CN209416646U - 一种波高试验系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种波高试验系统，包括数据采集单元和数据处理单元，数据采集单元和数据处理单元中设有基于USR‑C322设计的，用于波高试验系统的串口无线模块，利用串口无线模块，数据采集单元通过无线方式与数据处理单元通信，其中数据采集单元的外壳将波高传感器、单片机和串口无线模块封装在一起，串口无线模块的天线外露，位于外壳的顶端。本实用新型提出的波高试验系统通过WiFi组网，适用于水位大数据、多点位监测等试验场景，本实用新型提出的波高试验系统可以克服有线传输的弊端，减少试验现场施工难度，提高现场灵活性和机动性，便于快速组网，可以提高工作效率。
Description
技术领域
本实用新型属于近海研究技术领域，尤其是一种波高试验系统。
背景技术
在港口和近海工程试验中，通过造波模拟实际场景，便于在试验室环境中建立相关的物理模型，在试验过程中，需要使用波高传感器检测波浪高度。目前常见的波高传感器包括电容式和电阻式，波高传感器通过有线的方式与上位机进行通信。
实用新型内容
本实用新型提出一种波高试验系统，采用的技术方案如下：
一种波高试验系统，包括数据采集单元和数据处理单元，数据采集单元通过无线方式与数据处理单元通信，数据采集单元包括波高传感器、单片机和第一无线模块，单片机用于完成波高传感器采集信号的转换、单片机通过串口与第一无线模块相连，数据处理单元包括数据接收模块，数据接收模块设有第二无线模块。
进一步的，第一无线模块和第二无线模块为WiFi模块，WiFi模块中使用芯片的型号为USR-C322。
进一步的，所述数据处理单元还包括电源模块和串口模块，电源模块中使用芯片的型号为MP1482，串口模块中使用芯片的型号为MAX3232，电源模块用于给数据采集单元供电，MAX3232的数据收、发引脚通过连接件与USR-C322的数据收、发引脚相连。
进一步的，USR-C322的VBT_CC引脚连有电容，第一电解电容和两脚连接件，第一电解电容两端并联有第二电解电容。
进一步的，所述试验系统还包括水槽，水槽中设有50个数据采集单元。
进一步的，所述数据采集单元的外壳将波高传感器、单片机和第一无线模块封装在一起，第一无线模块的天线外露，位于外壳的顶端。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于；基于USR-C322设计了用于波高试验系统的串口无线模块，通过WIFI AP组网技术，可以实现50路数据采集单元通过STA模式入网，和AP端组成数据传输链路网，通过串口无线模块，借助无线网络传输数据，试验系统抗干扰能力、对环境适应能力强；数据传输稳定，乱码率低。
附图说明
图1是电源模块原理图；
图2是WiFi模块原理图；
图3是串口模块原理图；
图4是波高传感器原理图。
具体实施方式
本实施例中提出一种波高试验系统，试验系统包括数据采集端和数据处理端，数据采集端包括波高传感器和串口无线模块，数据处理端包括串口无线模块和上位机。数据采集端与数据处理端之间通过WiFi方式组网，组网时，数据采集端的串口无线模块作为STA(即一个无线站点，作为无线网络中的一个终端)，数据处理端的串口无线模块作为AP(即无线接入点，作为无线网络的中心节点)。
本实施例中，数据采集端放置在水槽内，本实施例中，水槽中设有50个数据采集端，数据采集端设置的位置根据试验研究的具体情况而定。
本实施例中，波高传感器为电容式传感器，波高传感器的外壳将电容敏感元件、单片机和串口无线模块封装在一起，串口无线模块的天线外露，位于外壳的顶端，如图2和图4所示，本实施例中，波高传感器的检测电路中主要包括定时器NE555和单片机89C2051，NE555的DIS引脚和GND引脚连接电容敏感元件Cx，NE555的TRIG和OUT引脚分别与89C2051的P3.4、P3.3引脚相连，89C2051的P3.0、P3.1引脚分别与USR-C322的UART0-TX、UART0-RX引脚相连。本实施例中，利用NE555、89C2051将电容量转化为电容充电时长，并将充电时长转化为数字量，再利用USR-C322传输到数据处理端。电容量转化时89C2051向NE555发送一个触发信号，同时89C2051开始计数，此时电源Vcc向Cx充电，当到达指定的电位差时，NE555向89C2051发送一个触发信号，89C2051停止计数，89C2051计算出充电时长后，将充电时长转化为数字量，通过串口发送给USR-C322。其中通过NE555向电容充电的具体过程可参见NE555的数据手册，在此不再赘述。
本实施例中，数据处理端的串口无线模块通过RS232与上位机相连，如图1至图3所示，数据处理端的串口无线模块包括电源模块、串口模块和WiFi模块，电源模块中使用芯片的型号为MP1482，串口模块中使用芯片的型号为MAX3232，WiFi模块中使用芯片的型号为USR-C322，电源模块用于给数据采集单元供电，MAX3232的数据收、发引脚通过连接件与USR-C322的数据收、发引脚相连。USR-C322的VBT_CC引脚连有电容，第一电解电容和两脚连接件，第一电解电容两端并联有第二电解电容。电源模块通过两脚连接件与USR-C322相连。串口无线模块接收到数据后，数据经过MAX3232处理成与上位机匹配的信号类型后，通过RS232串口线将数据发送到上位机中。
本实施例中，数据采集端的波高传感器通过电池供电，数据处理端的串口无线模块通过AC220V/DC12V-2A电源供电。
本实施例中，上位机用于波高值，波周期等波浪特征参数的计算和显示，本实施例中波高值，波周期等波浪特征参数的计算方法为波高试验采用的一般方法，在此不再赘述。
以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理，这些描述只是为了解释本实用新型的技术原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此解释，本领域内的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其他具体实施方式都将落入本实用新型的保护范围内。
Claims (6)
1.一种波高试验系统，其特征在于，包括数据采集单元和数据处理单元，数据采集单元通过无线方式与数据处理单元通信，数据采集单元包括波高传感器、单片机和第一无线模块，单片机用于完成波高传感器采集信号的转换，单片机通过串口与第一无线模块相连，数据处理单元包括数据接收模块，数据接收模块设有第二无线模块。
2.如权利要求1所述一种波高试验系统，其特征在于，第一无线模块和第二无线模块为WiFi模块，WiFi模块中使用芯片的型号为USR-C322。
3.如权利要求2所述一种波高试验系统，其特征在于，所述数据处理单元还包括电源模块和串口模块，电源模块中使用芯片的型号为MP1482，串口模块中使用芯片的型号为MAX3232，电源模块用于给数据采集单元供电，MAX3232的数据收、发引脚通过连接件与USR-C322的数据收、发引脚相连。
4.如权利要求3所述一种波高试验系统，其特征在于，USR-C322的VBT_CC引脚连有电容、第一电解电容和两脚连接件，第一电解电容两端并联有第二电解电容。
5.如权利要求1所述一种波高试验系统，其特征在于，所述试验系统还包括水槽，水槽中设有50个数据采集单元。
6.如权利要求1所述一种波高试验系统，其特征在于，所述数据采集单元的外壳将波高传感器、单片机和第一无线模块封装在一起，第一无线模块的天线外露，位于外壳的顶端。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920061525.4U CN209416646U (zh) | 2019-01-15 | 2019-01-15 | 一种波高试验系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201920061525.4U CN209416646U (zh) | 2019-01-15 | 2019-01-15 | 一种波高试验系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209416646U true CN209416646U (zh) | 2019-09-20 |
Family
ID=67943748
Family Applications (1)
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| CN201920061525.4U Active CN209416646U (zh) | 2019-01-15 | 2019-01-15 | 一种波高试验系统 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN209416646U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109596314A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-04-09 | 交通运输部天津水运工程科学研究所 | 一种波高试验系统 |
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2019
- 2019-01-15 CN CN201920061525.4U patent/CN209416646U/zh active Active
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| CN109596314A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-04-09 | 交通运输部天津水运工程科学研究所 | 一种波高试验系统 |
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