CN202900252U - 一种低功耗定时唤醒的矿井水文监测装置 - Google Patents

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朱卫国
汪萍
马勇跃
李队员
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Abstract

本实用新型涉及一种低功耗定时唤醒的矿井水文监测装置，包括：a、一个水位测报仪，它包括一个微处理器，其外围依次连接数据存储器、时钟芯片、串行接口电路、LCD显示器和A/D转换电路及调理电路；b、设置水位传感器与调理电路相连，设置一个GSM模块并通过RS-232接口与串行接口电路相连，设置一个电源模块分别与水位传感器、GSM模块及水位测报仪相连。本实用新型利用GPRS/GSM无线数据传输网络对矿区水文钻孔数据进行实时采集传输，达到监测与预警功能；利用公网，不需自建和维护通信网；不易遭受雷电袭击和人为破坏；组网灵活，站点变动和扩充容易；数据采集站设备利用太阳能，费用低。

Description

一种低功耗定时唤醒的矿井水文监测装置
技术领域
本实用新型涉及一种水文监测装置，特别涉及一种低功耗定时唤醒的矿井水文监测装置。 
技术背景
矿井水文钻孔水位、水温的数据监控是确保矿井安全运转的日常工作之一。目前大多矿区仍然采用传统的人工观测水位措施。该措施需要工作人员不分昼夜，不分天气好与坏，都得去现场利用皮尺或一些原始的工具手动测量。人工检测一般无法做到实时性，一些突发情况的紧急处理往往就在短短的几分钟内，因此实时性的监测显得尤为必要。 
由于钻孔一般在野外，路况差且相对分散，如果路途遥远还得驾驶交通工具，既费时也费力，既不经济也不安全。 
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了解决人工监控矿井水文数据无法做到实时性、准确性的缺点，提供的一种低功耗定时唤醒的矿井水文监测装置。 
本实用新型采用的技术方案如下： 
一种低功耗定时唤醒的矿井水文监测装置，其特征在于包括：
a、一个水位测报仪，它包括一个微处理器，其外围依次连接数据存储器、时钟芯片、复位芯片、串行接口电路、开关量输入输出模块、键盘、LCD显示器和A/D转换电路，A/D转换电路换连接调理电路；所述的微处理器可以采用单片机。
b、设置一个水位传感器与调理电路相连，设置一个GSM模块并通过RS-232接口与串行接口电路相连，设置一个电源模块分别与水位传感器、GSM模块及水位测报仪相连。 
由于本实用新型利用GPRS/GSM无线数据传输网络对矿区水文钻孔数据进行实时采集，整理传输，达到监测与预警功能。与国家正在大力倡导建设的“数字化”矿井有机地结合，也为日常管理和监测提供基础数据。其优点：利用公网，不需自建和维护通信网；不易遭受雷电袭击和人为破坏；组网灵活，站点变动和扩充容易；数据采集站设备利用太阳能，费用低。 
附图说明： 
图1是本实用新型的组成原理图；
图2是本实用新型测量钻孔水面距测井井口的距离的示意图；
图3是本实用新型测量钻孔水面海拔高度距测井井口的距离的示意图。
具体实施方式： 
如图1所示，本实用新型提供的一种低功耗定时唤醒的矿井水文监测装置，包括：
a、一个水位测报仪，它包括一个微处理器，其外围依次连接数据存储器、时钟芯片、复位芯片、串行接口电路、开关量输入输出模块、键盘、LCD显示器和A/D转换电路，A/D转换电路换连接调理电路； 
b、设置水位传感器与调理电路相连，设置一个GSM模块并通过RS-232接口与串行接口电路相连，设置一个电源模块分别与水位传感器、GSM模块及水位测报仪相连。
本实用新型的监测装置这的微处理器采用低功耗芯片AT89C52以满足系统低功耗性能的要求。AT89C52属于89系列单片机，该系列单片机是ATMEL公司的8位Flash单片机系列。89系列单片机内部含Flash存储器本系统选用Dallas公司的时钟芯片DS12887，为水位测报仪提供日期、时间信息及定时中断源。数据传输模块主要是指GMS Modem其与单片机连接的接口电路，完成数据信息的发送和接收任务。 
由于GSM模块的功耗相对比较大，为降低功耗，GSM模块采用不工作不上电方式，用单片机通过继电器来控制GMS模块是否上电。 
本实用新型的工作过程如下： 
在实际测量过程中，如图2所示，我们需要的是水面F距测井井口的距离h，而传感器S距测井井口的距离L是可以通过测量得到的，传感器所测得的数据是传感器在水中的深度，即传感器与水面的距离H，由此可以计算出水面距测井井口的距离，即： 
Figure DEST_PATH_RE-DEST_PATH_IMAGE002
。
在某个被测站点，系统一旦安装好后，传感器距测井井口的距离L便被确定，可以将该数据作为基准值存入水位测报仪，由程序将基准值与从传感器得到的数据进行减法运算，运算结果即为最终所需要的数据。     
还有另一种情况如图3所示，我们需要的是水面的海拔高度。在这种情况下，由于测井井口的海拔Y高度是已知的，传感器距测井井口的距离L也可以测量得到，因此传感器的海拔高度y可以计算出来，即：
传感器的海拔高度y=测井井口的海拔高度Y-L
这个值可以作为基准值存入水位测报仪。由传感器所测得的传感器距水面的距离H加上所设置的基准值即为所需的水面海拔高度。

Claims (1)

1.一种低功耗定时唤醒的矿井水文监测装置，其特征在于包括：
a、一个水位测报仪，它包括一个微处理器，其外围依次连接数据存储器、时钟芯片、复位芯片、串行接口电路、开关量输入输出模块、键盘、LCD显示器和A/D转换电路，A/D转换电路换连接调理电路；所述的微处理器可以采用单片机；
b、设置一个水位传感器与调理电路相连，设置一个GSM模块并通过RS-232接口与串行接口电路相连，设置一个电源模块分别与水位传感器、GSM模块及水位测报仪相连。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105678996A (zh) * 2016-03-23 2016-06-15 安徽京师方圆信息技术有限公司 野外数据采集器
CN106020034A (zh) * 2016-06-23 2016-10-12 合肥工业大学 一种市政污水管道淤堵自动检测方法
CN112637706A (zh) * 2020-12-17 2021-04-09 水利部南京水利水文自动化研究所 小型化低功耗水位雨量采集装置和工作方法

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Assignee: Anhui Xindongfang Mining Electrical Co., Ltd.

Assignor: Anhui New Oriental Mining Technology Co., Ltd.

Contract record no.: 2014340000156

Denomination of utility model: Low power consumption awakening at fixed time mine hydrologic monitoring device

Granted publication date: 20130424

License type: Exclusive License

Record date: 20140828

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model
EC01 Cancellation of recordation of patent licensing contract

Assignee: Anhui Xindongfang Mining Electrical Co., Ltd.

Assignor: Anhui New Oriental Mining Technology Co., Ltd.

Contract record no.: 2014340000156

Date of cancellation: 20140904

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Anhui Xindongfang Mining Electrical Co., Ltd.

Assignor: Anhui New Oriental Mining Technology Co., Ltd.

Contract record no.: 2014340000162

Denomination of utility model: Low power consumption awakening at fixed time mine hydrologic monitoring device

Granted publication date: 20130424

License type: Exclusive License

Record date: 20140904

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Granted publication date: 20130424

Termination date: 20190705