基於gsm網絡的水電站水位監測儀的製作方法
2023-05-09 20:08:41
基於gsm網絡的水電站水位監測儀的製作方法
【專利摘要】基於GSM網絡的水電站水位監測儀。大部分水電站是安排專門人員24小時負責水位監測工作，耗費了人力增加了成本。本實用新型組成包括：殼體(1)，殼體和面板(2)連接，天線、串口接頭(6)、電源插頭(9)、排針接口(7)、航空頭接口(8)和按鍵(5)，殼體內具有單片機(16)，單片機通過面板與顯示屏和指示燈、超聲波探頭(20)連接，超聲波探頭通過屏蔽線用航空頭和殼體連接，單片機與殼體內的超聲波模塊(14)、TC35模塊(17)、數據存儲器(15)、DS1302實時時鐘晶片(11)、RS232串口、硬體看門狗電路(18)、LM2576穩壓電路(13)、蜂鳴器(12)及電源模塊(10)連接，所述的電源模塊與電源連接。本實用新型應用於水電站水位監測。
【專利說明】基於GSM網絡的水電站水位監測儀
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種基於GSM網絡的水電站水位監測儀。
【背景技術】
[0002]為了水電站的正常運營，需要實時監測水電站蓄水池水位和水位上升或下降的速度簡稱水速，通過蓄水池水位和水速來控制水閘，進而控制水流量，從而保證水電站的安全運營，水位過高或者過低都要及時控制水閘避免發生事故，而水閘的控制需要根據蓄水池水位的上升或者下降的速度，由此可見，蓄水池的水位監測工作十分重要，目前，大部分水電站是安排專門人員24小時負責水位監測工作，這樣以來不近耗費了人力還增加了成本。
【發明內容】
[0003]本實用新型目的是提供一種基於GSM網絡的水電站水位監測儀。
[0004]本實實用新型的目的是這樣實現的:
[0005]一種基於GSM網絡的水電站水位監測儀，其組成包括:殼體，所述的殼體和面板連接，所述的面板上具有液晶顯示屏、LED指示燈、天線、串口接頭、電源插頭、排陣接口、航空頭接口和按鍵，所述的殼體內具有單片機，所述的單片機通過所述的面板與所述的液晶顯示屏和所述的指示燈、超聲波探頭連接，所述的超聲波探頭通過屏蔽線用航空頭和殼體連接，所述的單片機與所述殼體內的超聲波模塊、TC35模塊、數據存儲器、DS1302實時時鐘晶片、串口電路、硬體看門狗電路、LM2576穩壓電路、蜂鳴器及電源模塊連接，所述的電源模塊和220V電源連接。
[0006]所述的基於GSM網絡的水電站水位監測儀，所述的超聲波探頭組成了水位監測儀的超聲波數據採集模塊，所述的超聲波數據採集模塊和所述的單片機連接，所述的單片機連接報警模式控制蜂鳴器和TC35報警器。
[0007]所述的基於GSM網絡的水電站水位監測儀，所述的單片機採用STC89C55，所述的超聲波探頭採用Y401，所採用的GSM模塊採用西門子TC35，所述的存儲器採用AT24C02，所述的串口電路為RS232或者採用MAX232，所述的硬體看門狗電路採用⑶4060。
[0008]所述的基於GSM網絡的水電站水位監測儀，所述的電源模塊採用JW-25-5型電源模塊，額定最大輸出電流5A，輸出電壓5V。
[0009]所述的基於GSM網絡的水電站水位監測儀，所述的LM2576穩壓電路的額定最大輸出電流3A。
[0010]所述的基於GSM網絡的水電站水位監測儀，所述的實時時鐘晶片採用DALLAS公司的時鐘/日曆晶片DS1302，內含I2C總線接口，實時時鐘晶片連接系統電源和3V紐扣電池。
[0011]所述的基於GSM網絡的水電站水位監測儀，所述的液晶顯示屏採用大畫面寬字符型KM12864LCD液晶顯示屏。
[0012]有益效果:
[0013]1.本實用型性顯示數據全面、清晰、顯示內容豐富，本表採用大畫面寬字符型KM12864LCD液晶顯示器，帶背光照明，用戶可以查看當前水位、水速、時間等；本監測儀還設置三組發光二極體，從液晶右側向左依次為室內報警開啟指示燈、遠程報警開啟指示燈、網絡指示燈，在開啟室內報警時室內報警指示燈點亮；在開啟遠程報警模式時遠程報警指示燈點亮；系統上電後，復位TC35網絡指示燈600ms亮600ms滅表明SM卡沒有插入或TC35正在進行網絡登錄，當網絡指示燈為75ms亮3s滅時表明TC35已登錄進網絡。
[0014]本實用新型內置TC35 GSM模塊，TC35新版西門子工業GSM模塊是一個支持中文簡訊息的工業級GSM模塊，工作在EGSM900和GSM1800雙頻段，電源範圍為直流3.3?4.8V，電流消耗——休眠狀態為3.5mA，空閒狀態為25mA，發射狀態為300mA (平均)，2.5A峰值；可傳輸語音和數據信號，功耗在EGSM900 (4類)和GSM1800 (I類)分別為2W和IW，通過接口連接器和天線連接器分別連接SM卡讀卡器和天線，SM電壓為3V/1.8V，TC35的數據接口(CMOS電平)通過AT命令可雙向傳輸指令和數據，可選波特率為300b/s?115kb/s，自動波特率為1.2kb/s?115kb/s。它支持Text和PDU格式的SMS(Short MessageService,短消息)，可通過AT命令或關斷信號實現重啟和故障恢復
[0015]3.本實用新型的單片機採用採用宏晶科技有限公司的STC89C55，它具有是一款高性能、小尺寸封裝，性價比極好的晶片，由單片機完成對採集數據的處理，通過TC35實現數據的遠程傳輸，根據用戶指令產生室內和遠程報警模式，實現按鍵及顯示功能。
[0016]本實用新型通過在殼體外連結一個超聲波探頭採集水位，在殼體內利用STC89C55處理數據，以高性能STC89C55單片機、永久保存信息的存貯器、大畫面寬溫液晶顯示、TC35GSM模塊、超聲波模塊等先進技術，集中進行信息的存儲、處理、顯示和通信，它集費監測、報警、顯示、通訊功能於一身，具有高精度、低功耗、成本低、體積小、抗幹擾能力強的特點。
[0017]本實用新型的數據記錄準確、可靠，不丟失。數據存儲器採用美國Atmel公司的AT24C02存放當前用戶的手機號碼，與鐵電存儲器相比E2PR0M具有低成本，低功耗的特點。
[0018]本實用新型的時鐘晶片精度高、穩定性好、功耗低。採用DALLAS公司的時鐘/日曆晶片DS1302，內含I2C總線接口。時鐘晶片除採用系統電源供電外，還需外接3V紐扣電池供電，可滿足系統掉電情況下時鐘正常工作I年。
[0019]本實用新型採用由⑶4060組成的硬體看門狗電路，經過處理後能夠實現快速復位，抗幹擾能力較強。
[0020]本實用型性的TC35供電電路採用由LM2576組成的穩壓電路，LM2576降壓開關型集成穩壓電路，它具有可靠的工作性能、較高的工作效率和較強的輸出電流驅動能力，額定最大輸出電流可達3A，能夠滿足TC35的需求。
[0021]本實用型性的電源模塊採用由深圳市捷煒億達電子科技有限公司的JW-25-5型電源模塊，工作性能可靠，工作效率高，額定最大輸出電流5A，輸出電壓5V。
[0022]本實用新型可實現24小時實時監測水位，而且成本低，在運行的過程中只需少量的通信費用，大大節約了水電站水位監測的成本。
[0023]【專利附圖】
【附圖說明】:
[0024]附圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0025]附圖2是附圖1的後視圖。
[0026]附圖3是本實用新型的內部結構原理圖。[0027]【具體實施方式】:
[0028]實施例1:
[0029]一種基於GSM網絡的水電站水位監測儀，其組成包括:殼體1，殼體和面板2連接，面板上具有液晶顯示屏3、LED指示燈4、天線、串口接頭6、電源插頭9、排針接口 7、航空頭接口 8和按鍵5，殼體內具有單片機16，單片機通過所述的面板與所述的顯示屏和所述的指示燈、超聲波探頭20連接，超聲波探頭通過屏蔽線用航空頭和殼體連接，單片機與殼體內的超聲波模塊14、TC35模塊17、數據存儲器15、DS1302實時時鐘晶片11、R232串口電路、硬體看門狗電路18、LM2576穩壓電路13、蜂鳴器12及電源模塊10連接，所述的電源模塊和220V電源連接。本實用新型應用於水電站水位監測。
[0030]實施例2:
[0031]根據實施例1所述的基於GSM網絡的水電站水位監測儀，所述的監測儀的數據採集部分由超聲波探頭構成，當單片機收到超聲波探頭傳來的數據，經過處理並結合報警模式控制蜂鳴器和TC35發出相應報警，報警分為室內和遠程兩種，室內報警模式被觸發後，系統會開啟蜂鳴器發出警報；遠程報警模式觸發後首先會向目標手機號碼發送簡訊，簡訊內容包括當前水位和水速，然後向目標手機19撥打電話，此過程目標手機不接通就不會產生通信費，直到目標手機收到報警後，向系統手機撥打電話，此過程不產生通信費，就可接觸報警，並且在任何模式下，目標手機均可向系統手機號碼發送指定內容的簡訊來獲取系統當前的水位和水速。
[0032]實施例3:
[0033]根據實施例1或2所述的基於GSM網絡的水電站水位監測儀，所述的單片機採用STC89C55，所採用的超聲波探頭採用Y401，所採用的GSM模塊採用西門子TC35，所述的存儲器採用AT24C02，所述的串口電路採用RS232或者採用MAX232，所述的硬體看門狗電路晶片採用 CD4060。
[0034]實施例4:
[0035]根據實施例1或2或3所述的基於GSM網絡的水電站水位監測儀，所述的電源模塊採用JW-25-5型電源模塊，額定最大輸出電流5A，輸出電壓5V。
[0036]實施例5:
[0037]根據實施例1或2或3所述的基於GSM網絡的水電站水位監測儀，所述的LM2576穩壓電路的額定最大輸出電流可達3A，能夠滿足TC35的需求。
[0038]實施例6:
[0039]根據實施例1或2或3或4所述的基於GSM網絡的水電站水位監測儀，所述的時鐘控制器晶片採用DALLAS公司的時鐘/日曆晶片DS1302，內含I2C總線接口，時鐘晶片除採用系統電源供電外，還需外接3V紐扣電池供電。
[0040]實施例7:
[0041]根據實施例1或2或3或4或5所述的基於GSM網絡的水電站水位監測儀，所述的液晶顯示屏採用大畫面寬字符型KM12864IXD液晶顯示屏，帶背光照明，用戶可以查看當前水位、水速、時間等。
【權利要求】
1.一種基於GSM網絡的水電站水位監測儀，其組成包括:殼體，其特徵是:所述的殼體和面板連接，所述的面板上具有液晶顯示屏、LED指示燈、天線、串口接頭、電源插頭、排陣接口、航空頭接口和按鍵，所述的殼體內具有單片機，所述的單片機通過所述的面板與所述的液晶顯示屏和所述的指示燈、超聲波探頭連接，所述的超聲波探頭通過屏蔽線用航空頭和殼體連接，所述的單片機與所述殼體內的超聲波模塊、TC35模塊、數據存儲器、DS1302實時時鐘晶片、串口電路、硬體看門狗電路、LM2576穩壓電路、蜂鳴器及電源模塊連接，所述的電源模塊和220V電源連接。
2.根據權利要求1所述的基於GSM網絡的水電站水位監測儀，其特徵是:所述的超聲波探頭組成了水位監測儀的超聲波數據採集模塊，所述的超聲波數據採集模塊和所述的單片機連接，所述的單片機連接報警模式控制蜂鳴器和TC35報警器。
3.根據權利要求1或2所述的基於GSM網絡的水電站水位監測儀，其特徵是:所述的單片機採用STC89C55，所述的超聲波探頭採用Y401，所採用的GSM模塊採用西門子TC35，所述的存儲器採用AT24C02，所述的串口電路為RS232或者採用MAX232，所述的硬體看門狗電路採用CD4060。
4.根據權利要求1或2所述的基於GSM網絡的水電站水位監測儀，其特徵是:所述的電源模塊採用JW-25-5型電源模塊，額定最大輸出電流5A，輸出電壓5V。
5.根據權利要求1或2所述的基於GSM網絡的水電站水位監測儀，其特徵是:所述的LM2576穩壓電路的額定最大輸出電流3A。
6.根據權利要求1或2所述的基於GSM網絡的水電站水位監測儀，其特徵是:所述的實時時鐘晶片採用DALLAS公司的時鐘/日曆晶片DS1302，內含I2C總線接口，實時時鐘晶片連接系統電源和3V紐扣電池。
7.根據權利要求1或2所述的基於GSM網絡的水電站水位監測儀，其特徵是:所述的液晶顯示屏採用大畫面寬字符型KM12864IXD液晶顯示屏。
【文檔編號】G05D9/12GK203733000SQ201420015179
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年1月10日 優先權日:2014年1月10日
【發明者】張旭輝, 高豹江, 成輝, 劉子豪 申請人:哈爾濱理工大學