CN209388167U - 一种新型监测排水管网水文数据智能硬件设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种新型监测排水管网水文数据智能硬件设备，包括压力传感器、温度传感器、流速流量传感器、气体传感器、控制芯片、主机和闸门电机，压力传感器、温度传感器、流速流量传感器和气体传感器通过模数转换电路与控制芯片连接，控制芯片通过电机控制电路连接闸门电机，控制芯片连接主机，控制芯片采用STC89LE54单片机。本实用新型利用模数转换电路检测转换后的水位模拟星海，实现水位、温度的实时测量和显示，实时测量时，根据事先设定的上下限比较，当实际水位数据超上、下限的时候，控制芯片发送控制信号，自动控制闸门电机运转。
Description
技术领域
本实用新型属于智能控制技术领域，特别是涉及一种新型监测排水管网水文数据智能硬件设备。
背景技术
城市的地下排水管是城市生命线的重要组成部分，其安全运行对于城市的经济社会健康发展意义重大。然而，现有的水文采集系统功能都是以数据的采集和传输为主，稍有根据现场的水情自动控制水利设备的功能，就不能及时对故障进行处理，例如：中国专利申请号为201521118955.3的专利中，公开了一种基于物联网的排水管智能监控系统，包括“由塑胶材料制成的排水管、主机收发器、后台服务器和智能移动终端，所述排水管的管壁中埋设有探测装置，所述探测装置的数据采集裸露于该排水管内，所述排水管的管壁中埋设有线路，所述线路的一端与所述探测装置电连接，该电路的另一端与设于该排水管外的主机收发器电连接，所述主机收发器通过有线或无线网络与所述后台服务器连接，所述后台服务器与所述智能移动终端通过无线网络连接”只是实现了排水管数据的监测与传输，不能及时的进行事故处理、调节。
因此，如何解决上述问题成为本领域人员研究的重点。
实用新型内容
本实用新型的目的就是提供一种新型监测排水管网水文数据智能硬件设备 ，能有效解决上述无法实时调节排水的不足之处。
本实用新型的目的通过下述技术方案来实现：
一种新型监测排水管网水文数据智能硬件设备，包括压力传感器、温度传感器、流速流量传感器、气体传感器、控制芯片、主机和闸门电机，所述压力传感器、温度传感器、流速流量传感器和气体传感器通过模数转换电路与控制芯片连接，所述控制芯片通过电机控制电路连接闸门电机，控制芯片连接主机，所述控制芯片采用STC89LE54单片机。
作为优选，所述主机和控制芯片通过TCP/IP转串口电路连接。
作为优选，所述TCP/IP转串口电路（8）采用TCP转RS232串口电路。
作为优选，所述控制芯片连接LCD显示器和键盘。
作为优选，所述控制芯片连接报警器，所述报警器为声光报警器。
作为优选，所述控制芯片连接抗干扰装置。
作为优选，所述抗干扰装置采用MAX813型电源监控电路微处理芯片。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
本实用新型将利用模数转换电路检测转换后的水位模拟星海，实现水位、温度的实时测量和显示，同时，键盘可以设置、查询水位上、下限和实时水位，实时测量时，根据事先设定的上下限比较，当实际水位数据超上、下限的时候，控制芯片发送报警信号到报警器，进行报警，并自动控制闸门电机运转。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图；
图2是单片机接口图；
图3是抗干扰装置电路原理图。
附图标记说明：1-控制芯片，2-报警器，3-抗干扰装置，4-键盘，5-LCD显示器，6-闸门电机，7-主机，8-TCP/IP转串口电路。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步的说明。
实施例一
出端)、P1.6(时钟)、P1.5(片选)三个通用I/O相连，构成串行接口，由单片机内部程序产生时钟，控制单片机与TLC1549的数据传送。 位模拟转换串行器件TLC1549，TLC1549以串行方式送给单片机，TLC1549的三个控制管脚与单片机P1口的P1.7(数字信号的输 如图1至图3所示，一种新型监测排水管网水文数据智能硬件设备，包括压力传感器、温度传感器、流速流量传感器、气体传感器、控制芯片1、主机7和闸门电机6，所述压力传感器、温度传感器、流速流量传感器和气体传感器通过模数转换电路与控制芯片1连接，所述控制芯片1通过电机控制电路连接闸门电机6，控制芯片1连接主机7，所述控制芯片1采用STC89LE54单片机，STC89LE54单片机作为水位检测的控制核心，结合传感器应用技术，可以实时检测水位、温度等信息，并且通过电机控制电路控制闸门电机6的运行与停止，采集到的水位信息实时上传到主机，实现实时的人机交互，本设备包括用于模数装换功能的模块，如图2所示，该模块使用的A/D转换器是TI公司生产的10
本实施例中，水位实时检测结合控制芯片和主机，能够实现实时自动控制闸门电机运转，实现实时调节水位，保障排水系统的安全。
实施例二
如图1至图3所示，一种新型监测排水管网水文数据智能硬件设备，包括压力传感器、温度传感器、流速流量传感器、气体传感器、控制芯片1、主机7和闸门电机6，所述压力传感器、温度传感器、流速流量传感器和气体传感器通过模数转换电路与控制芯片1连接，所述控制芯片1通过电机控制电路连接闸门电机6，控制芯片1连接主机7，所述控制芯片1采用STC89LE54单片机，STC89LE54单片机作为水位检测的控制核心，结合传感器应用技术，可以实时检测水位、温度等信息，并且通过电机控制电路控制闸门电机6的运行与停止，采集到的水位信息实时上传到主机，实现实时的人机交互，主机7和控制芯片1通过TCP/IP转串口电路8连接，采用NePort-EN嵌入式设备联网服务器，NEPort拥有10M/100M的以太网接口，并可同时传送TCP/UDP包给多个数据接收设备。并且提供1到3个高速串口，波特率可达921600bps。NePort同时提供RS232/422/485接口可与任何串口设备连接，也可以模拟MODEN可使目前已存在的网络应用设备与IP网络连接。NePort包含一个波特率达460kbps的3.3VCOMS逻辑电平（可承受5V）的高性能串口、电源、复位、时钟。通常将它与设备内部的带有串行接口器件相联（MCU、DSP），以便将本地串口、IO的数据与局域网/互联网相联接，实现设备到设备的数据服务。串口使用电缆来传输较远距离，需采用符合RS232或RS422/485电平的方式传送。所以需要使用一片电平转换/接口芯片。由于NePort的电源是3.3V，因此本实用新型采用了低压差电压调节器LM1117器件。
本实施例中，使本实用新型的设备可以连接到现有的所有网络当中，便于扩展其功能，提高了兼容性。
实施例三
如图1至图3所示，一种新型监测排水管网水文数据智能硬件设备，包括压力传感器、温度传感器、流速流量传感器、气体传感器、控制芯片1、主机7和闸门电机6，所述压力传感器、温度传感器、流速流量传感器和气体传感器通过模数转换电路与控制芯片1连接，所述控制芯片1通过电机控制电路连接闸门电机6，控制芯片1连接主机7，所述控制芯片1采用STC89LE54单片机，STC89LE54单片机作为水位检测的控制核心，结合传感器应用技术，可以实时检测水位、温度等信息，并且通过电机控制电路控制闸门电机6的运行与停止，采集到的水位信息实时上传到主机，实现实时的人机交互，控制芯片1连接LCD显示器5和键盘4，LCD显示器用于显示实时水况和系统运行情况，键盘用于设置水位的上、下限，和其他的人机交互。
本实施例中，用LCD显示器和键盘方便了对设备运行状况的实时掌握和操作。
实施例四
如图1至图3所示，一种新型监测排水管网水文数据智能硬件设备，包括压力传感器、温度传感器、流速流量传感器、气体传感器、控制芯片1、主机7和闸门电机6，所述压力传感器、温度传感器、流速流量传感器和气体传感器通过模数转换电路与控制芯片1连接，所述控制芯片1通过电机控制电路连接闸门电机6，控制芯片1连接主机7，所述控制芯片1采用STC89LE54单片机，STC89LE54单片机作为水位检测的控制核心，结合传感器应用技术，可以实时检测水位、温度等信息，并且通过电机控制电路控制闸门电机6的运行与停止，采集到的水位信息实时上传到主机，实现实时的人机交互，控制芯片连接报警器，所述报警器2为声光报警器，声光报警器采用LTE-1101 1102 1201型。
本实施例中，采用声光报警器监视水位超出上、下限的时候发出报警信号，及时提醒监视人员采取措施或者观察设备运行状况。
实施例五
如图1至图3所示，一种新型监测排水管网水文数据智能硬件设备，包括压力传感器、温度传感器、流速流量传感器、气体传感器、控制芯片1、主机7和闸门电机6，所述压力传感器、温度传感器、流速流量传感器和气体传感器通过模数转换电路与控制芯片1连接，所述控制芯片1通过电机控制电路连接闸门电机6，控制芯片1连接主机7，所述控制芯片1采用STC89LE54单片机，STC89LE54单片机作为水位检测的控制核心，结合传感器应用技术，可以实时检测水位、温度等信息，并且通过电机控制电路控制闸门电机6的运行与停止，采集到的水位信息实时上传到主机，实现实时的人机交互，控制芯片1连接抗干扰装置3，抗干扰装置3采用MAX813型电源监控电路微处理芯片，采用RS485现场总线的结构方式连接MAX813型电源监控电路微处理芯片，其封装形式为8引脚双列直插式（DIP）和小型（SO）式封装。
本实施例中，RS485简单可靠、价格低廉、组网灵活、便于维护、抗干扰能力强、通信距离远。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种新型监测排水管网水文数据智能硬件设备，其特征在于：包括压力传感器、温度传感器、流速流量传感器、气体传感器、控制芯片（1）、主机（7）和闸门电机（6），所述压力传感器、温度传感器、流速流量传感器和气体传感器通过模数转换电路与控制芯片（1）连接，所述控制芯片（1）通过电机控制电路连接闸门电机（6），控制芯片（1）连接主机（7），所述控制芯片（1）采用STC89LE54单片机。
2.根据权利要求1所述的一种新型监测排水管网水文数据智能硬件设备，其特征在于：所述主机（7）和控制芯片（1）通过TCP/IP转串口电路（8）连接。
3.根据权利要求2所述的一种新型监测排水管网水文数据智能硬件设备，其特征在于：所述TCP/IP转串口电路（8）采用TCP转RS232串口电路。
4.根据权利要求1所述的一种新型监测排水管网水文数据智能硬件设备，其特征在于：所述控制芯片（1）连接LCD显示器（5）和键盘（4）。
5.根据权利要求1所述的一种新型监测排水管网水文数据智能硬件设备，其特征在于：所述控制芯片（1）连接报警器（2），所述报警器（2）为声光报警器。
6.根据权利要求1所述的一种新型监测排水管网水文数据智能硬件设备，其特征在于：所述控制芯片（1）连接抗干扰装置（3）。
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