CN109308037A - 一种排水管网水文监测预警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种排水管网水文监测预警系统，包括压力传感器、温度传感器、流速流量传感器、气体传感器、控制芯片、主机和闸门电机，压力传感器、温度传感器、流速流量传感器和气体传感器通过模数转换电路与控制芯片连接，控制芯片通过电机控制电路连接闸门电机，控制芯片连接主机，控制芯片采用STC89LE54单片机。本发明利用模数转换电路检测转换后的水位模拟星海，实现水位、温度的实时测量和显示，实时测量时，根据事先设定的上下限比较，当实际水位数据超上、下限的时候，控制芯片发送控制信号，自动控制闸门电机运转。
Description
技术领域
本发明属于智能控制技术领域，特别是涉及一种排水管网水文监测预警系统。
背景技术
城市的地下排水管是城市生命线的重要组成部分，其安全运行对于城市的经济社会健康发展意义重大。然而，现有的水文采集系统功能都是以数据的采集和传输为主，稍有根据现场的水情自动控制水利设备的功能，就不能及时对故障进行处理，例如：中国专利申请号为201521118955.3的专利中，公开了一种基于物联网的排水管智能监控系统，包括“由塑胶材料制成的排水管、主机收发器、后台服务器和智能移动终端，所述排水管的管壁中埋设有探测装置，所述探测装置的数据采集裸露于该排水管内，所述排水管的管壁中埋设有线路，所述线路的一端与所述探测装置电连接，该电路的另一端与设于该排水管外的主机收发器电连接，所述主机收发器通过有线或无线网络与所述后台服务器连接，所述后台服务器与所述智能移动终端通过无线网络连接”只是实现了排水管数据的监测与传输，不能及时的进行事故处理、调节。
因此，如何解决上述问题成为本领域人员研究的重点。
发明内容
本发明的目的就是提供一种排水管网水文监测预警系统 ，能有效解决上述无法实时调节排水的不足之处。
本发明的目的通过下述技术方案来实现：
一种排水管网水文监测预警系统，包括压力传感器、温度传感器、流速流量传感器、气体传感器、控制芯片、主机和闸门电机，所述压力传感器、温度传感器、流速流量传感器和气体传感器通过模数转换电路与控制芯片连接，所述控制芯片通过电机控制电路连接闸门电机，控制芯片连接主机，所述控制芯片采用STC89LE54单片机。
作为优选，所述主机和控制芯片通过TCP/IP转串口电路连接。
作为优选，所述TCP/IP转串口电路（8）采用TCP转RS232串口电路。
作为优选，所述控制芯片连接LCD显示器和键盘。
作为优选，所述控制芯片连接报警器，所述报警器为声光报警器。
作为优选，所述控制芯片连接抗干扰装置。
作为优选，所述抗干扰装置采用MAX813型电源监控电路微处理芯片。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明将利用模数转换电路检测转换后的水位模拟星海，实现水位、温度的实时测量和显示，同时，键盘可以设置、查询水位上、下限和实时水位，实时测量时，根据事先设定的上下限比较，当实际水位数据超上、下限的时候，控制芯片发送报警信号到报警器，进行报警，并自动控制闸门电机运转。
附图说明
图1是本发明的原理框图；
图2是单片机接口图；
图3是抗干扰装置电路原理图。
附图标记说明：1-控制芯片，2-报警器，3-抗干扰装置，4-键盘，5-LCD显示器，6-闸门电机，7-主机，8-TCP/IP转串口电路。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的说明。
实施例一
如图1至图3所示，一种排水管网水文监测预警系统，包括压力传感器、温度传感器、流速流量传感器、气体传感器、控制芯片1、主机7和闸门电机6，所述压力传感器、温度传感器、流速流量传感器和气体传感器通过模数转换电路与控制芯片1连接，所述控制芯片1通过电机控制电路连接闸门电机6，控制芯片1连接主机7，所述控制芯片1采用STC89LE54单片机，STC89LE54单片机作为水位检测的控制核心，结合传感器应用技术，可以实时检测水位、温度等信息，并且通过电机控制电路控制闸门电机6的运行与停止，采集到的水位信息实时上传到主机，实现实时的人机交互，本设备包括用于模数装换功能的模块，如图2所示，该模块使用的A/D转换器是TI公司生产的10 位模拟转换串行器件TLC1549，TLC1549以串行方式送给单片机，TLC1549的三个控制管脚与单片机P1口的P1.7(数字信号的输 出端)、P1.6(时钟)、P1.5(片选)三个通用I/O相连，构成串行接口，由单片机内部程序产生时钟，控制单片机与TLC1549的数据传送。
本实施例中，水位实时检测结合控制芯片和主机，能够实现实时自动控制闸门电机运转，实现实时调节水位，保障排水系统的安全。
实施例二
如图1至图3所示，一种排水管网水文监测预警系统，包括压力传感器、温度传感器、流速流量传感器、气体传感器、控制芯片1、主机7和闸门电机6，所述压力传感器、温度传感器、流速流量传感器和气体传感器通过模数转换电路与控制芯片1连接，所述控制芯片1通过电机控制电路连接闸门电机6，控制芯片1连接主机7，所述控制芯片1采用STC89LE54单片机，STC89LE54单片机作为水位检测的控制核心，结合传感器应用技术，可以实时检测水位、温度等信息，并且通过电机控制电路控制闸门电机6的运行与停止，采集到的水位信息实时上传到主机，实现实时的人机交互，主机7和控制芯片1通过TCP/IP转串口电路8连接，采用NePort-EN嵌入式设备联网服务器，NEPort拥有10M/100M的以太网接口，并可同时传送TCP/UDP包给多个数据接收设备。并且提供1到3个高速串口，波特率可达921600bps。NePort同时提供RS232/422/485接口可与任何串口设备连接，也可以模拟MODEN可使目前已存在的网络应用设备与IP网络连接。NePort包含一个波特率达460kbps的3.3VCOMS逻辑电平（可承受5V）的高性能串口、电源、复位、时钟。通常将它与设备内部的带有串行接口器件相联（MCU、DSP），以便将本地串口、IO的数据与局域网/互联网相联接，实现设备到设备的数据服务。串口使用电缆来传输较远距离，需采用符合RS232或RS422/485电平的方式传送。所以需要使用一片电平转换/接口芯片。由于NePort的电源是3.3V，因此本发明采用了低压差电压调节器LM1117器件。
本实施例中，使本发明的设备可以连接到现有的所有网络当中，便于扩展其功能，提高了兼容性。
实施例三
如图1至图3所示，一种排水管网水文监测预警系统，包括压力传感器、温度传感器、流速流量传感器、气体传感器、控制芯片1、主机7和闸门电机6，所述压力传感器、温度传感器、流速流量传感器和气体传感器通过模数转换电路与控制芯片1连接，所述控制芯片1通过电机控制电路连接闸门电机6，控制芯片1连接主机7，所述控制芯片1采用STC89LE54单片机，STC89LE54单片机作为水位检测的控制核心，结合传感器应用技术，可以实时检测水位、温度等信息，并且通过电机控制电路控制闸门电机6的运行与停止，采集到的水位信息实时上传到主机，实现实时的人机交互，控制芯片1连接LCD显示器5和键盘4，LCD显示器用于显示实时水况和系统运行情况，键盘用于设置水位的上、下限，和其他的人机交互。
本实施例中，用LCD显示器和键盘方便了对设备运行状况的实时掌握和操作。
实施例四
如图1至图3所示，一种排水管网水文监测预警系统，包括压力传感器、温度传感器、流速流量传感器、气体传感器、控制芯片1、主机7和闸门电机6，所述压力传感器、温度传感器、流速流量传感器和气体传感器通过模数转换电路与控制芯片1连接，所述控制芯片1通过电机控制电路连接闸门电机6，控制芯片1连接主机7，所述控制芯片1采用STC89LE54单片机，STC89LE54单片机作为水位检测的控制核心，结合传感器应用技术，可以实时检测水位、温度等信息，并且通过电机控制电路控制闸门电机6的运行与停止，采集到的水位信息实时上传到主机，实现实时的人机交互，控制芯片连接报警器，所述报警器2为声光报警器，声光报警器采用LTE-1101 1102 1201型。
本实施例中，采用声光报警器监视水位超出上、下限的时候发出报警信号，及时提醒监视人员采取措施或者观察设备运行状况。
实施例五
如图1至图3所示，一种排水管网水文监测预警系统，包括压力传感器、温度传感器、流速流量传感器、气体传感器、控制芯片1、主机7和闸门电机6，所述压力传感器、温度传感器、流速流量传感器和气体传感器通过模数转换电路与控制芯片1连接，所述控制芯片1通过电机控制电路连接闸门电机6，控制芯片1连接主机7，所述控制芯片1采用STC89LE54单片机，STC89LE54单片机作为水位检测的控制核心，结合传感器应用技术，可以实时检测水位、温度等信息，并且通过电机控制电路控制闸门电机6的运行与停止，采集到的水位信息实时上传到主机，实现实时的人机交互，控制芯片1连接抗干扰装置3，抗干扰装置3采用MAX813型电源监控电路微处理芯片，采用RS485现场总线的结构方式连接MAX813型电源监控电路微处理芯片，其封装形式为8引脚双列直插式（DIP）和小型（SO）式封装。
本实施例中，RS485简单可靠、价格低廉、组网灵活、便于维护、抗干扰能力强、通信距离远。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种排水管网水文监测预警系统，其特征在于：包括压力传感器、温度传感器、流速流量传感器、气体传感器、控制芯片（1）、主机（7）和闸门电机（6），所述压力传感器、温度传感器、流速流量传感器和气体传感器通过模数转换电路与控制芯片（1）连接，所述控制芯片（1）通过电机控制电路连接闸门电机（6），控制芯片（1）连接主机（7），所述控制芯片（1）采用STC89LE54单片机。
2.根据权利要求1所述的一种排水管网水文监测预警系统，其特征在于：所述主机（7）和控制芯片（1）通过TCP/IP转串口电路（8）连接。
3.根据权利要求2所述的一种排水管网水文监测预警系统，其特征在于：所述TCP/IP转串口电路（8）采用TCP转RS232串口电路。
4.根据权利要求1所述的一种排水管网水文监测预警系统，其特征在于：所述控制芯片（1）连接LCD显示器（5）和键盘（4）。
5.根据权利要求1所述的一种排水管网水文监测预警系统，其特征在于：所述控制芯片（1）连接报警器（2），所述报警器（2）为声光报警器。
6.根据权利要求1所述的一种排水管网水文监测预警系统，其特征在于：所述控制芯片（1）连接抗干扰装置（3）。
7.根据权利要求5所述的一种排水管网水文监测预警系统，其特征在于：所述抗干扰装置（3）采用MAX813型电源监控电路微处理芯片。
Priority Applications (1)
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| CN201811337398.2A CN109308037A (zh) | 2018-11-12 | 2018-11-12 | 一种排水管网水文监测预警系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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ID=65221866
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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2018
- 2018-11-12 CN CN201811337398.2A patent/CN109308037A/zh active Pending
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190205 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |