CN100380415C - 基于平面电容电子水位标尺的数据传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于平面电容电子水位标尺的数据传输系统，涉及一种数据传输系统。本发明由单测点水位信息采集与无线传输电路CJ和终端监控及无线传输电路JK组成；单测点水位信息采集与无线传输电路CJ包括置于水中的电子水位标尺EW和置于岸边的无线通信模块1、单片机电路2、液晶显示电路3、温度传感器4、测点RS232接口电路5和测点数传电台6；电子水位标尺EW和无线通信模块1无线连通；终端监控及无线传输电路由终端数传电台7、终端RS232口电路8及终端处理机PC9组成，并依次连接；测点数传电台6和终端数传电台7相互无线连通。本发明通信可靠、实时性好、射频控制灵活，特别适合通讯环境甚差的地域，可广泛应用于江河湖泊的水位测量中。

Description

基于平面电容电子水位标尺的数据传输系统

技术领域

本发明涉及一种数据传输系统，尤其涉及一种基于平面电容电子水位标尺的数据传输系统。

背景技术

水位标尺在江河湖泊的水位测量中应用广泛，但基本上皆采用普通标尺并由人工监测水位变化及读数。观测人员不仅需亲临现场，观测不便、且测量准确性不高。随着“数字水文”、“数字长江”等理念的提出，实施水位遥测的数据采集、传输及信息共亨，已是我们必须面对的工程问题。

数据传输可利用数传电台和公网GPRS等手段。数传电台方案的优点是传输可靠、保密性好，无需网费开支，特别是适合于通信环境较差的场合。而GPRS公网数据传输的优点是建设费用更省，但保密性、可靠性逊于前者，而且作为长期测点数传，网费开支不可忽略。

发明内容

本发明的目的就在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种基于平面电容电子水位标尺的数据传输系统。

本发明的目的是这样实现的：

如图1，由置于水中、置于岸边的单测点水位信息采集与无线传输电路CJ和置于水文中心的终端监控及无线传输电路JK组成；

单测点水位信息采集与无线传输电路CJ包括置于水中的电子水位标尺EW，和置于岸边的无线通信模块1、单片机电路2、液晶显示电路3、温度传感器4、测点RS232接口电路5和测点数传电台6；电子水位标尺EW和，无线通信模块1无线连通，无线通信模块1、液晶显示电路3、温度传感器4、测点RS232接口电路5分别与单片机电路2相连，测点RS232接口电路5和测点数传电台6相连；

终端监控及无线传输电路JK由终端数传电台7、终端RS232口电路8及终端处理机PC9组成，并依次连接；

测点数传电台6和终端数传电台7相互无线连通。

所述的电子水位标尺EW由水位标尺桩杆及附装在杆身的平面电容水位传感器及杆顶的检测电路、微功耗微处理器和桩杆无线通信模块、电池组及电池组电压监测电路等组成，电子水位标尺EW已另案申请专利。

电子水位标尺EW的平面电容水位传感器如图3，平面电容水位传感器由镶嵌于绝缘材质底版上的交错结构金属泊条构成，这些金属泊条分成两组并通过导线a、b与信号调理电路输入端相连，该平面电容水位传感器表面涂覆绝缘、防水涂层。

本发明的工作原理是：

各个测点的水位变化信息由平面电容式电子水位标尺EW所包括的桩杆无线通信模块实时传送上岸，岸边的无线通信模块1接收水位数据并送至单片机电路2，同时由温度传感器4将所测环境温度亦送单片机电路2，单片机电路2不仅能通过液晶显示电路3的显示屏实时显示水位数据(系统调试和现场观测用)，同时将水位数据经测点RS232接口电路5进行电平转换后通过测点数传电台6发射出去。水文中心的终端数传电台7轮询对多个测点数传电台6通信，并将依次接受到的各测点水位数据、环境温度数据及电池组低电平报警信息经终端RS232接口电路7送至终端处理机PC9，反之，水文中心的工作人员亦可通过终端处理机PC9、数传电台灵活地遥控各测点的工作模式(工作或休眠态)。

本发明具有下列优点和积极效果：

1、采用了主从数传电台轮询传输由电子水位标尺EW检测到的水位变化数据，反之，水文中心的工作人员也亦可通过终端处理机PC、数传电台灵活地遥控各测点的电子水位标尺EW；

2、通信可靠、实时性好、射频控制灵活，特别适合通讯环境甚差的地域。当然，在有条件的地方也亦可采用GPRS公网取代数传电台进行水位监测数据的无线传输。

3、可广泛应用于江河湖泊的水位测量中。

附图说明

图1是本发明的系统框图；

图2是本发明的电路原理图；

图3是平面电容水位传感器结构示意图。其中：

EW-电子水位标尺。

CJ-单测点水位信息采集与无线传输电路。

JK-终端监控及无线传输电路。

1-岸边无线通信模块，简称为无线通信模块。

2-单片机电路；

2.1-单片机；

2.2-数据/地址锁存器芯片；

2.3-与非门芯片。

3-液晶显示电路。

4-数字环境温度传感器，简称为温度传感器。

5-测点RS232接口电路。

6-测点数传电台。

7-终端数传电台。

8-终端RS232接口电路。

9-终端处理机PC。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，对本发明进一步说明：

1、无线通信模块1

无线通信模块1选用PTR2000无线通信模块。

2、单片机电路2

单片机电路2包括单片机2.1、数据/地址锁存器2.2及与非门芯片2.3；

单片机2.1选用89C51，数据/地址锁存器2.2选用74LS373，与非门芯片2.3选用74LS00。

单片机2.1的读、写接口及P22口经与非门芯片2.3与液晶显示电路3的使能端相连，单片机2.1的地址锁存信号输出端经数据/地址锁存器2.2与液晶显示电路3的RS及R/W口相连，单片机2.1的数据口与液晶显示电路3的数据口相连；单片机2.1的串口端又与测点RS232接口电路5输入端相连，测点RS232接口电路5的输出端与测点数传电台6的输入端相连，组成以单片机为主的多主从通讯，即岸边无线通信模块1或测点数传电台6接收到的信号只能传送至单片机2.1，换言之，岸边无线通信模块1与测点数传电台6之间仅能通过单片机转发方可完成通信。

3、液晶显示电路3

液晶显示电路3选用NS1602液晶显示模块，液晶显示电路3的设立是为了便于现场观测及系统调试时使用。

4、温度传感器4

温度传感器4选用DS1820数字环境温度模块；数字环境温度模块DS1820的输出与单片机的I/O口相连，其目的不仅能实时向终端PC机传送测点周边环境温度，更主要的是通过岸上单片机电路2而不是水中电子标尺的微功耗微处理器用软件修正水位数据，从而减少微功耗微处理器的运行时间，延长电子水位标尺电池的工作寿命。

5、测点RS232接口电路5

测点RS232接口电路5选用MAX232电平转化芯片。

6、测点数传电台6

测点数传电台6内嵌RS232接口，传输距离大于40km。

7、终端数传电台7

终端数传电台7内嵌RS232接口，传输距离大于40km。

8、终端RS232接口电路8

终端RS232接口电路8由串口线连接。；

9、终端处理机PC9

终端处理机PC9采用普通的PC。

Claims (6)

1.一种基于平面电容电子水位标尺的数据传输系统，包括电子水位标(EW)，其特征在于：

由置于水中、岸边的单测点水位信息采集与无线传输电路(CJ)和置于水文中心的终端监控及无线传输电路(JK)组成；

单测点水位信息采集与无线传输电路(CJ)包括置于水中的电子水位标尺(EW)，和置于岸边的无线通信模块(1)、单片机电路(2)、液晶显示电路(3)、温度传感器(4)、测点RS232接口电路(5)和测点数传电台(6)；电子水位标尺(EW)和无线通信模块(1)无线连通，无线通信模块(1)、液晶显示电路(3)、温度传感器(4)、测点RS232接口电路(5)分别与单片机电路(2)相连，测点RS232接口电路(5)和测点数传电台(6)相连；

终端监控及无线传输电路(JK)由终端数传电台(7)、终端RS232口电路(8)及终端处理机PC(9)组成，并依次连接；

测点数传电台(6)和终端数传电台(7)相互无线连通。

2.按权利要求1所述的数据传输系统，其特征在于：

无线通信模块(1)选用PTR2000无线通信模块。

3.按权利要求1所述的数据传输系统，其特征在于：

单片机电路(2)包括单片机(2.1)、数据/地址锁存器(2.2)及与非门芯片(2.3)；单片机(2.1)选用89C51，数据/地址锁存器(2.2)选用74LS373，与非门芯片(2.3)选用74LS00。

4.按权利要求1所述的数据传输系统，其特征在于：

液晶显示电路(3)选用NS1602液晶显示模块。

5.按权利要求1所述的数据传输系统，其特征在于：

温度传感器(4)选用DS1820数字环境温度模块，其输出端与单片机(2.1)的I/O口相连。

6.按权利要求1所述的数据传输系统，其特征在于：

测点RS232接口电路(5)选用MAX232电平转化芯片。

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