CN106931948A - 一种水文遥测仪 - Google Patents

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严明剑
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Abstract

本发明涉及一种水文遥测仪，其解决了现有水文水资源终端机在外部交流电掉电后无法正常工作，且体积大、能耗高，测量精度低，运行稳定性差、可靠性低的技术问题，其包括主控电路板以及与主控电路板连接的触摸显示屏、数据存储器、温湿度传感器、开关电源模块、水位计、水压计、流量计、雨量计和GPRS/GSM模块，主控电路板设有中央处理器，还设有顺次连接的太阳能光伏板、PWM充电电路和蓄电池，PWM充电电路与主控电路板连接；主控电路板还设有与中央处理器连接的DC/DC转换电路，开关电源模块与DC/DC转换电路连接，开关电源模块输出DC12V电压，该DC12V电压作为DC/DC转换电路的输入，DC/DC转换电路输出DC3.3V电压。本发明广泛应用于水文水资源信息的远距离采集和传输。

Description

一种水文遥测仪
技术领域
本发明涉及一种数据采集装置，特别是涉及一种水文遥测仪。
背景技术
目前，在山洪灾害防治、水利水电及航运工程领域，水文水资源遥测终端机主要应用在水文水资源数据采集环节，实现水文信息的采集、保存和分析。
然而，现有的水文水资源遥测终端机存在外部交流电掉电后无法正常工作，且体积大、能耗高，测量精度低，运行稳定性差、可靠性低的缺陷。
发明内容
本发明提供一种水文遥测仪。
为了解决现有技术存在的问题，本发明采用的技术方案是：一种水文遥测仪，其包括主控电路板以及与所述主控电路板连接的触摸显示屏、数据存储器、温湿度传感器、开关电源模块、水位计、水压计、流量计、雨量计和GPRS/GSM模块，所述主控电路板设有中央处理器，
还设有顺次连接的太阳能光伏板、PWM充电电路和蓄电池，所述PWM充电电路与所述主控电路板连接；
所述中央处理器为MSP430F5438芯片；
所述主控电路板还设有与所述中央处理器连接的DC/DC转换电路，所述开关电源模块与所述DC/DC转换电路连接，所述开关电源模块输出DC12V电压，该DC12V电压作为所述DC/DC转换电路的输入，所述DC/DC转换电路输出DC3.3V电压；
所述DC/DC转换电路包括TPS54331芯片，所述TPS54331芯片设有第1引脚、第2引脚、第3引脚、第4引脚、第5引脚、第6引脚、第7引脚和第8引脚；所述第2引脚通过第二电容接地，第一电容并联在所述第二电容两端；所述第4引脚通过第三电容接地，所述第1引脚和所述第8引脚之间连接有第四电容；所述第6引脚通过第五电容接地，第六电容和第三电阻串联后并联在所述第五电容两端；所述第8引脚通过串联在一起的电感和第九电容接地，第八电容并联在所述第九电容两端，第七电容并联在所述第八电容两端；所述第7引脚接地，所述第8引脚和所述第7引脚之间连接有稳压二极管；所述第5引脚通过第二电阻接地，所述第5引脚与所述电感之间连接有第一电阻；
所述的太阳能光伏板为圆形，其上设有凸透镜层，所述的凸透镜层是由焦距不同的六棱形凸透镜组成的向上拱起的半球状曲面；或者所述的太阳能光伏板为椭圆形，其上设有凸透 镜层，所述的凸透镜层是由焦距不同的六棱形凸透镜组成的向上拱起的半椭球状曲面。
所述温湿度传感器，包括温湿度采集模块和无线传输模块，其中所述温湿度采集模块包括湿度探头、湿度采集电路、温度传感器以及控制芯片，其中所述湿度探头采用法国Humirel公司的HS1101电容式湿度探头，所述湿度采集电路用于将所述湿度探头采集的湿度数据转化为电信号，采用由集成电压比较器TLV3501B组成的多谐震荡电路，所述温度传感器用于采集温度度数据，采用National Semiconductor所生产的LM35，所述控制芯片用于将所述温湿度采集模块采集的数据进行处理，采用ST的STM8S103F3P6，所述无线传输模块用于将经控制芯片处理后的数据通过无线网络上传到云端，以使手机通过无线网络对云端数据进行访问。
本发明的有益效果是，本发明在外部交流电不能正常供电的情况下，也可以使用蓄电池供电，特别适用于在太阳能供电的场所中使用，比较节能环保；中央处理器采用MSP430F5438芯片后，使测量更加精确和可靠，体积小、能耗低，比较节能环保；DC/DC转换电路把开关电源模块输出的DC12V转换成DC3.3V电压，DC3.3V电压稳定可靠，不易外界干扰，进一步提高了整个装置的测量精度和可靠性。
本发明由于采用了精密的湿度采集电路、低功耗的物联网解决方案、可充电的锂电池供电、防水透气膜的保护外壳，能够取得湿度采集精度稳定度高、温湿度实时远程监控、部署方便、功耗低、环境适应性强等有益效果。
附图说明
图1是本发明的原理框图；
图2是温湿度传感器的具体结构；
具体实施方式
实施例1
一种水文遥测仪，其包括主控电路板以及与所述主控电路板连接的触摸显示屏、数据存储器、温湿度传感器、开关电源模块、水位计、水压计、流量计、雨量计和GPRS/GSM模块，所述主控电路板设有中央处理器，其特征在于：
还设有顺次连接的太阳能光伏板、PWM充电电路和蓄电池，所述PWM充电电路与所述主控电路板连接；
所述中央处理器为MSP430F5438芯片；
所述主控电路板还设有与所述中央处理器连接的DC/DC转换电路，所述开关电源模块与所述DC/DC转换电路连接，所述开关电源模块输出DC12V电压，该DC12V电压作为所述DC/DC转换电路的输入，所述DC/DC转换电路输出DC3.3V电压；
所述DC/DC转换电路包括TPS54331芯片，所述TPS54331芯片设有第1引脚、第2引脚、第3引脚、第4引脚、第5引脚、第6引脚、第7引脚和第8引脚；所述第2引脚通过第二电容接地，第一电容并联在所述第二电容两端；所述第4引脚通过第三电容接地，所述第1引脚和所述第8引脚之间连接有第四电容；所述第6引脚通过第五电容接地，第六电容和第三电阻串联后并联在所述第五电容两端；所述第8引脚通过串联在一起的电感和第九电容接地，第八电容并联在所述第九电容两端，第七电容并联在所述第八电容两端；所述第7引脚接地，所述第8引脚和所述第7引脚之间连接有稳压二极管；所述第5引脚通过第二电阻接地，所述第5引脚与所述电感之间连接有第一电阻；
所述的太阳能光伏板为圆形，其上设有凸透镜层，所述的凸透镜层是由焦距不同的六棱形凸透镜组成的向上拱起的半球状曲面；
所述温湿度传感器，包括温湿度采集模块和无线传输模块，其中所述温湿度采集模块包括湿度探头、湿度采集电路、温度传感器以及控制芯片，其中所述湿度探头采用法国Humirel公司的HS1101电容式湿度探头，所述湿度采集电路用于将所述湿度探头采集的湿度数据转化为电信号，采用由集成电压比较器TLV3501B组成的多谐震荡电路，所述温度传感器用于采集温度度数据，采用National Semiconductor所生产的LM35，所述控制芯片用于将所述温湿度采集模块采集的数据进行处理，采用ST的STM8S103F3P6，所述无线传输模块用于将经控制芯片处理后的数据通过无线网络上传到云端，以使手机通过无线网络对云端数据进行访问。
实施例2
一种水文遥测仪，其包括主控电路板以及与所述主控电路板连接的触摸显示屏、数据存储器、温湿度传感器、开关电源模块、水位计、水压计、流量计、雨量计和GPRS/GSM模块，所述主控电路板设有中央处理器，其特征在于：
还设有顺次连接的太阳能光伏板、PWM充电电路和蓄电池，所述PWM充电电路与所述主控电路板连接；
所述中央处理器为MSP430F5438芯片；
所述主控电路板还设有与所述中央处理器连接的DC/DC转换电路，所述开关电源模块与所述DC/DC转换电路连接，所述开关电源模块输出DC12V电压，该DC12V电压作为所述DC/DC转换电路的输入，所述DC/DC转换电路输出DC3.3V电压；
所述DC/DC转换电路包括TPS54331芯片，所述TPS54331芯片设有第1引脚、第2引脚、第3引脚、第4引脚、第5引脚、第6引脚、第7引脚和第8引脚；所述第2引脚通过第二电容接地，第一电容并联在所述第二电容两端；所述第4引脚通过第三电容接地， 所述第1引脚和所述第8引脚之间连接有第四电容；所述第6引脚通过第五电容接地，第六电容和第三电阻串联后并联在所述第五电容两端；所述第8引脚通过串联在一起的电感和第九电容接地，第八电容并联在所述第九电容两端，第七电容并联在所述第八电容两端；所述第7引脚接地，所述第8引脚和所述第7引脚之间连接有稳压二极管；所述第5引脚通过第二电阻接地，所述第5引脚与所述电感之间连接有第一电阻；
所述的太阳能光伏板为椭圆形，其上设有凸透镜层，所述的凸透镜层是由焦距不同的六棱形凸透镜组成的向上拱起的半椭球状曲面；
所述温湿度传感器，包括温湿度采集模块和无线传输模块，其中所述温湿度采集模块包括湿度探头、湿度采集电路、温度传感器以及控制芯片，其中所述湿度探头采用法国Humirel公司的HS1101电容式湿度探头，所述湿度采集电路用于将所述湿度探头采集的湿度数据转化为电信号，采用由集成电压比较器TLV3501B组成的多谐震荡电路，所述温度传感器用于采集温度度数据，采用National Semiconductor所生产的LM35，所述控制芯片用于将所述温湿度采集模块采集的数据进行处理，采用ST的STM8S103F3P6，所述无线传输模块用于将经控制芯片处理后的数据通过无线网络上传到云端，以使手机通过无线网络对云端数据进行访问。

Claims (1)

1.一种水文遥测仪，其包括主控电路板以及与所述主控电路板连接的触摸显示屏、数据存储器、温湿度传感器、开关电源模块、水位计、水压计、流量计、雨量计和GPRS/GSM模块，所述主控电路板设有中央处理器，其特征在于：
还设有顺次连接的太阳能光伏板、PWM充电电路和蓄电池，所述PWM充电电路与所述主控电路板连接；
所述中央处理器为MSP430F5438芯片；
所述主控电路板还设有与所述中央处理器连接的DC/DC转换电路，所述开关电源模块与所述DC/DC转换电路连接，所述开关电源模块输出DC12V电压，该DC12V电压作为所述DC/DC转换电路的输入，所述DC/DC转换电路输出DC3.3V电压；
所述DC/DC转换电路包括TPS54331芯片，所述TPS54331芯片设有第1引脚、第2引脚、第3引脚、第4引脚、第5引脚、第6引脚、第7引脚和第8引脚；所述第2引脚通过第二电容接地，第一电容并联在所述第二电容两端；所述第4引脚通过第三电容接地，所述第1引脚和所述第8引脚之间连接有第四电容；所述第6引脚通过第五电容接地，第六电容和第三电阻串联后并联在所述第五电容两端；所述第8引脚通过串联在一起的电感和第九电容接地，第八电容并联在所述第九电容两端，第七电容并联在所述第八电容两端；所述第7引脚接地，所述第8引脚和所述第7引脚之间连接有稳压二极管；所述第5引脚通过第二电阻接地，所述第5引脚与所述电感之间连接有第一电阻；所述的太阳能光伏板为圆形，其上设有凸透镜层，所述的凸透镜层是由焦距不同的六棱形凸透镜组成的向上拱起的半球状曲面；或者所述的太阳能光伏板为椭圆形，其上设有凸透镜层，所述的凸透镜层是由焦距不同的六棱形凸透镜组成的向上拱起的半椭球状曲面；所述温湿度传感器，包括温湿度采集模块和无线传输模块，其中所述温湿度采集模块包括湿度探头、湿度采集电路、温度传感器以及控制芯片，其中所述湿度探头采用法国Humirel公司的HS1101电容式湿度探头，所述湿度采集电路用于将所述湿度探头采集的湿度数据转化为电信号，采用由集成电压比较器TLV3501B组成的多谐震荡电路，所述温度传感器用于采集温度度数据，采用National Semiconductor所生产的LM35，所述控制芯片用于将所述温湿度采集模块采集的数据进行处理，采用ST的STM8S103F3P6，所述无线传输模块用于将经控制芯片处理后的数据通过无线网络上传到云端，以使手机通过无线网络对云端数据进行访问。
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CN110267126A (zh) * 2019-06-25 2019-09-20 宁波三星医疗电气股份有限公司 一种无线通信装置
CN115183751A (zh) * 2022-07-12 2022-10-14 中煤科工集团西安研究院有限公司 一种基于双信道网络通讯的水文遥测装置及数据传输方法

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