一種動態(tài)液位的無線監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及自動化控制與電子通信領域，尤其是一種動態(tài)液位的無線監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]液位測量廣泛應用于自動化，化工、石油、污水監(jiān)測等領域。實現(xiàn)無接觸、智能化測量是液位計目前的發(fā)展方向。隨著工業(yè)的發(fā)展，計算機、微電子、傳感器等高新技術(shù)的應用和研究，近年來液位儀表的研制得到了長足的發(fā)展，以適應越來越高的應用要求。在眾多液位測量方法及測量系統(tǒng)中，有著非接觸式特性的超聲波液位測量系統(tǒng)，逐漸成為液位測量的主流。
[0003]隨著電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，超聲波液位測量系統(tǒng)向著智能化、一體化的方向發(fā)展，但傳統(tǒng)的超聲波液位測量系統(tǒng)存在著以下缺陷:
[0004](I)大多數(shù)通過一個安裝在容器頂部的超聲波傳感器來測量液位高度，由于超聲波傳感器具有一定的探測范圍，因此在測量不同范圍內(nèi)的液位高度時，需要先將該超聲波傳感器拆卸下來再安裝到容器頂部的相應位置才能完成測量，不夠方便；
[0005](2)測量系統(tǒng)中的傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)難以進行自組網(wǎng)，不能方便快捷地加入新的傳感器網(wǎng)絡節(jié)點，可擴展性較差。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的目的是:提供一種方便、可擴展性較好的，動態(tài)液位的無線監(jiān)控系統(tǒng)。
[0007]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0008]一種動態(tài)液位的無線監(jiān)控系統(tǒng)，包括前端系統(tǒng)、Xbee無線通信模塊和遠程監(jiān)控終端，所述前端系統(tǒng)包括超聲波傳感器組和微處理器，所述遠程監(jiān)控終端包括PC機、顯示屏和語音播報模塊，所述超聲波傳感器組的輸出端與微處理器的輸入端連接，所述微處理器通過Xbee無線通信模塊與PC機連接，所述PC機的輸出端分別與顯示屏的輸入端和語音播報模塊的輸入端連接。
[0009]進一步，所述超聲波傳感器組由多個HC-SR04超聲波測距傳感器組成。
[0010]進一步，所述微處理器的輸出端還連接有TFT-1XD顯示模塊和前端語音播報模塊。
[0011]進一步，所述微處理器為STM32F103系列微處理器。
[0012]進一步，所述Xbee無線通信模塊包括第一 Xbee模塊和第二 Xbee模塊，所述微處理器通過串口與第一 Xbee模塊連接，所述第一 Xbee模塊和第二 Xbee模塊無線連接，所述第二 Xbee模塊通過串口與PC機連接。
[0013]進一步，所述Xbee無線通信模塊為Xbee_S2無線通信模塊。
[0014]進一步，所述前端語音播報模塊為VS1053芯片。
[0015]進一步，所述前端系統(tǒng)還設有溫度傳感器，所述溫度傳感器與微處理器連接。
[0016]本實用新型的有益效果是:前端系統(tǒng)采用超聲波傳感器組來替代一個超聲波傳感器，在測量不同范圍內(nèi)的液位高度時只需安裝好可以覆蓋所有范圍的超聲波傳感器組即可，不再需要反復拆卸和重裝超聲波傳感器，十分方便；增設了 Xbee無線通信模塊，利用了Xbee模塊的自組網(wǎng)特點，能方便地加入新的傳感器網(wǎng)絡節(jié)點，可擴展性較好。
【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0018]圖1為本實用新型一種動態(tài)液位的無線監(jiān)控系統(tǒng)的整體框圖。
【具體實施方式】
[0019]參照圖1，一種動態(tài)液位的無線監(jiān)控系統(tǒng)，包括前端系統(tǒng)、Xbee無線通信模塊和遠程監(jiān)控終端，所述前端系統(tǒng)包括超聲波傳感器組和微處理器，所述遠程監(jiān)控終端包括PC機、顯示屏和語音播報模塊，所述超聲波傳感器組的輸出端與微處理器的輸入端連接，所述微處理器通過Xbee無線通信模塊與PC機連接，所述PC機的輸出端分別與顯示屏的輸入端和語音播報模塊的輸入端連接。
[0020]進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述超聲波傳感器組由多個HC-SR04超聲波測距傳感器組成。
[0021]參照圖1，進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述微處理器的輸出端還連接有TFT-1XD顯不申旲塊和肖LI端語首播報申旲塊。
[0022]進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述微處理器為STM32F103系列微處理器。
[0023]參照圖1，進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述Xbee無線通信模塊包括第一 Xbee模塊和第二 Xbee模塊，所述微處理器通過串口與第一 Xbee模塊連接，所述第一 Xbee模塊和第二 Xbee模塊無線連接，所述第二 Xbee模塊通過串口與PC機連接。
[0024]進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述Xbee無線通信模塊為Xbee_S2無線通信模塊。
[0025]進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述前端語音播報模塊為VS1053芯片。
[0026]參照圖1，進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述前端系統(tǒng)還設有溫度傳感器，所述溫度傳感器與微處理器連接。
[0027]下面結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
[0028]實施例一
[0029]本實施例的整個動態(tài)液位監(jiān)控系統(tǒng)主要包括超聲波傳感器組、微處理器、TFT-1XD顯示模塊、前端語音播報模塊、Xbee無線通信模塊、顯示屏、語音播報模塊和PC機。
[0030]其中，超聲波傳感器組采用多個HC-SR04超聲波測距傳感器(如采用3個超聲波測距傳感器等)，用于采集液位高度信號。HC-SR04超聲波測距傳感器探測的距離范圍為2_400cm，精度可以達到0.3cm。
[0031]Xbee無線通信模塊采用Xbee_S2模塊，Xbee_S2模塊與Zigbee技術(shù)兼容，可以設置成點對點或透明通信的方式。前端系統(tǒng)的顯示單元為ALIENTEK公司的2.8寸ALIENTEKTFT-LCD模塊，用于顯示前端采集的液位高度信號，方便數(shù)據(jù)的監(jiān)測。前端語音播報模塊為VS1053芯片，可以實現(xiàn)語音播報液位高度。微處理器為STM32F103系列微處理器，用于根據(jù)超聲波傳感器組采集的信號觸發(fā)相應的控制信號，以控制與協(xié)調(diào)Xbee無線通信模塊、TFT-1XD顯示模塊和前端語音播報模塊。同時，微處理器還可以根據(jù)溫度傳感器采集的溫度數(shù)據(jù)觸發(fā)相應的控制信號，以對影響超聲波傳感器組聲速的溫度進行補償。遠程監(jiān)控終端利用PC機進行顯示監(jiān)測和遠程控制，PC機與第二 Xbee模塊直接進行串口通信，并通過第二 Xbee模塊與前端系統(tǒng)進行無線通信。
[0032]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型前端系統(tǒng)采用超聲波傳感器組來替代一個超聲波傳感器，在測量不同范圍內(nèi)的液位高度時只需安裝好可以覆蓋所有范圍的超聲波傳感器組即可，不再需要反復拆卸和重裝超聲波傳感器，十分方便；增設了 Xbee無線通信模塊，利用了Xbee模塊的自組網(wǎng)特點，能方便地加入新的傳感器網(wǎng)絡節(jié)點，可擴展性較好。
[0033]以上是對本實用新型的較佳實施進行了具體說明，但本實用新型創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領域的技術(shù)人員在不違背本實用新型精神的前提下還可做作出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種動態(tài)液位的無線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括前端系統(tǒng)、Xbee無線通信模塊和遠程監(jiān)控終端，所述前端系統(tǒng)包括超聲波傳感器組和微處理器，所述遠程監(jiān)控終端包括PC機、顯示屏和語音播報模塊，所述超聲波傳感器組的輸出端與微處理器的輸入端連接，所述微處理器通過Xbee無線通信模塊與PC機連接，所述PC機的輸出端分別與顯示屏的輸入端和語音播報模塊的輸入端連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動態(tài)液位的無線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述超聲波傳感器組由多個HC-SR04超聲波測距傳感器組成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動態(tài)液位的無線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述微處理器的輸出端還連接有TFT-LCD顯示模塊和前端語音播報模塊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動態(tài)液位的無線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述微處理器為STM32F103系列微處理器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動態(tài)液位的無線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述Xbee無線通信模塊包括第一 Xbee模塊和第二 Xbee模塊，所述微處理器通過串口與第一 Xbee模塊連接，所述第一 Xbee模塊和第二 Xbee模塊無線連接，所述第二 Xbee模塊通過串口與PC機連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動態(tài)液位的無線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述Xbee無線通信模塊為Xbee-S2無線通信模塊。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種動態(tài)液位的無線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述前端語音播報模塊為VS1053芯片。8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的一種動態(tài)液位的無線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述前端系統(tǒng)還設有溫度傳感器，所述溫度傳感器與微處理器連接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種動態(tài)液位的無線監(jiān)控系統(tǒng)，包括前端系統(tǒng)、Xbee無線通信模塊和遠程監(jiān)控終端，所述前端系統(tǒng)包括超聲波傳感器組和微處理器，所述遠程監(jiān)控終端包括PC機、顯示屏和語音播報模塊，所述超聲波傳感器組的輸出端與微處理器的輸入端連接，所述微處理器通過Xbee無線通信模塊與PC機連接，所述PC機的輸出端分別與顯示屏的輸入端和語音播報模塊的輸入端連接。本實用新型前端系統(tǒng)采用超聲波傳感器組來替代一個超聲波傳感器，不再需要反復拆卸和重裝超聲波傳感器，十分方便；增設了Xbee無線通信模塊，能方便地加入新的傳感器網(wǎng)絡節(jié)點，可擴展性較好。本實用新型可廣泛應用于液位測量領域。
【IPC分類】G05B19/042, G01F23/296
【公開號】CN204790410
【申請?zhí)枴緾N201520372649
【發(fā)明人】周國富, 仇廣東, 羅智杰
【申請人】華南師范大學
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年6月2日