CN202855052U - 水文缆道测量信号无线智能数字传输系统 - Google Patents

Abstract

一种用于水文缆道信号测量的无线智能数字传输系统。本系统由信号采集发射机和信号接收机组成。信号采集发射机采用2.4G频率的无线电台、锂电池和信号采集电路板等设备构成。信号接收机由2.4G频率的无线电台、信号接收电路板、液晶显示屏、LED指示灯和简易键盘等设备组成。信号发射机采集到缆道的测量信号后，通过无线电台发送到空间。信号接收机接收到无线信号后，根据握手机制，及时回复。并根据累加机制对流速信号进行解析、纠错、计算和显示。采用本系统的水文缆道各部件皆可接地，便于缆道系统的架设和维护。信号传输不受环境和天气的影响，信号传输稳定可靠，界面显示由声、光、电组合形式多样，操作直观。

Description

水文缆道测量信号无线智能数字传输系统

技术领域

本实用新型是一种水文缆道测量信号无线智能数字传输系统。 

它属于水文测量技术领域。 

背景技术

利用水文缆道测量是目前水文测量常用的方式。现有的水文缆道测量方式是利用水文缆道的起重索、水体构成所谓的“无线信号传输”法，测量信号通过水文缆道的起重索(钢丝绳)-水体-大地构成有线传输回路，水下信号源采集到信号后，以直流方式或频率方式进行传输。岸上的信号接收机串接在起重索和大地之间，所以要求起重索必须和大地之间绝缘，以保障信号传输的可靠性。悬挂在空中的水文缆道起重索和大地是绝缘的，这样势必对整个信号传输系统的防雷避雷提出了很高的要求和建设成本，而且采用水体作为信号回路，信号的传输易受水体的化学电位等水质条件、距离远近、含沙量变化、天气状况、绝缘条件等因素的影响，信号往往不能可靠的传输，导致无法完成水文测量任务。 

兹将载有现有技术的标准资料开列于下： 

1、中华人民共和国水利部颁标准《水文缆道测验规范SL443-2009》第5.1缆道测流信号系统； 

2、中华人民共和国水利部颁标准《水文缆道机电设备及测验仪器通用技术条件SL/T244-1999》第5.1.3无线信号传输通道； 

实用新型内容

针对现有水文缆道测量方式存在的问题，特提出本实用新型水文缆道测量信号无线智能数字传输系统(以下简称本系统)。本系统对水文缆道测量信号的采集、传输、接收、解析等提出全新的解决方案。 

首先是本系统引进信号传输的握手机制，以增加信号传输的可靠性。原有缆道信号传输是单向的，无法确保接收端是否接收到信号。而本系统的接收端如果收到信号立即回馈“成功接收”信息，以形成握手机制。 

其次是本系统引进累计打包机制，以增加信号传输的准确性。原有缆道测量对信号的采集传输是单次的，例如采集到一次流速仪的通断信号，就发送一次，如果接收机没有收到该次的流速仪信号，就会影响流速计算的准确性。而本系统对采集到的流速仪通断信号进行累计打包，对累计值进行传输，即使接收机没有接收到某次传输的信号，只要后续能收到信号，也不会影响计算的准确性。 

第三，本系统对系统的工作状态信息实时采集并传输显示。例如对锂电池的工作电压等参数进行采集显示，便于用户及时了解影响系统正常工作的有关系统工作状态参数。 

本实用新型水文缆道测量信号无线智能数字传输系统由发送机和接收机两部分组成，如图1所示。发射机部分由发射电台(1)、锂电池(2)和信号采集电路板(3)组成。接收机部分由接收电台(6)和接收盒组成，接收盒由信号接收电路板、液晶显示屏(7)、LED信号指示灯(8)、简易按键(9)和复位按钮(10)组成。发射机部分外部采用防水ABS工程塑料盒，电台天线由防水接头引出，通过卡口卡在缆道起重索上，并保持在水面以上。当发射机的信号采集板接收到水面信号后，通过电台将水面信号发送出去，并等待接收机的反馈信号，如果超过延时时间没有接收到反馈信号，会再发送一次信号。如果在延时时间内接收到反馈信号，就停止再次发送。当发射机的信号采集板接收到流速信号后，将流速信号累计并打包，将打包的流速信号发送给接收机部分。本系统的信号接收电路板接收到信号后，及时通过电台(6)反馈接收信息。如果接收到累计的打包信号，将对信号数据解析后进行差值运算，并通过液晶显示屏(7)显示计算参数数据和工作参数数据。同时也通过7个不同颜色的LED信号指示灯(8)的组 合熄灭，对信号或操作进行指示显示。用户对本系统工作参数的修改可通过信号接收盒上的简易按键(9)进行，对本系统的复位操作通过复位按钮(10)进行。 

本实用新型水文缆道测量信号无线智能数字传输系统具有以下优点： 

1、水文缆道测量信号的采集和传输稳定可靠，不受使用环境、天气变化、水体变化等因素的影响； 

2、水文缆道测量信号的采集和传输引入了握手机制、累计打包机制，提高了本系统信号采集传输的抗干扰性，确保水文测量的准确性； 

3、本系统增加了工况参数的采集，降低了整套水文缆道测量系统的维护难度，减少了维护工作量，便于操作； 

4、本系统通过声、光、电等多种显示形式显示工作状态，界面直观、操作简便、具备智能、数字系统特性。 

附图说明

图1是水文缆道测量信号无线智能数字传输系统各组成部分示意图。图2是水文缆道测量信号无线智能数字传输系统发送机外观图。图3是水文缆道测量信号无线智能数字传输系统接收机外观图。 

具体实施方式

采用本系统进行水文缆道信号测量时，将发射机部分悬挂在缆道起重索上，要确保整个电台保持在水面以上。将发射机部分的引出线分布连接到水面信号板(4)和流速仪(5)上。用户控制缆道将水文缆道铅鱼入水到达测量点后，按下接收盒上的复位按钮(10)，本系统立即进行数据自动采集计算程序，并将不同数据自动按照声、光、电的不同组合方式显示，自动计算并显示出测量成果。采用本系统可大大提高水文缆道测量信号采集和传输的可靠性和准确性，简化操作步骤，降低人为因素对水文缆道测量的影响，实为水文缆道测量的智能数字仪表。 

Claims (6)

1.水文缆道测量信号无线智能数字传输系统，其特性是2.4G频率的无线电台(1)、锂电池(2)和信号采集电路板(3)安装在ABS工程塑料发射机盒内，接收机由2.4G频率的无线电台和接收盒组成，接收盒通过液晶显示屏(7)、7个多彩LED信号指示灯(8)和蜂鸣器，采用声、光、电的组合方式显示各类水文缆道的测量信号。

2.根据权利要求1所述的水文缆道测量信号无线智能数字传输系统，其特性是信号的采集传输过程中采用握手机制和流速仪通断信号累计打包机制。

3.根据权利要求1所述的水文缆道测量信号无线智能数字传输系统，其特性是系统实时监控锂电池和供电系统的供电电压等工况信息，并在接收盒上采用液晶显示屏(7)显示电压等系统工况信息。

4.根据权利要求1所述的水文缆道测量信号无线智能数字传输系统，其特性是系统具备智能数据容错、解析和计算，缆道测量的计算结果可在液晶显示屏(7)上实时显示。

5.根据权利要求1所述的水文缆道测量信号无线智能数字传输系统，其特性是可以通过简易按键(9)修改接收机和发射机的各类工作参数。

6.根据权利要求1所述的水文缆道测量信号无线智能数字传输系统，其特性是信号接收机部分具有串口数据输出功能，可将采集、计算数据通过串口输出。 

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