專利名稱：水庫(kù)大壩無(wú)線式滲透壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種大壩監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，尤其涉及一種水庫(kù)大壩無(wú)線式滲 透壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國(guó)水庫(kù)眾多，水庫(kù)的安全與否關(guān)系十分重大，而影響水庫(kù)安全分析 的重要依據(jù)——大壩浸潤(rùn)線數(shù)據(jù)能否穩(wěn)定可靠的測(cè)量和實(shí)時(shí)掌握就顯得十 分迫切。大壩浸潤(rùn)線數(shù)據(jù)是通過(guò)這樣的方法得到在大壩的橫截面上每隔一段 距離打一個(gè)口徑很小的井，里面再設(shè)置測(cè)壓管，然后測(cè)量測(cè)壓管內(nèi)的實(shí) 際浸潤(rùn)線數(shù)據(jù)。目前，許多大壩的實(shí)際浸潤(rùn)線數(shù)據(jù)是依靠傳統(tǒng)數(shù)據(jù)電臺(tái) 傳輸監(jiān)測(cè)技術(shù)來(lái)獲取，雖然是自動(dòng)收集數(shù)據(jù)，但是是通過(guò)市電供電、以 電磁波作為傳輸方式，就造成抗干擾能力及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)性能不好，且需要安裝電線，使得安裝成本高、周期長(zhǎng)；有些大壩的實(shí)際浸潤(rùn)線數(shù)據(jù)是依靠傳統(tǒng)有線傳輸監(jiān)測(cè)技術(shù)來(lái)獲取，但易引起共模干擾、耗電量高且也需 要市電供電。國(guó)內(nèi)有許多大壩分布在交通不方便、地理位置偏僻、無(wú)可 靠電源條件的地方，這些地方大多是使用人工測(cè)量，無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)大壩 的安全情況。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的一個(gè)目的是提供一種水庫(kù)大壩無(wú)線式滲透壓力監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)，無(wú)需市電供電、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)性能高、抗干擾能力好及投資小。本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是提供一種水庫(kù)大壩無(wú)線式滲透壓力監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)，能夠讓人員現(xiàn)場(chǎng)對(duì)其進(jìn)行一些參數(shù)的改寫，從而便于監(jiān)測(cè)和組建監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。上述目的由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種水庫(kù)大壩無(wú)線式滲透壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括用于采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的監(jiān) 測(cè)點(diǎn)模塊及和監(jiān)測(cè)點(diǎn)模塊通訊連接的遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)站中心，其特征在于，監(jiān)測(cè) 點(diǎn)模塊包括為監(jiān)測(cè)點(diǎn)模塊供電的供電模塊，其包括順序連接的太陽(yáng)能板、充電控制電路及蓄電電池；傳感器，用于監(jiān)測(cè)測(cè)壓管內(nèi)的實(shí)際浸潤(rùn)線數(shù)據(jù)；與所述傳感器連接的中央處理單元，用于接收和處理所述數(shù)據(jù)；與 所述中央處理單元連接的下通訊模塊，用于與遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)站中心通訊。由上述方案可見(jiàn)，本實(shí)用新型通過(guò)太陽(yáng)能供電、使用GPRS或GSM 的通訊方式，實(shí)現(xiàn)無(wú)需市電供電、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)性能高、抗干擾能力好及投資 小。進(jìn)一步的方案是，水庫(kù)大壩無(wú)線式滲透壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括與所述監(jiān) 測(cè)點(diǎn)模塊通訊連接用于更改現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)參數(shù)的終端設(shè)置裝置、與中央處理單 元連接的用于和所述終端設(shè)置裝置通訊配合的本地通訊模塊。本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置終端設(shè)置裝置，用于與監(jiān)測(cè)點(diǎn)模塊進(jìn)行通訊，可 以根據(jù)需要方便地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)或提前配置監(jiān)測(cè)點(diǎn)模塊的各種參數(shù)。本實(shí)用新 型的監(jiān)測(cè)點(diǎn)模塊具體可以集成多個(gè)監(jiān)測(cè)裝置，從而實(shí)現(xiàn)多種監(jiān)測(cè)功能，還 可以集合存儲(chǔ)器、按鍵模塊、液晶顯示模塊等，使得功能更加完善。


圖l為本實(shí)用新型的示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型水庫(kù)大壩無(wú)線式滲透壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括用 于采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)模塊及和監(jiān)測(cè)點(diǎn)模塊通訊連接的遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)站中 心，監(jiān)測(cè)點(diǎn)模塊具體包括太陽(yáng)能板、充電控制電路、蓄電電池、中央處 理單元、下通訊模塊、本地通訊模塊、傳感器、通道切換開關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換 器、存儲(chǔ)器、按鍵模塊、液晶顯示模塊、繼電器、氣泵、水浸開關(guān)、報(bào)警 輸入電路。其中，太陽(yáng)能板、充電控制電路、蓄電電池組成供電模塊，用 于將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，為監(jiān)測(cè)點(diǎn)模塊供電；傳感器、通道切換開關(guān)及 A/D轉(zhuǎn)換器順序連接，組成數(shù)據(jù)采集單元，其中傳感器用于監(jiān)測(cè)測(cè)壓管內(nèi) 的實(shí)際浸潤(rùn)線數(shù)據(jù)，通道切換開關(guān)可以連接用于監(jiān)測(cè)其他數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)器 件，進(jìn)而輸入給中央處理單元。下通訊模塊與中央處理單元連接，用于將 處理后的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)站中心。本地通訊模塊可通訊地連接所 述終端設(shè)置裝置與中央處理單元。繼電器與氣泵配合組成傳感器清理組 件，用于在中央處理單元控制下定時(shí)對(duì)傳感器進(jìn)行清潔。所述水浸開關(guān)與報(bào)警輸入電路連接，構(gòu)成水位報(bào)警組件，與中央處理單元連接。存儲(chǔ)器與 中央處理單元連接，用于緩存監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。按鍵模塊、液晶顯示模塊與中央 處理單元連接，提供一個(gè)人機(jī)界面，用于便于現(xiàn)場(chǎng)查看數(shù)據(jù)。本實(shí)施例中，遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)站中心包括用于和所述下通訊模塊通訊配合的 上通訊模塊及與該上通訊模塊連接的監(jiān)聽裝置。以下配合具體電路說(shuō)明本實(shí)用新型的工作原理中央處理單元為芯片MSP430F147，終端設(shè)置裝置為一設(shè)置了相關(guān)軟 件的電腦，本地通訊模塊采用RS232接口芯片MAX3221，終端設(shè)置裝置 通過(guò)可拆的RS232串口通訊線與本地通訊模塊連接，實(shí)現(xiàn)本地配置操作； 存儲(chǔ)器為FM25L256鐵電存儲(chǔ)器；液晶顯示模塊采用LCM103顯示器，按 鍵模塊與中央處理單元為掃描式連接，當(dāng)有鍵盤輸入時(shí)會(huì)給中央處理單元 一個(gè)中斷信號(hào)，中央處理單元會(huì)自動(dòng)掃描實(shí)際輸入的鍵值；通道切換開關(guān) 可由MAX4636多路開關(guān)和MAX4581多路開關(guān)并聯(lián)連接構(gòu)成，用于連接 其它監(jiān)測(cè)裝置，例如雨量計(jì)等，實(shí)現(xiàn)多種監(jiān)測(cè)功能，壓阻式差分輸入信號(hào) 通過(guò)MAX4636多路開關(guān)輸入給差分儀表放大器AD8221，再經(jīng)整形后送 給A/D轉(zhuǎn)換器，多路4~20mA信號(hào)通過(guò)MAX4581多路開關(guān)直接輸入給 A/D轉(zhuǎn)換器；傳感器采用美國(guó)進(jìn)口的CCPS32干式陶瓷電容式壓力傳感 器，蓄電電池可用鋰電池ER26500M組替換；下通訊模塊都采用GR64通 訊模塊，監(jiān)測(cè)點(diǎn)模塊和遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)站中心之間的通訊方式可為GPRS、 GSM。當(dāng)然，本地通訊模塊也可以采用RS485接口芯片，例如 MAX3483。本實(shí)用新型水庫(kù)大壩無(wú)線式滲透壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，安裝前先配置監(jiān)測(cè)點(diǎn) 模塊運(yùn)行參數(shù)，通過(guò)串口線將終端設(shè)置裝置和本地通訊模塊相連，再運(yùn)行 相關(guān)的終端設(shè)置軟件，在相應(yīng)的設(shè)置界面操作可以配置監(jiān)測(cè)點(diǎn)模塊的聯(lián)網(wǎng) 參數(shù)、測(cè)量參數(shù)、存儲(chǔ)參數(shù)、報(bào)警參數(shù)等；聯(lián)網(wǎng)參數(shù)包括服務(wù)器IP地 址、端口號(hào)、GSM號(hào)、傳送周期、錯(cuò)開時(shí)間、ID號(hào)、系統(tǒng)時(shí)間；測(cè)量參 數(shù)包括采樣周期、量程上限、量程下限；存儲(chǔ)參數(shù)包括四個(gè)時(shí)段設(shè)置 參數(shù)、每個(gè)時(shí)段存儲(chǔ)周期；報(bào)警參數(shù)包括上限報(bào)警門限、下限報(bào)警門 限、報(bào)警延時(shí)、快發(fā)周期，快發(fā)時(shí)長(zhǎng)。配置完參數(shù)后，先確認(rèn)定傳感器連線長(zhǎng)度，然后投入大壩上的測(cè)壓管 內(nèi)，水浸開關(guān)裝在測(cè)壓管內(nèi)的理論浸潤(rùn)線位置處；安裝完成后在服務(wù)器注冊(cè)一下該監(jiān)測(cè)點(diǎn)模塊，該監(jiān)測(cè)點(diǎn)模塊和遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)站中心就可以通過(guò)下通訊 模塊和上通訊模塊進(jìn)行通訊，從而構(gòu)成一個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。所述太陽(yáng)能板、充電控制電路和蓄電電池組成現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)模塊的供電 單元；在中央處理單元的控制下，傳感器分時(shí)段地監(jiān)測(cè)測(cè)壓管內(nèi)的實(shí)際浸 潤(rùn)線數(shù)據(jù)；中央處理單元將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)在監(jiān)測(cè)點(diǎn)模塊的存儲(chǔ)器 中、通過(guò)下通訊模塊上傳到遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)站中心，便于在天氣不好時(shí)也能完整 地保存數(shù)據(jù)。中央處理單元還控制繼電器定時(shí)開啟，進(jìn)而控制氣泵對(duì)傳感 器吹氣，保證傳感器不會(huì)受到水中滋生的微生物、貝殼、藻類等堵塞；報(bào) 警輸入電路采用芯片LVC14，水浸開關(guān)為水電阻，水浸開關(guān)裝在測(cè)壓管內(nèi) 的浸潤(rùn)線位置，當(dāng)測(cè)壓管中的水超標(biāo)，報(bào)警輸入電路就給中央處理單元一 個(gè)電平信號(hào)，中央處理單元就向遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)站中心上傳報(bào)警信息；工作人員 還可以通過(guò)按鍵模塊和液晶顯示模塊進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)査詢數(shù)據(jù)，當(dāng)然也可以通過(guò) 終端設(shè)置裝置進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)修改中央處理單元的各種運(yùn)行參數(shù)。當(dāng)然，本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思并不僅限于上述實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普 通技術(shù)人員來(lái)講，基于本實(shí)用新型而未經(jīng)創(chuàng)造性勞動(dòng)的簡(jiǎn)單替換，仍屬本 實(shí)用新型揭露的范圍。
權(quán)利要求1、一種水庫(kù)大壩無(wú)線式滲透壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括用于采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)模塊及和監(jiān)測(cè)點(diǎn)模塊通訊連接的遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)站中心，其特征在于，監(jiān)測(cè)點(diǎn)模塊包括為監(jiān)測(cè)點(diǎn)模塊供電的供電模塊，其包括順序連接的太陽(yáng)能板、充電控制電路及蓄電電池；傳感器，用于監(jiān)測(cè)測(cè)壓管內(nèi)的實(shí)際浸潤(rùn)線數(shù)據(jù)；與所述傳感器連接的中央處理單元，用于接收和處理所述數(shù)據(jù)；與所述中央處理單元連接的下通訊模塊，用于與遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)站中心以GPRS或GSM方式通訊。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水庫(kù)大壩無(wú)線式滲透壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在 于，所述遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)站中心包括用于和所述下通訊模塊通訊配合的上通訊模 塊及與該上通訊模塊連接的監(jiān)聽裝置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水庫(kù)大壩無(wú)線式滲透壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在 于，還包括與所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)模塊通訊連接用于更改現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)參數(shù)的終端設(shè)置 裝置、與中央處理單元連接的用于和所述終端設(shè)置裝置通訊配合的本地通 訊模塊。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的水庫(kù)大壩無(wú)線式滲透壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在 于，所述本地通訊模塊采用RS232接口芯片或RS485接口芯片中的一種。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水庫(kù)大壩無(wú)線式滲透壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在 于，所述傳感器與中央處理單元之間還順接著通道切換開關(guān)及A/D轉(zhuǎn)換 器。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水庫(kù)大壩無(wú)線式滲透壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在 于，所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)模塊還包括與中央處理單元連接的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的水庫(kù)大壩無(wú)線式滲透壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在 于，所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)模塊還包括與中央處理單元連接的按鍵模塊、液晶顯示模 塊。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水庫(kù)大壩無(wú)線式滲透壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在 于，所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)模塊還包括與中央處理單元連接的水位報(bào)警組件，該水位 報(bào)警組件包括報(bào)警輸入電路及與報(bào)警輸入電路連接的水浸開關(guān)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水庫(kù)大壩無(wú)線式滲透壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在 于，所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)模塊還包括由中央處理單元控制的傳感器清理組件，包括 繼電器及與繼電器連接的氣泵。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1至9任意一項(xiàng)所述的水庫(kù)大壩無(wú)線式滲透壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述下通訊模塊采用GR64通訊模塊。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種水庫(kù)大壩無(wú)線式滲透壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括用于采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)模塊及和監(jiān)測(cè)點(diǎn)模塊通訊連接的遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)站中心，監(jiān)測(cè)點(diǎn)模塊包括為監(jiān)測(cè)點(diǎn)模塊供電的供電模塊，其包括順序連接的太陽(yáng)能板、充電控制電路及蓄電電池；傳感器，用于監(jiān)測(cè)測(cè)壓管內(nèi)的實(shí)際浸潤(rùn)線數(shù)據(jù)；與所述傳感器連接的中央處理單元，用于接收和處理所述數(shù)據(jù)；與所述中央處理單元連接的下通訊模塊，用于與遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)站中心通訊。本實(shí)用新型通過(guò)太陽(yáng)能供電、使用GPRS或GSM的通訊方式，實(shí)現(xiàn)無(wú)需市電供電、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)性能高、抗干擾能力好、安裝快。
文檔編號(hào)H02J7/35GK201364186SQ200920051119
公開日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2009年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月11日
發(fā)明者周宗南 申請(qǐng)人:珠海市德萊環(huán)保科技有限公司