CN111766590A - 利用激光测距的水闸开度监测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及测距技术领域，尤其是一种利用激光测距的水闸开度监测系统，包括激光测距模块，所述激光测距模块通过GPRS输出模块将检测的数据传递至外接控制器模块中，信号会原路反射，同时测距传感器模块中的激光信号接收模块对反射的激光信号实现接收，通过对激光的发射以及反射所需要的时间，检测与水闸之间的距离，检测后的数据通过数据信号传输模块传递至GPRS输出模块中。本发明通过激光的方式对水闸之间的位置距离实现检测，激光发射后与水闸接触会产生反射，发射的激光回到激光传感器中，从而将激光发射之后与接收激光信号的这段时间记录，计算得出与水闸之间的位置距离，测量准确。
Description
技术领域
本发明涉及测距技术领域，尤其涉及一种利用激光测距的水闸开度监测方法及系统。
背景技术
水闸是建在河道、渠道及水库、湖泊岸边，具有挡水和泄水功能的低水头水工建筑物，关闭水闸，可以拦洪、挡潮、抬高水位，以满足上游取水或通航的需要；开启水闸，可以泄洪、排涝、冲沙、取水或根据下游用水需要调节流量。
现有市场上的对水闸的位置测量时，因为外界的环境因素以及认为因素导致在对水闸的位置测量时出现较大的误差，降低了测量的准确度。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在因为外界的环境因素以及认为因素导致在对水闸的位置测量时出现较大的误差的缺点，而提出的一种利用激光测距的水闸开度监测方法及系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种利用激光测距的水闸开度监测系统，包括激光测距模块，所述激光测距模块通过GPRS输出模块将检测的数据传递至外接控制器模块中，在经过外接控制器模块对数据的处理后，通过RS485接口模块将数据信息传递至单片机模块的内部，单片机模块中的数据传递至LCD显示模块中实现数据的显示，所述激光测距模块包括激光测距传感器模块，激光测距传感器模块通过内部的激光信号发射模块将信号发出，激光信号与水闸接触后，信号会原路反射，同时测距传感器模块中的激光信号接收模块对反射的激光信号实现接收，通过对激光的发射以及反射所需要的时间，检测与水闸之间的距离，检测后的数据通过数据信号传输模块传递至GPRS输出模块中。
优选的，所述LCD显示模块具体包括数据接收模块，数据接收模块将单片机模块中传递的数据实现接收，并将接收的数据传递至信号转换模块中，将光信号转换为电信号，将转换后的信号传递至放大器模块中实现对信号频率的放大，放大后的信号传递至LCD显示器中实现对检测的水闸位置距离显示。
优选的，所述单片机模块中的数据传递至数据储存模块中实现对数据的储存以及备份。
优选的，所述数据储存模块具体包括中央处理器以及云端数据库，所述中央处理器的内部分别设置有数据筛选模块、数据分类模块、数据计算模块以及数据清洗模块，借助于中央处理器对传递的数据实现筛选、分类、计算以及清洗，实现处理后的数据通过云网络传递至云端数据库中。
优选的，所述单片机模块中使用的单片机具体为MCU单片机。
本发明还提供了一种利用激光测距的水闸开度监测方法，具体步骤如下：
M1、手动将水闸放到底，操作侦测仪测量此时侦测仪与水闸相对位移，将该值作为水闸0位基准值存贮，或通过水闸位置控制单元将该值设置位水闸0位基准值；
M2、侦测仪通过485通讯接口按照标准工业协议接收控制单元的命令，测量并计算当前水闸开度值，并由RS485接口提供给外接控制器模块；
M3、RS485的数据按照标准modbus-RTU协议读取。
优选的，所述当水闸完全关闭时用于测量侦测仪与水闸的位移确定水闸0位置基准值，MCU将读取并将该值存入测量仪的EERPOM中。
本发明提出的一种利用激光测距的水闸开度监测方法及系统，有益效果在于：该利用激光测距的水闸开度监测方法及系统通过激光的方式对水闸之间的位置距离实现检测，激光发射后与水闸接触会产生反射，发射的激光回到激光传感器中，从而将激光发射之后与接收激光信号的这段时间记录，计算得出与水闸之间的位置距离，测量准确。
附图说明
图1为本发明提出的一种利用激光测距的水闸开度监测方法及系统的系统框图。
图2为图1提出的一种利用激光测距的水闸开度监测方法及系统的激光测距模块的系统框图。
图3为图1提出的一种利用激光测距的水闸开度监测方法及系统的LCD显示模块的系统框图。
图4为图1提出的一种利用激光测距的水闸开度监测方法及系统的数据储存模块的系统框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
参照图1-4，一种利用激光测距的水闸开度监测系统，包括激光测距模块，所述激光测距模块通过GPRS输出模块将检测的数据传递至外接控制器模块中，在经过外接控制器模块对数据的处理后，通过RS485接口模块将数据信息传递至单片机模块的内部，单片机模块中的数据传递至LCD显示模块中实现数据的显示，所述激光测距模块包括激光测距传感器模块，激光测距传感器模块通过内部的激光信号发射模块将信号发出，激光信号与水闸接触后，信号会原路反射，同时测距传感器模块中的激光信号接收模块对反射的激光信号实现接收，通过对激光的发射以及反射所需要的时间，检测与水闸之间的距离，检测后的数据通过数据信号传输模块传递至GPRS输出模块中，单片机模块中使用的单片机具体为MCU单片机，通过串口控制激光测距模块，开启/关闭距离测量，并读取测量数值，通过按键设置水闸相对安装位置等参数，并将参数存储于EEPROM中，通过RS485接口，modbus协议，接收控制主机对本测位仪的参数设置和计算结果读数。
LCD显示模块具体包括数据接收模块，数据接收模块将单片机模块中传递的数据实现接收，并将接收的数据传递至信号转换模块中，将光信号转换为电信号，将转换后的信号传递至放大器模块中实现对信号频率的放大，放大后的信号传递至LCD显示器中实现对检测的水闸位置距离显示，LCD显示器能够将水闸的位置所得出的数据直接显示。
本发明还提供了一种利用激光测距的水闸开度监测方法，具体步骤如下：
M1、手动将水闸放到底，操作侦测仪测量此时侦测仪与水闸相对位移，将该值作为水闸0位基准值存贮，或通过水闸位置控制单元将该值设置位水闸0位基准值；
M2、侦测仪通过485通讯接口按照标准工业协议接收控制单元的命令，测量并计算当前水闸开度值，并由RS485接口提供给外接控制器模块；当水闸完全关闭时用于测量侦测仪与水闸的位移确定水闸0位置基准值，MCU将读取并将该值存入测量仪的EERPOM中；
M3、RS485的数据按照标准modbus-RTU协议读取。
该激光的检测方法通过激光的方式对水闸之间的位置距离实现检测，激光发射后与水闸接触会产生反射，发射的激光回到激光传感器中，从而将激光发射之后与接收激光信号的这段时间记录，计算得出与水闸之间的位置距离，测量准确。
实施例2
参考图1-4，本实施例与实施例1之间的区别在于，单片机模块中的数据传递至数据储存模块中实现对数据的储存以及备份，数据储存模块具体包括中央处理器以及云端数据库，所述中央处理器的内部分别设置有数据筛选模块、数据分类模块、数据计算模块以及数据清洗模块，借助于中央处理器对传递的数据实现筛选、分类、计算以及清洗，实现处理后的数据通过云网络传递至云端数据库中，对传递来的数据实现处理，并将处理后的数据传递至云端数据库中实现储存，后期在对数据研讨时能够及时的利用这些收集到的数据，防止数据的丢失。
本发明还提供了一种利用激光测距的水闸开度监测方法，具体步骤如下：
M1、手动将水闸放到底，操作侦测仪测量此时侦测仪与水闸相对位移，将该值作为水闸0位基准值存贮，或通过水闸位置控制单元将该值设置位水闸0位基准值；
M2、侦测仪通过485通讯接口按照标准工业协议接收控制单元的命令，测量并计算当前水闸开度值，并由RS485接口提供给外接控制器模块；当水闸完全关闭时用于测量侦测仪与水闸的位移确定水闸0位置基准值，MCU将读取并将该值存入测量仪的EERPOM中；
M3、RS485的数据按照标准modbus-RTU协议读取。
该激光的检测方法通过激光的方式对水闸之间的位置距离实现检测，激光发射后与水闸接触会产生反射，发射的激光回到激光传感器中，从而将激光发射之后与接收激光信号的这段时间记录，计算得出与水闸之间的位置距离，测量准确。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种利用激光测距的水闸开度监测系统，包括激光测距模块，其特征在于，所述激光测距模块通过GPRS输出模块将检测的数据传递至外接控制器模块中，在经过外接控制器模块对数据的处理后，通过RS485接口模块将数据信息传递至单片机模块的内部，单片机模块中的数据传递至LCD显示模块中实现数据的显示，所述激光测距模块包括激光测距传感器模块，激光测距传感器模块通过内部的激光信号发射模块将信号发出，激光信号与水闸接触后，信号会原路反射，同时测距传感器模块中的激光信号接收模块对反射的激光信号实现接收，通过对激光的发射以及反射所需要的时间，检测与水闸之间的距离，检测后的数据通过数据信号传输模块传递至GPRS输出模块中。
2.根据权利要求1所述的一种利用激光测距的水闸开度监测系统，其特征在于，所述LCD显示模块具体包括数据接收模块，数据接收模块将单片机模块中传递的数据实现接收，并将接收的数据传递至信号转换模块中，将光信号转换为电信号，将转换后的信号传递至放大器模块中实现对信号频率的放大，放大后的信号传递至LCD显示器中实现对检测的水闸位置距离显示。
3.根据权利要求1所述的一种利用激光测距的水闸开度监测系统，其特征在于，所述单片机模块中的数据传递至数据储存模块中实现对数据的储存以及备份。
4.根据权利要求3所述的一种利用激光测距的水闸开度监测系统，其特征在于，所述数据储存模块具体包括中央处理器以及云端数据库，所述中央处理器的内部分别设置有数据筛选模块、数据分类模块、数据计算模块以及数据清洗模块，借助于中央处理器对传递的数据实现筛选、分类、计算以及清洗，实现处理后的数据通过云网络传递至云端数据库中。
5.根据权利要求1所述的一种利用激光测距的水闸开度监测系统，其特征在于，所述单片机模块中使用的单片机具体为MCU单片机。
6.一种根据权利要求1-5所述的利用激光测距的水闸开度监测方法，其特征在于，具体步骤如下：
M1、手动将水闸放到底，操作侦测仪测量此时侦测仪与水闸相对位移，将该值作为水闸0位基准值存贮，或通过水闸位置控制单元将该值设置位水闸0位基准值；
M2、侦测仪通过485通讯接口按照标准工业协议接收控制单元的命令，测量并计算当前水闸开度值，并由RS485接口提供给外接控制器模块；
M3、RS485的数据按照标准modbus-RTU协议读取。
7.根据权利要求6所述的一种利用激光测距的水闸开度监测方法，其特征在于，所述当水闸完全关闭时用于测量侦测仪与水闸的位移确定水闸0位置基准值，MCU将读取并将该值存入测量仪的EERPOM中。
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