一種地下水位遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型主要涉及一種監(jiān)控系統(tǒng)，更具體地說，涉及一種地下水位遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)包括電源模塊、電壓變換Ⅰ、電壓變換Ⅱ、液位傳感器、I/U轉(zhuǎn)換、A/D轉(zhuǎn)換、顯示模塊、單片機(jī)、時鐘模塊、串口通信、GPRS模塊、鍵盤模塊和上位機(jī)，電源模塊的輸出端連接著液位傳感器的輸入端；液位傳感器的輸出端連接著I/U轉(zhuǎn)換的輸入端；I/U轉(zhuǎn)換的輸出端連接著A/D轉(zhuǎn)換的輸入端；A/D轉(zhuǎn)換的輸出端連接著單片機(jī)的輸入端；串口通信的輸出端連接著GPRS模塊的輸入端；GPRS模塊的輸出端連接著上位機(jī)的輸入端；鍵盤模塊的輸出端連接著單片機(jī)的輸入端。本實(shí)用新型通過液位傳感器采集地下水液位高度傳送到單片機(jī)，通過顯示器顯示出來，并通過無線傳輸傳送給上位機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
【專利說明】
一種地下水位遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型主要涉及監(jiān)控系統(tǒng)，更具體地說，涉及一種地下水位遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]地下水是一種重要的水資源，對其水位的準(zhǔn)確監(jiān)測是對地下水資源進(jìn)行評價和開發(fā)利用的重要基礎(chǔ)。目前國內(nèi)地下水位監(jiān)測系統(tǒng)的研究還是比較落后的，儀器測試精度不高、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸模塊缺失或可靠性不高等，不能滿足現(xiàn)代化實(shí)時監(jiān)控的需要。如何使地下水的監(jiān)測系統(tǒng)測量準(zhǔn)確并且實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控是十分具有價值意義的研究方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種地下水位遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其控制準(zhǔn)確，通過液位傳感器采集地下水液位高度傳送到單片機(jī)，通過顯示器顯示出來，并通過無線傳輸傳送給上位機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型一種地下水位遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)包括電源模塊、電壓變換1、電壓變換Π、液位傳感器、I/U轉(zhuǎn)換、A/D轉(zhuǎn)換、顯示模塊、單片機(jī)、時鐘模塊、串口通信、GPRS模塊、鍵盤模塊和上位機(jī)，其控制準(zhǔn)確，通過液位傳感器采集地下水液位高度傳送到單片機(jī)，通過顯示器顯示出來，并通過無線傳輸傳送給上位機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0005]其中，所述電源模塊的輸出端連接著電壓變換I的輸入端;所述電源模塊的輸出端連接著電壓變換Π的輸入端;所述電源模塊的輸出端連接著液位傳感器的輸入端;所述液位傳感器的輸出端連接著I /U轉(zhuǎn)換的輸入端;所述I /U轉(zhuǎn)換的輸出端連接著A/D轉(zhuǎn)換的輸入端;所述A/D轉(zhuǎn)換的輸出端連接著單片機(jī)的輸入端;所述顯示模塊的輸出端連接著單片機(jī)的輸入端;所述時鐘芯片的輸出端連接著單片機(jī)的輸入端;所述電壓變換Π的輸出端連接著GPRS模塊的輸入端；所述單片機(jī)的輸出端連接著串口通信的輸入端;所述串口通信的輸出端連接著GPRS模塊的輸入端;所述GPRS模塊的輸出端連接著上位機(jī)的輸入端;所述鍵盤模塊的輸出端連接著單片機(jī)的輸入端。
[0006]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種地下水位遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)所述單片機(jī)采用ATmegal 28單片機(jī)。
[0007]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種地下水位遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)所述液位傳感器采用電流型硅壓式液位傳感器。
[0008]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種地下水位遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)所述I/U轉(zhuǎn)換采用RCV420轉(zhuǎn)換芯片。
[0009]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種地下水位遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)所述A/D轉(zhuǎn)換采用TLC2543模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
[0010]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種地下水位遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)所述電源模塊采用鉛蓄電池。
[0011]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種地下水位遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)所述串口通信采用MAX232芯片。
[0012]控制效果:本實(shí)用新型一種地下水位遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其控制準(zhǔn)確，通過液位傳感器采集地下水液位高度傳送到單片機(jī)，通過顯示器顯示出來，并通過無線傳輸傳送給上位機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方法對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0014]圖1為本實(shí)用新型一種地下水位遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型一種地下水位遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)單片機(jī)原理圖。
[0016]圖3為本實(shí)用新型一種地下水位遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)I/U轉(zhuǎn)換原理圖。
[0017]圖4為本實(shí)用新型一種地下水位遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換原理圖。
[0018]圖5為本實(shí)用新型一種地下水位遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)電壓變換I原理圖。
[0019]圖6為本實(shí)用新型一種地下水位遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)GPRS模塊原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]【具體實(shí)施方式】一:
[0021]結(jié)合圖1、2、3、4、5、6說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種地下水位遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)包括電源模塊、電壓變換1、電壓變換Π、液位傳感器、I/U轉(zhuǎn)換、A/D轉(zhuǎn)換、顯示模塊、單片機(jī)、時鐘模塊、串口通信、GPRS模塊、鍵盤模塊和上位機(jī)，其控制準(zhǔn)確，通過液位傳感器采集地下水液位高度傳送到單片機(jī)，通過顯示器顯示出來，并通過無線傳輸傳送給上位機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0022]其中，所述電源模塊的輸出端連接著電壓變換I的輸入端，電壓變換I用于將電源模塊輸入的12V電壓變?yōu)?V電壓給單片機(jī)及大部分?jǐn)?shù)字電路供電。
[0023]所述電源模塊的輸出端連接著電壓變換Π的輸入端，電壓變換Π用于將電源模塊輸入的12V電壓變?yōu)?.8V電壓給GPRS模塊供電。
[0024]所述電源模塊的輸出端連接著液位傳感器的輸入端，電源模塊用于給系統(tǒng)各模塊供電。
[0025]所述液位傳感器的輸出端連接著I/U轉(zhuǎn)換的輸入端，液位傳感器用于檢測地下水的水位高度。
[0026]所述I/U轉(zhuǎn)換的輸出端連接著A/D轉(zhuǎn)換的輸入端，I/U轉(zhuǎn)換用于將傳感器輸出的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號供單片機(jī)使用。
[0027]所述A/D轉(zhuǎn)換的輸出端連接著單片機(jī)的輸入端，，A/D轉(zhuǎn)換用于將傳感器檢測到的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳送給單片機(jī)。
[0028]所述顯示模塊的輸出端連接著單片機(jī)的輸入端，顯示模塊用于顯示傳感器檢測到的液位信號。
[0029]所述時鐘芯片的輸出端連接著單片機(jī)的輸入端，時鐘芯片為系統(tǒng)提供時間。
[0030]所述電壓變換Π的輸出端連接著GPRS模塊的輸入端，GPRS模塊用于將傳感器檢測到的液位信號通過無線傳輸?shù)姆绞絺魉徒o上位機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0031 ]所述單片機(jī)的輸出端連接著串口通信的輸入端，串口通信用于單片機(jī)與GPRS模塊之間的信息傳輸。
[0032]所述串口通信的輸出端連接著GPRS模塊的輸入端，GPRS模塊用于將傳感器檢測到的液位信號通過無線傳輸?shù)姆绞絺魉徒o上位機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0033]所述GPRS模塊的輸出端連接著上位機(jī)的輸入端，上位機(jī)用于接收GPRS模塊傳輸?shù)男盘枺瑢?shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0034]所述鍵盤模塊的輸出端連接著單片機(jī)的輸入端，鍵盤模塊主要用于系統(tǒng)調(diào)試時使用。
[0035]【具體實(shí)施方式】二:
[0036]結(jié)合圖1、2、3、4、5、6說明本實(shí)施方式，所述單片機(jī)采用ATmegal 28單片機(jī)，本設(shè)計以ATmegal28單片機(jī)作為中央處理器，主要完成讀取經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換的傳感器采集到的地下水信號，對其進(jìn)行計算、處理得出準(zhǔn)確的檢測井地下水位值，并將檢測到的信號通過顯示模塊實(shí)時動態(tài)顯示，同時啟動GPRS模塊將處理后的水位信息遠(yuǎn)程傳輸?shù)缴衔粰C(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0037]【具體實(shí)施方式】三:
[0038]結(jié)合圖1、2、3、4、5、6說明本實(shí)施方式，所述液位傳感器采用電流型硅壓式液位傳感器，采用國外先進(jìn)的隔離型擴(kuò)散硅敏感元件，將水壓轉(zhuǎn)變成電信號，再經(jīng)過溫度補(bǔ)償和線性修正，轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)電信號。
[0039]【具體實(shí)施方式】四:
[0040]結(jié)合圖1、2、3、4、5、6說明本實(shí)施方式，所述I/U轉(zhuǎn)換采用RCV420轉(zhuǎn)換芯片，RCV420轉(zhuǎn)換芯片溫度使用范圍廣泛，適用于嚴(yán)苛的環(huán)境中，而且性價比很高，集成化的設(shè)計省去了外圍電路的成本，高可靠性省去了現(xiàn)場維護(hù)的費(fèi)用。
[0041]【具體實(shí)施方式】五:
[0042]結(jié)合圖1、2、3、4、5、6說明本實(shí)施方式，所述A/D轉(zhuǎn)換采用TLC2543模數(shù)轉(zhuǎn)換器，TLC2543芯片具有8個通道串行輸入接口，可方便以后設(shè)備的升級，本系統(tǒng)采用一根信號線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，節(jié)省了單片機(jī)的I/O資源，采樣速率最高可到66次/S，貼片封裝體積小，功耗低適合用于便攜式儀器及嚴(yán)苛的環(huán)境中。
[0043]【具體實(shí)施方式】六:
[0044]結(jié)合圖1、2、3、4、5、6說明本實(shí)施方式，所述電源模塊采用鉛蓄電池，鉛蓄電池的優(yōu)點(diǎn)是放電時電動勢較穩(wěn)定。鉛蓄電池的工作電壓平穩(wěn)、使用溫度及使用電流范圍寬、能充放電數(shù)百個循環(huán)、貯存性能好(尤其適于干式荷電貯存)、造價較低，因而應(yīng)用廣泛。
[0045]【具體實(shí)施方式】七:
[0046]結(jié)合圖1、2、3、4、5、6說明本實(shí)施方式，所述串口通信采用MAX232芯片，供電簡單，只需要單一的5V電源供電、功耗低；內(nèi)部集成兩個RS232驅(qū)動器，符合所有RS232技術(shù)指標(biāo)。
[0047]工作原理:液位傳感器檢測地下水液位高度，檢測到的信號為模擬的電流信號，單片機(jī)不能接收模擬的電流信號，需要通過I/U轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換為電壓信號，再通過A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，傳送給單片機(jī)進(jìn)行控制，單片機(jī)將接受到的液位高度信號通過顯示模塊顯示出來，同時單片機(jī)驅(qū)動GPRS模塊工作，將信號通過無線傳輸?shù)姆绞絺鬏敵鋈?，傳送到上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。時鐘芯片為系統(tǒng)提供時間。鍵盤模塊方便系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。由于系統(tǒng)各模塊的工作電壓不同，電源模塊輸入12V電壓給液位傳感器供電，12V電壓通過電壓變換I將電壓將至5V給單片機(jī)及部分?jǐn)?shù)字電路進(jìn)行供電，12V電壓通過電壓變換Π將至3.8V給GPRS模塊進(jìn)行供電。
[0048]雖然本實(shí)用新型已以較佳的實(shí)施例公開如上，但其并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉此技術(shù)的人，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，都可以做各種改動和修飾，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種地下水位遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述地下水位遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)包括電源模塊、電壓變換1、電壓變換π、液位傳感器、I/U轉(zhuǎn)換、A/D轉(zhuǎn)換、顯示模塊、單片機(jī)、時鐘模塊、串口通信、GPRS模塊、鍵盤模塊和上位機(jī)，所述電源模塊的輸出端連接著電壓變換I的輸入端;所述電源模塊的輸出端連接著電壓變換π的輸入端;所述電源模塊的輸出端連接著液位傳感器的輸入端;所述液位傳感器的輸出端連接著I/U轉(zhuǎn)換的輸入端;所述I/U轉(zhuǎn)換的輸出端連接著A/D轉(zhuǎn)換的輸入端;所述A/D轉(zhuǎn)換的輸出端連接著單片機(jī)的輸入端;所述顯示模塊的輸出端連接著單片機(jī)的輸入端;所述時鐘芯片的輸出端連接著單片機(jī)的輸入端;所述電壓變換Π的輸出端連接著GPRS模塊的輸入端;所述單片機(jī)的輸出端連接著串口通信的輸入端;所述串口通信的輸出端連接著GPRS模塊的輸入端;所述GPRS模塊的輸出端連接著上位機(jī)的輸入端;所述鍵盤模塊的輸出端連接著單片機(jī)的輸入端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下水位遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)采用ATmegal 28 單片機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下水位遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述液位傳感器采用電流型硅壓式液位傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下水位遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述I/U轉(zhuǎn)換采用RCV420轉(zhuǎn)換芯片。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下水位遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述A/D轉(zhuǎn)換采用TLC2543模數(shù)轉(zhuǎn)換器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下水位遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述電源模塊采用鉛蓄電池。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下水位遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述串口通信采用MAX232芯片。
【文檔編號】G01F23/18GK205642545SQ201620442274
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月16日
【發(fā)明人】張雷, 唐繼利, 彭濤, 孟玲, 丁照平, 李向楠
【申請人】張雷