CN201335764Y - 在线检测水泵和/或供水管道的水力性能参数的检测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种在线检测水泵和/或供水管道的水力性能参数的检测系统，它能够在同一时间采集到水泵和/或供水管道的水力性能参数，同时，该检测系统安装简单方便、可靠性高。该检测系统由多个水力性能参数仪表、上位计算机PC、多个终端单元RTU、zigbee无线网络中心通信机组成。zigbee无线网络中心通信机和多个终端单元RTU之间采用无线组网，系统具备无线路由功能，采用按需路由算法AODV，组网更加灵活，通信距离得到很大提高，保证了系统能在同一时间采集到各个检测点的数据。
Description
技术领域
本实用新型涉及水泵及供水管道参数采集与检测领域，特别涉及一种在线检测水泵和/或供水管道的水力性能参数的检测系统。
背景技术
目前水泵效率测试及供水管道的摩阻系数测试都是通过人工读数方法去在线检测水泵或供水管道的水力性能参数来计算水泵效率和供水管道摩阻系数。这些计算要求检测到的各数据是在同一时间采集的泵前压力、泵后压力、流量、电机有功功率、吸水井水位、管道各点的压力。由于这些仪表分散分布在泵房的各个地方和供水管道上，近的相隔数米，远的相隔数百米甚至上千米。由于被采集的数据变化较快因而采用传统人工读数方法不可能采集到同一时间点上的各个数据，这样一来就造成最后计算出来的结果出现较大误差。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种在线检测水泵和/或供水管道的水力性能参数的检测系统，它能够在同一时间采集到水泵和/或供水管道的水力性能参数，同时，该检测系统安装简单方便、可靠性高。
本实用新型所提出的技术解决方案是这样的：一种在线检测水泵和/或供水管道的水力性能参数的检测系统，它包括水力性能参数仪表，上位计算机PC，还包括有：
终端单元RTU，用于对水力性能参数仪表数据的采集，将所采集到的数据进行数字滤波和存储，终端单元RTU数据的采集和传送是由上位计算机PC发出的命令来控制；zigbee无线网络中心通信机，用于终端单元RTU与上位计算机PC之间的数据传输，通过RS-232标准通信口将上位计算机PC的控制命令发送到终端单元RTU，同时将终端单元RTU采集到的数据转送到上位计算机PC。
所述终端单元RTU包括采样保持电路，用于连接水力性能参数仪表的信号输出；A/D转换电路，用于与第一嵌入式微控制器电路连接；时钟电路，用于与第一嵌入式微控制器电路连接；第一无线收发电路，用于与第一嵌入式微控制器电路连接；第一直流电源电路用于与第一嵌入式微控制器电路、第一无线收发电路、时钟电路和A/D转换电路连接。
所述zigbee无线网络中心通信机包括通信接口电路，用于连接第二嵌入式微控制器电路；第二无线收发电路，用于与第二嵌入式微控制器电路连接；第二直流电源电路，用于与第二嵌入式微控制器电路、第二无线收发电路、通信接口电路连接。
水力性能参数仪表用于将各种物理量如压力、流量、水位等转化为标准的电信号输出。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果
(1)实现同一时间采集多个检测点数据的功能。由于采用zigbee无线网络中心通信机和多个终端单元RTU进行无线组网的设计，系统具备无线路由功能，采用按需路由算法AODV，组网更加灵活，通信距离得到很大的提高，保证了系统能在同一时间采集到各个检测点的数据。
(2)使用方便。以往的检测数据需要人工进行采集，由于检测点分散，工作强度大，使用不方便。采用本系统后，只需要在各个检测点安装终端单元RTU，与zigbee无线网络中心通信机进行无线通信，即可实现数据的采集，大大方便了日常检测工作。
(3)系统可靠性高。本实用新型采用一体化设计，集成度高，集数据采集、数据存储、无线数据传输和控制于一体，减少了外部线路物理连接，具有很高的稳定性。系统采用了CSMA-CA的碰撞避免机制，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，避免了发送数据时的竞争和冲突；网络节点能够感知其他节点的存在，并确定连接关系，对于增加或者删除一个节点、节点位置发生变动等情况，网络都能够自我修复，并对网络拓扑结构进行相应地调整，无需人工干预，保证整个系统仍然能正常工作。
附图说明
图1是本实用新型一个实施例的一种在线检测水泵和/或供水管道的水力性能参数的检测系统的电原理方框图。
具体实施方式
通过下面实施例对本实用新型作进一步详细阐述。
参见图1所示，一种在线检测水泵和/或供水管道的水力性能参数的检测系统由水力性能参数仪表、上位计算机PC、终端单元RTU和zigbee无线网络中心通信机组成。上位计算机PC和zigbee无线网络中心通信机在系统中是唯一的，而终端单元RTU和水力性能参数仪表可由二个或若干个组成。
终端单元RTU由采样保持电路、A/D转换电路、时钟电路、第一嵌入式微控制器电路、第一无线收发电路和第一直流电源电路组成，水力性能参数仪表的测量数据输到采样保持电路的输入端，其输出数据经A/D转换电路转换后以数字信号输入到第一嵌入式微控制器电路的输入端，经该电路处理后输出至第一无线收发电路并发送出去。上述各电路由第一直流电源电路供电。
zigbee无线网络中心通信机由第二无线收发电路、第二嵌入式微控制器电路、通信接口电路和第二直流电源电路组成，第二无线收发电路接收到数据输入至第二嵌入式微控制器电路输入端，经处理后，输出至通信接口电路输入端，通信接口电路输出端与上位计算机PC输入端相连接。上述各电路由第二直流电源电路供电。
由上位计算机PC通过zigbee网络中心通信机的通信接口电路将效时命令发送到第二嵌入式微控制器电路上，由第二嵌入式微控制器电路把效时命令按通信协议进行处理和存储后由第二无线收发电路将效时命令发送出去。使所有终端单元RTU在时间上与上位计算机PC同步，即整个系统时间相同。用同样的方法将采集命令和上传命令发送出去。
当终端单元RTU上传数据时由zigbee无线网络中心通信机的第二无线收发电路接收，然后送至第二嵌入式微控制器电路进行处理，经过通信接口电路将数据送到上位计算机PC处理。
终端单元RTU由第二无线收发电路接收上位计算机PC发送来的数据并将数据送到第一嵌入式微控制器电路去，由第一嵌入式微控制器电路数据进行处理，按通信协议解出相应控制命令。
如果控制命令是采集命令，那么各个检测点的水力性能参数仪表的模拟电流信号被送到采样保持电路经滤波和信号调理后输出到A/D转换电路进行模数转换，其结果经第一嵌入式微控制器电路进行数字滤波处理后存储，同时将时钟电路的实时时钟数据读出一并存储。
如果控制命令是上传命令，那么第一嵌入式微控制器电路将存储的采集数据和采集时间按通信协议要求由第一无线收发电路发送到上位计算机PC。
如果控制命令是效时命令，那么第一嵌入式微控制器电路将当前收到的时间数据送到时钟电路去进行更新。
Claims (3)
1.一种在线检测水泵和/或供水管道的水力性能参数的检测系统，它包括水力性能参数仪表，上位计算机PC，其特征在于：还包括有：
终端单元RTU，用于对水力性能参数仪表数据的采集，将所采集到的数据进行数字滤波和存储，终端单元RTU数据的采集和传送是由上位计算机PC发出的命令来控制；
zigbee无线网络中心通信机，用于终端单元RTU与上位计算机PC之间的数据传输，通过RS-232标准通信口将上位计算机PC的控制命令发送到终端单元RTU，同时将终端单元RTU采集到的数据转送到上位计算机PC。
2、根据权利要求1所述的在线检测水泵和/或供水管道的水力性能参数的检测系统，其特征在于：所述终端单元RTU包括采样保持电路，用于连接水力性能参数仪表的信号输出；A/D转换电路，用于与第一嵌入式微控制器电路连接；时钟电路，用于与第一嵌入式微控制器电路连接；第一无线收发电路，用于与第一嵌入式微控制器电路连接；第一直流电源电路用于与第一嵌入式微控制器电路、第一无线收发电路、时钟电路和A/D转换电路连接。
3、根据权利要求1所述的在线检测水泵和/或供水管道的水力性能参数的检测系统，其特征在于：所述zigbee无线网络中心通信机包括通信接口电路，用于连接第二嵌入式微控制器电路；第二无线收发电路，用于与第二嵌入式微控制器电路连接；第二直流电源电路，用于与第二嵌入式微控制器电路、第二无线收发电路、通信接口电路连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN101788491A (zh) * | 2010-03-15 | 2010-07-28 | 山东大学 | 一种无线互联嵌入式叶酸定量检测系统及其检测方法 |
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| CN111337375A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-06-26 | 国网陕西省电力公司宝鸡供电公司 | 一种输电线路覆冰远程监测系统 |
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