(xiàn)用戶(hù)運(yùn)動(dòng)操作。由于使用了模塊結(jié)構(gòu)，可以方便用戶(hù)隨意組合，因而擴(kuò)大了被控對(duì)象的功率范圍，采用人性化的操作特性，對(duì)一些帶有自控裝置的電控實(shí)現(xiàn)了聯(lián)機(jī)，保護(hù)了用戶(hù)電氣的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。為了防止井下過(guò)度抽水，加裝了井下液位自動(dòng)控制和顯示功能，整個(gè)裝置可具有聲光報(bào)警訊號(hào)提示。為了防止裝置故障造成停水現(xiàn)象，本裝置可加裝應(yīng)急操作裝置。
以上各功能是本裝置的獨(dú)特之處，這樣即保障了水資源管理部門(mén)采用經(jīng)濟(jì)杠桿調(diào)控水資源供需矛盾，也方便了用戶(hù)，并保證了用戶(hù)設(shè)備的安全運(yùn)行。
需要說(shuō)明的是1.本裝置僅起控制作用，不具備電機(jī)保護(hù)功能，它是電源的中間過(guò)渡，其保護(hù)是在用戶(hù)電控箱(柜)內(nèi)，由用戶(hù)負(fù)責(zé)。
2.本裝置主回路是AC380V，控制回路為220V，其來(lái)源必須由主回路提供，不得另外供電。
3.各地供電系統(tǒng)各異，本裝置不裝漏電保護(hù)，箱體必須加裝保護(hù)接地，不能用電氣接零代替保護(hù)接地。
4.信號(hào)脈沖線(xiàn)必須是屏蔽線(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種地下水資源遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于由上位機(jī)、下位機(jī)及傳感器構(gòu)成，上位機(jī)由上位機(jī)管理系統(tǒng)及通過(guò)其專(zhuān)用接口連接的GSM通訊模塊1組成，下位機(jī)由與上位機(jī)GSM通訊模塊1進(jìn)行通訊的GSM通訊模塊2、與該GSM通訊模塊2串行接口相連的中央處理器CPU2、與傳感器相連的中央處理器CPU1組成，中央處理器CPU1與中央處理器CPU2通過(guò)控制線(xiàn)直接連接，中央處理器CPU1與中央處理器CPU2分別連接EEPROM1及EEPROM2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下水資源遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于中央處理器CPU1通過(guò)其專(zhuān)用接口還分別連接時(shí)鐘芯片、連接水泵的交流接觸器，該中央處理器CPU1所連接的傳感器包括計(jì)量?jī)x表及通過(guò)一數(shù)顯儀表相連接的水井液位變送器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下水資源遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于中央處理器CPU2通過(guò)其專(zhuān)用接口還分別連接按鍵控制器及LED燈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下水資源數(shù)據(jù)傳遞控制裝置，其特征在于中央處理器CPU1及中央處理器CPU2共同連接一供電電源裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下水資源遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于所述的中央處理器CPU1及中央處理器CPU2采用的芯片分別為MSP430F413IPM和MSP430F147IPM；EEPROM可采用AT24C08N芯片；時(shí)鐘芯片可采用PCF8563CT；交流接觸器可采用ABB-EB16-30-01型接觸器；LCD控制器的型號(hào)為L(zhǎng)LY001；GSM1及GSM2通訊模塊的型號(hào)均為德國(guó)西門(mén)子的TC35I。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的地下水資源數(shù)據(jù)傳遞控制裝置，其特征在于所述的計(jì)量?jī)x表為水表，所述的數(shù)顯儀表為XST/C。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種地下水資源遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。其主要技術(shù)特點(diǎn)是由上位機(jī)、下位機(jī)及傳感器構(gòu)成，上位機(jī)由上位機(jī)管理系統(tǒng)及通過(guò)其專(zhuān)用接口連接的GSM通訊模塊1組成，下位機(jī)由與上位機(jī)GSM通訊模塊1進(jìn)行通訊的GSM通訊模塊2、與該GSM通訊模塊2串行接口相連的中央處理器CPU2、與傳感器相連的中央處理器CPU1組成。本系統(tǒng)充分利用GSM移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程無(wú)線(xiàn)通訊覆蓋面廣、數(shù)據(jù)信息安全的優(yōu)勢(shì)，可以滿(mǎn)足用戶(hù)遙控遙測(cè)實(shí)現(xiàn)用戶(hù)運(yùn)動(dòng)操作。由于使用了模塊結(jié)構(gòu)，可以方便用戶(hù)隨意組合，因而擴(kuò)大了被控對(duì)象的功率范圍，采用人性化的操作特性，對(duì)一些帶有自控裝置的電控實(shí)現(xiàn)了聯(lián)機(jī)，保護(hù)了用戶(hù)電氣的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)G08C17/02GK101093609SQ200610014379
公開(kāi)日2007年12月26日 申請(qǐng)日期2006年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月20日
發(fā)明者李迅, 劉建飛, 胡文德, 李思源 申請(qǐng)人:天津亞旭科技發(fā)展有限公司