CN104697577A

CN104697577A - 一种基于北斗通讯的水情遥测系统

Info

Publication number: CN104697577A
Application number: CN201310742411.3A
Authority: CN
Inventors: 阎戈卫
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-12-30
Filing date: 2013-12-30
Publication date: 2015-06-10

Abstract

一种基于北斗通讯的水情遥测系统，包括用于监控水情数据的数据采集模块；用于分析水情数据的数据处理模块；用于传输数据的通信模块；所述通信模块包含有北斗通信模块；用于接收水情数据的接收终端；所述数据采集模块与数据处理模块通信配合；所述数据处理模块通过通信模块与接收终端信息交互；本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种基于北斗通讯的水情遥测系统，其适用性强，受环境制约小，可定位，并且通讯速度快。

Description

一种基于北斗通讯的水情遥测系统

技术领域

本发明涉及水情远程探测的技术领域，具体涉及一种基于北斗通讯的水情遥测系统。

背景技术

我国长江、黄河、淮河、海河、珠江、松花江、辽河等七大江河下游和东部沿海地区，那里是暴雨、洪水、台风威胁最为严重的地区。这些区域均是日降雨强度大于 100mm，地质灾害频繁发生的地区，为了有效预防、控制暴雨和洪水灾害以及由此引发的山体崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害,提高灾害发生后的应急反应能力，减轻灾害影响和人民生命财产的损害，迫切需要对水情进行实时有效的监测和预报。目前，水情自动测报存在以下缺陷： 1.野外测站地域分布广，常规通信网络覆盖不全； 2.野外测站数据集中并发，要求系统处理能力强；3.测站数据传输要求准确及时，对通信系统要求高。这些缺陷给灾情的水情的监控带来了许多困难。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种基于北斗通讯的水情遥测系统，其适用性强，受环境制约小，可定位，并且通讯速度快。

本发明通过以下方式实现：

一种基于北斗通讯的水情遥测系统，包括

用于监控水情数据的数据采集模块；

用于分析水情数据的数据处理模块；

用于传输数据的通信模块；所述通信模块包含有北斗通信模块；

用于接收水情数据的接收终端；

所述数据采集模块与数据处理模块通信配合；所述数据处理模块通过通信模块与接收终端信息交互。

所述数据采集模块是通过有线电缆或ZigBee无线通信将水情信息传送给数据处理模块的。所述数据处理模块将接收到的水情信息数据通过通信模块与接收终端实现信息交互。

进一步的，所述数据采集模块包括若干传感器；所述传感器与数据处理模块连接。

更进一步的，所述传感器包括雨量计、水位计、测斜计、水准计或压力计的一种或几种。

所述雨量计、水位计、测斜计、水准及或压力计均与数据处理模块连接。

根据实际情况设置各种传感器，将传感器采集到的水情信息数据通过有线电缆或ZigBee无线通信将数据传送给数据处理模块。

进一步的，所述数据处理模块包括主控单元、时钟、数据储存单元、通讯端口、水位计端口、雨量计端口、备用端口和若干传感器端口、I2C总线；所述主控单元分别和数据储存单元、通讯端口、水位计端口、雨量计端口、备用端口、传感器端口相连；所述主控单元通过I2C总线读取时钟。

水位计端口、雨量计端口分别用于接入雨量计和水位计；传感器端口用于接入其他类型的传感器；通讯端口与通信模块连接；备用端口用于其他模块或传感器的备用连接。

进一步的，所述主控单元包括复位芯片、微处理器、中断扩展芯片、用于扩展输出口的地址锁存器和前端总线；所述数据储存单元包括内部程序储存单元和外部扩展储存单元。

更进一步的，所述复位芯片采用MAX707复位芯片、所述微处理器采用W77E516微处理器、所述中断扩展芯片采用PC8574中断扩展芯片。

进一步的，通信模块还包括北斗天线；所述北斗天线与北斗通信模块相连。

数据处理模块处理后的信息，通过北斗天线发射，通过北斗卫星实现与接收终端的通信。

进一步的，所述通信模块还包括GPRS/SMS通信模块、GSM天线和GPS定位模块，所述GPRS/SMS通信模块通过GSM天线发送信息。所述GPRS/SMS通信模块与数据处理模块连接。

多种通信方式的结合，使数据传输更具实时性，可靠性。

进一步的，所述水情遥测系统设有太阳能供电系统；所述太阳能供电系统与数据处理模块相连；所述供电系统包括太阳能电池板、充电保护器和蓄电池；所述太阳能电池板、充电保护器、蓄电池依次相连；所述蓄电池与数据处理模块连接。蓄电池为水情遥测系统供电；提供环保节能的电力来源。

进一步的，所述遥测系统还包括定位防盗模块；所述定位防盗模块设有GPS模块；所述定位防盗模块与充电保护器相连。所述定位防盗模块由充电保护器直接供电。

本发明的有益效果是：提供一种基于北斗通讯的水情遥测系统，设有用于监控水情数据的数据采集模块；用于分析水情数据的数据处理模块、用于传输数据的通信模块和用于接收水情数据的接收终端；其中，所述通信模块包含北斗通信模块；因而，本发明所述系统能够利用北斗卫星进行通信监控，其适用性强，受环境制约小，可定位，并且通讯速度快；具有可靠性、安全性、可扩展性、可管理性、先进性、实时性。设有数据处理模块，有强大的数据处理能力，可以集中管理和处理野外检测站的数据并发，同时设有独立太阳能供电系统，可以避免野外检测用电困难的困扰。

附图说明

图1为本发明原理方框图；

图2为主控单元原理方框图。

具体实施方式

结合图1、图2，本发明提供一种基于北斗通讯的水情遥测系统，包括

用于监控水情数据的数据采集模块1；

用于分析水情数据的数据处理模块2；

用于传输数据的通信模块3；所述通信模块包含有北斗通信模块31；

用于接收水情数据的接收终端4；

所述数据采集模块1与数据处理模块2通信配合；所述数据处理模块2通过通信模块3与接收终端4信息交互。

所述数据采集模块1通过有线电缆或ZigBee无线通信将水情信息数据传送给数据处理模块2；所述数据处理模块2将接收到的水情信息数据通过通信模块3与接收终端4实现信息交互。

所述数据采集模块1包括若干传感器11；所述传感器11与数据处理模块2连接。所述传感器11包括雨量计111、水位计112、测斜计113、水准计114和压力计115。可以根据实际各地水情的监控情况，选择传感器的数量、类型。

所述数据处理模块2包括主控单元21、时钟22、数据储存单元23、通讯端口24、水位计端口25、雨量计端口26、备用端口27和若干传感器端口29、I2C总线210；所述主控单元21分别和数据储存单元23、通讯端口24、水位计端口25、雨量计端口26、备用端口27、传感器端口29相连；所述主控单元21通过I2C总线210读取时钟22。

所述主控单元21包括复位芯片211、微处理器212、中断扩展芯片213、地址锁存器214和前端总线215；所述数据储存单元23包括内部程序储存单元231和外部扩展储存单元232；所述微处理器212分别与复位芯片211、中断扩展芯片213、地址锁存器214和前端总线215连接。

其中，复位芯片211用于微处理器212的复位；中断扩展芯片213用于扩展单片机的1级中断；地址锁存器214用于扩展输出口。

内部程序储存单元231用于存放当前正在执行中的数据和程序；外部扩展储存单元232用于固态储存数据，方便随时读取。

本实施例中，所述复位芯片211采用MAX707复位芯片、所述微处理器212采用W77E516微处理器、所述中断扩展芯片213采用PC8574中断扩展芯片。

主控单元21中W77E516微处理器212与数据储存单元23、通讯端口24、水位计端口25、雨量计端口26、备用端口27和若干传感器端口29相连；所述W77E516微处理器通过I2C总线读取时钟；所述水位计端口25、雨量计端口26分别用于接入雨量计111和水位计112；传感器端口29用于接入测斜计113、水准计114和压力计115；通讯端口24与通信模块3连接；前端总线215可以用于连接显示器、键盘等交互系统7；备用端口27用于其他模块或传感器的备用连接。

数据采集模块与数据处理模块的监控流程如下：

如雨量任务开始时，雨量计111信号触发微处理器212中断，使微处理器212添加雨量监控任务，关闭中断，进行雨量数据累加，并利用外部扩展储存单元储存雨量数据，之后将雨量数据加入通信发送任务队列，通过通信模块3传送雨量数据，任务完成后，微处理器复位。

通信模块还包括北斗天线32；所述北斗天线与北斗通信模块31相连。

数据处理模块2处理后的信息，通过北斗天线31发射，通过北斗卫星实现与接收终端4的通信。

所述通信模块3还包括GPRS/SMS通信模块33、GSM天线34，所述GPRS/SMS通信模块33通过GSM天线34发送信息。所述GPRS/SMS通信模块33与数据处理模块2连接。

多种通信方式的结合，使数据传输更具实时性，可靠性。

所述水情遥测系统设有太阳能供电系统5。所述供电系统5包括太阳能电池板51、充电保护器52和蓄电池53；所述太阳能电池板51、充电保护器52、蓄电池53依次相连；所述蓄电池53与数据处理模块2连接。蓄电池53为水情遥测系统供电。提供环保节能的电力来源。

所述系统还包括定位防盗模块6；所述定位防盗模块6设有GPS模块61；所述定位防盗模块6与充电保护器52相连，由充电保护器52直接供电。所述模块可以用于对数据处理模块2进行实时定位，在其被盗取之后，可以迅速反应。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明的权利要求范围所做的等同变换，均为本发明的权利要求范围所覆盖。

Claims

1.一种基于北斗通讯的水情遥测系统，包括

用于监控水情数据的数据采集模块；

用于分析水情数据的数据处理模块；

用于接收水情数据的接收终端；

所述数据采集模块将水情信息数据传送给数据处理模块；所述数据处理模块通过通信模块与接收终端实现信息交互。

2.根据权利要求1所述遥测系统，其特征在于，所述数据采集模块包括若干传感器；所述传感器与数据处理模块连接。

3.根据权利要求2所述遥测系统，其特征在于，所述传感器包括雨量计、水位计、测斜计、水准计或压力计的一种或几种。

4.根据权利要求1所述遥测系统，其特征在于，所述数据处理模块包括主控单元、时钟、数据储存单元、通讯端口、水位计端口、雨量计端口、备用端口和若干传感器端口、I2C总线；所述主控单元分别和数据储存单元、通讯端口、水位计端口、雨量计端口、备用端口、传感器端口相连；所述主控单元通过I2C总线读取时钟。

5.根据权利要求4所述遥测系统，其特征在于，所述主控单元包括复位芯片、微处理器、中断扩展芯片、用于扩展输出口的地址锁存器和前端总线；所述数据储存单元包括内部程序储存单元和外部扩展储存单元。

6.根据权利要求5所述遥测系统，其特征在于，所述复位芯片采用MAX707复位芯片、所述微处理器采用W77E516微处理器、所述中断扩展芯片采用PC8574中断扩展芯片。

7.根据权利要求1所述遥测系统，其特征在于，所述通信模块还包括北斗天线；所述北斗天线与北斗通信模块相连。

8.根据权利要求1所述遥测系统，其特征在于，所述所述通信模块还包括GPRS/SMS通信模块、GSM天线和GPS定位模块，所述GPRS/SMS通信模块通过GSM天线发送信息；所述GPRS/SMS通信模块与数据处理模块连接。

9.根据权利要求1所述遥测系统，其特征在于，所述水情遥测系统设有太阳能供电系统；所述太阳能供电系统与数据处理模块相连；所述供电系统包括太阳能电池板、充电保护器和蓄电池；所述太阳能电池板、充电保护器、蓄电池依次相连；所述蓄电池与数据处理模块连接。

10.根据权利要求9所述遥测系统，其特征在于，还包括定位防盗模块；所述定位防盗模块设有GPS模块；所述定位防盗模块与相连充电保护器。