CN202058296U - 供水管网的数据采集无线传输监控装置 - Google Patents

Abstract

一种供水管网的数据采集无线传输监控装置，在供水管网上配置有一组以上的传感器模块；还设：一组数据采集控制器模块、直流稳压电源模块、电参数采集模块、一嵌入式微处理器、数据存储模块、实时时钟模块、输入模块、显示输出模块；其中，各数据采集控制器模块的输入端与传感器模块输出端相连，其输出端与嵌入式微处理器输入端相连；电参数采集模块的输出端与嵌入式微处理器的输入端相连；嵌入式微处理器通过无线通讯模块经Internet与上位机监控中心双向通讯。其是针对供水管网上的各类数据信息(如水位、压力、流量、水泵状态、配电参数等)进行检测而设计的，可以准确真实的反映和采集供水管网上的各类相关数据信息，并根据这些数据信息进行数据综合处理及分析。

Description

供水管网的数据采集无线传输监控装置

技术领域

本实用新型属于供水管网数据信息处理及传输应用领域，尤其涉及一种供水管网数据信息采集与传输监控装置。

背景技术

供水系统是重要的服务性基础设施，提高供水系统自动化程度和改善供水服务是供水企业的主要工作目标。供水管网的远程监控是供水行业研究的重点课题之一，其主要任务是实现供水管网各监测点的水位、流量、压力及配电等数据的采集、传输、和监控管理。由于各监测点较分散、需要无人值守和远程传输，所以，供水管网系统信息化建设是供水行业研究的重点和难点，需要大力进行扶持、引导，使其尽快达到自动化管理。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种供水管网的数据采集无线传输监控装置，其是针对供水管网上的各类数据信息(如水位、压力、流量、水泵状态、配电参数等)进行检测而设计的，可以准确真实的反映和采集供水管网上的各类相关数据信息，并根据这些数据信息进行数据综合处理及分析，为供水管网自动化管理提供一种可行的解决方案。

为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案：

一种供水管网的数据采集无线传输监控装置，在供水管网上配置有一组以上的传感器模块；其还包括有：

一组数据采集控制器模块，用于实现对水压力和水流量参数的采集；

一电参数采集模块，用于采集系统电能数据信息；

一嵌入式微处理器；

一数据存储模块；

一实时时钟模块；

一输入模块； 

一显示输出模块；

其中，各数据采集控制器模块的输入端与供水管网上配置的一组传感器模块输出端相连，其输出端与嵌入式微处理器输入端相连，用以实现对水压力和水流量参数的采集控制；

所述的电参数采集模块的输出端与嵌入式微处理器的输入端相连；

所述的嵌入式微处理器经无线通讯模块与上位机监控中心双向通讯；

一直流稳压电源模块，为上述各单元提供工作电压。

本供水管网的数据采集无线传输监控装置还带有JTAG仿真调试器，所述的嵌入式微处理器通过仿真调试器与PC机之间实现联接。

所述的一组数据采集控制器模块为一组带独立单片机控制器的模块，带有RS485/232通讯功能，其串口输出端通过一RS485/232转换模块与所述嵌入式处理器的RS232串口输入端相连。

所述在供水管网上配置的一组以上的传感器模块为模拟电压传感器模块和脉冲量传感器模块中的至少一种。

所述的输入模块优选为键盘输入模块；所述的输出模块优选为LCD显示输出模块。

所述的实时时钟模块能保证系统掉电后系统时钟仍正常运行。

本实用新型供水管网的数据采集无线传输监控装置充分利用了数据信息采集与处理、嵌入式微处理器、单片机控制器、无线数据信息通讯、数据传输总线、电源等技术，将这些技术进行了有效的融合。数据信息采集与处理技术实现对供水管网现场的采集和处理；嵌入式微处理器是本装置的核心部件，它具有丰富的硬件接口（包括A/D转换接口、LCD驱动接口、串行接口、TCP/IP接口等）并支持多种软件操作系统，通过它实现对数据采集控制器模块的控制、数据信号的处理与封装、功能选择、人机交互、现场数据信息的实时显示、数据信息存储以及与对无线数据传输模块的设置通信等功能；应用远程数据信息通讯技术如GPRS技术和Internet技术，实现数据信息的无线传输；应用现场总线技术如RS485技术，实现现场数据的实时传输；应用电源技术，为检测装置提供高效可靠的电能；应用实时时钟技术保证系统掉电后系统时钟仍正常运行；应用操作系统技术实现系统软件设计。

本实用新型供水管网的数据采集无线传输监控装置不仅具有供水管网系统检测的专用性，而且也广泛的适用于其它领域的数据信息的采集监控应用。

本实用新型的优点是：应用技术先进，装置使用快捷方便，采集传输数据信息稳定、准确。

附图说明

图1为本实用新型供水管网的数据采集无线传输监控装置结构示意图。

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

具体实施方式

参阅图1所示，本实用新型供水管网的数据采集无线传输监控装置主要包括：数据采集控制器模块1、嵌入式微处理器6、RS232/485转换模块3、电参数采集模块2、数据存储模块5、GPRS通讯模块7、LCD显示模块8、键盘输入模块9、实时时钟模块4、JTAG仿真调试器为好10、直流稳压电源模块11。

所述的数据采集控制器模块1与供水管网现场的各类传感器模块输出端相连，传感器的输出信号可以是模拟电压和脉冲量中的至少一种类型，模拟电压信号可由数据采集控制器模块的A/D转换模块输入，脉冲量信号可直接输入到数据采集控制器模块单片机控制器的I/O端口。单片机控制器采用STC89C51RC单片机。数据采集控制器模块采用485总线通信方式和嵌入式微控制器6相连，图1所示实施例中，标明了两个数据采集控制器模块的数据采集以及与嵌入式微控制器的总线通信，系统最多可扩展到254个数据采集控制器模块。

所述的实时时钟模块4采用 I2C总线接口进行传输，使用钮扣电池供电，使系统掉电后系统时钟仍能正常运行。

所述的电参数采集模块2带有RS232/485的通讯功能，该电参数采集模块串口输出端包括有标准的RS485接口，并含有标准的数据信息传输通讯协议，通过RS485/RS232转换模块直接与嵌入式微处理器的RS232串口输入端。实现系统电能数据信息采集功能。

所述的嵌入式微处理器6的串行端口与GPRS通讯模块7的输入端通过RS232接口连接，经过嵌入式微处理器处理和分析后的现场采集数据信息以及各种状态数据参数通过GPRS以及Internet网实现远程无线传输。

所述的JTAG调试接口提供一种在线调试接口，PC机通过该接口可以控制芯片的运行并获取内部信息，嵌入式微处理器通过JTAG仿真调试器10与PC机之间采用并口传输实现仿真调试。

所述的直流稳压电源模块11能提供12V、5V、3.3V和1.8V四种电压，采用了10mH的环形功率电感设计；稳压电源模块的输出端和嵌入式微处理器电源输入端及各相关模块的电源输入端相连，为嵌入式微处理器的和相关模块提供工作电能。

同时，还可将所述嵌入式微处理器6并行和串行输出端与显示输出模块8和输入模块9相连（优选方案是：显示输出模块8采用LCD显示模块；输入模块9采用键盘输入模块），实现人机交互界面和接口。通过键盘模块实现功能选择，完成经过嵌入式微处理器处理和分析后的现场采集数据信息以及现在状态数据参数的实时显示。当然，所述的输入模块还可以采用触摸屏等；显示输出模块采用打印机输出等此处不一一列举。

上述各实施例可在不脱离本实用新型的范围下加以若干变化，故以上的说明所包含及附图中所示的结构应视为例示性，而非用以限制本实用新型申请专利的保护范围。

Claims (6)

1.一种供水管网的数据采集无线传输监控装置，在供水管网上配置有一组以上的传感器模块；其特征在于还包括有：

一组数据采集控制器模块，用于实现对水压力和水流量的采集；

一电参数采集模块，用于采集系统电能数据信息；

一嵌入式微处理器；

一数据存储模块；

一实时时钟模块；

一键盘输入模块； 

一显示输出模块；

其中，各数据采集控制器模块的输入端与供水管网上配置的一组传感器模块输出端相连，其输出端与嵌入式微处理器输入端相连，用以实现对水压力和水流量的采集控制；

所述的电参数采集模块的输出端与嵌入式微处理器的输入端相连；

所述的嵌入式微处理器经无线通讯模块与上位机监控中心双向通讯；

一直流稳压电源模块，为上述各单元提供工作电压。

2.根据权利要求1所述的供水管网的数据采集无线传输监控装置，其特征在于：还带有JTAG仿真调试器，所述的嵌入式微处理器通过仿真调试器与PC机之间实现联接。

3.根据权利要求1所述的供水管网的数据采集无线传输监控装置，其特征在于：所述的一组数据采集控制器模块为一组带独立单片机控制器的模块，带有RS485/232通讯功能，其串口输出端通过一RS485/232转换模块与所述嵌入式处理器的RS232串口输入端相连。

4.根据权利要求1所述的一种供水管网的数据采集无线传输监控装置，其特征在于：所述在供水管网上配置的一组以上的传感器模块为模拟电压传感器模块和脉冲量传感器模块中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种供水管网的数据采集无线传输监控装置，其特征在于：所述的实时时钟模块采用 I2C总线接口进行传输，使用钮扣电池供电。

6.根据权利要求1所述的一种供水管网的数据采集无线传输监控装置，其特征在于：所述的输入模块优选为键盘输入模块；所述的显示输出模块优选为LCD显示模块。

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