實時水位遠程測量控制裝置的製作方法
2023-05-22 23:46:41 1
專利名稱：實時水位遠程測量控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於自動化及環境保護領域，尤其涉及一種水位測量裝置。
背景技術：
隨著工業進步和社會發展，水汙染亦日趨嚴重，成了世界性的頭號環境治理難題。 人們已經認識到汙染江河湖泊等天然水資源的惡果，並著手進行治理，在治理的過程中，需要實時對水位進行監測並做到及時的控制動作。數據的測量及通信是一個值得關注的問題，由於水中可能含有一定量的腐蝕性物質如化學藥品等，對測量儀器和通信線路有很強的腐蝕作用。現有技術中多採用PLC為主控制核心，但PLC系統複雜，對於要實現精確水位控制的算法實現比較複雜，不能得到很高的精確度，而且PLC價格較高。
發明內容為了克服現有的水位測量技術的實時性較差、使用壽命較短、成本較高的不足，本實用新型提供一種實時性良好、使用壽命較長、成本較低的實時水位遠程測量控制裝置。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是一種實時水位遠程測量控制裝置，包括主控制站和從控制站，所述從控制站包括超聲波液位傳感器、液位變送器、第一單片機控制模塊和第一無線射頻收發模塊，所述超聲波液位傳感器布置在待監測水域，所述超聲波液位傳感器與所述液位變送器連接，所述液位變送器與所述第一單片機控制模塊連接，所述第一單片機液位控制模塊與所述第一無線射頻收發模塊連接；所述主控制站包括第二單片機控制模塊、第二無線射頻收發模塊和水位顯示模塊，所述第二無線射頻收發模塊與所述第一無線射頻收發模塊通訊連接，所述第二無線射頻收發模塊與所述第二單片機控制模塊連接，所述第二無線射頻收發模塊與所述水位顯示模塊連接。進一步，所述控制裝置還包括上位機，所述上位機與所述主控制站通訊連接，所述上位機包括用以實時觀測各個監測點的水位的觀測模塊。再進一步，所述從控制站還包括用於當水位告警時向管理員手機發送告警簡訊的警告發布模塊，所述第一單片機控制模塊包括用以當監測點水位超過預設限值時發出告警並啟動警告發布模塊的報警控制模塊。本實用新型的有益效果主要表現在實時性良好、使用壽命較長、成本較低。
圖1為本裝置的主控制站結構示意圖。圖2為本裝置的從控制站結構示意圖。圖3為本裝置的主控制站主程序流程圖。圖4為本裝置的從控制站主程序流程圖。[0014]圖5為測量水位流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述。參照圖1-圖5，一種實時水位遠程測量控制裝置，包括主控制站和從控制站，所述從控制站包括超聲波液位傳感器、液位變送器、第一單片機控制模塊和第一無線射頻收發模塊，所述超聲波液位傳感器布置在待監測水域，所述超聲波液位傳感器與所述液位變送器連接，所述液位變送器與所述第一單片機控制模塊連接，所述第一單片機液位控制模塊與所述第一無線射頻收發模塊連接；所述主控制站包括第二單片機控制模塊、第二無線射頻收發模塊和水位顯示模塊，所述第二無線射頻收發模塊與所述第一無線射頻收發模塊通訊連接，所述第二無線射頻收發模塊與所述第二單片機控制模塊連接，所述第二無線射頻收發模塊與所述水位顯示模塊連接。所述控制裝置還包括上位機，所述上位機與所述主控制站通訊連接，所述上位機包括用以實時觀測各個監測點的水位的觀測模塊。所述從控制站還包括用於當水位告警時向管理員手機發送告警簡訊的警告發布模塊，所述第一單片機控制模塊包括用以當監測點水位超過預設限值時發出告警並啟動警告發布模塊的報警控制模塊。如圖1和圖2所示，對主控制和從控站進行初始化IO 口、開啟中斷使能、配置無線射頻收發模塊、初始化主控站的IXD現實模塊並設置水位的上下限數據。通過控制電腦、主控站和從控站的交互，測得水位高度數據。測量水位數據的實施例中，如附圖3、4、5所示，主控站發出測量水位的射頻信號， 並配置主控站的無線收發模塊為接收模式，利用從控站的超聲波液位傳感器模塊發出超聲方波，計算三次測量的平均水位高度並返回該數據至主控制/控制電腦，並在主控站的LCD 上和控制電腦的相關窗口進行數據顯示。主控站與從控站的交互信息實施例中，當主控站發出命令後，立刻設置為接收模式，以便接收應答信號，如果收到應答，則認為此次通信成功，TX標誌位置高，同時將有效數據從發送堆棧中清除；若未收到應答，則自動重新發射該數據，若重發次數達到上限，通知 MCU進行相應處理。返回水位數據後的處理實施例中，如果返回的水位數據超出的先前設置的上下限值，這時應立刻進行相應的灌水、排水動作，並進行每秒鐘2到3次水位測量命令發出動作， 以便及時更改或者停止處理動作。報警動作的實施例中，從控站(以防主控站與從控站聯繫出來故障，無法從主控站發出控制命令)安裝一移動無線GSM模塊，內有普通手機SIM卡並綁定管理員手機號碼， 當連續報警5次及以上時，將從從控制自動發送報警簡訊至管理員手機。本實施例中，實現了對水位數據的遠程實時監測、控制和報警功能，本方法採用各個獨立模塊，如超聲波液位傳感器模塊、獨立鍵盤模塊、LCD顯示模塊、GSM模塊等，這樣不僅降低了開發成本及周期還易於發現故障，起到了快速修復的作用。以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型保護範圍內。
權利要求1.一種實時水位遠程測量控制裝置，其特徵在於所述控制裝置包括主控制站和從控制站，所述從控制站包括超聲波液位傳感器、液位變送器、第一單片機控制模塊和第一無線射頻收發模塊，所述超聲波液位傳感器布置在待監測水域，所述超聲波液位傳感器與所述液位變送器連接，所述液位變送器與所述第一單片機控制模塊連接，所述第一單片機液位控制模塊與所述第一無線射頻收發模塊連接；所述主控制站包括第二單片機控制模塊、第二無線射頻收發模塊和水位顯示模塊，所述第二無線射頻收發模塊與所述第一無線射頻收發模塊通訊連接，所述第二無線射頻收發模塊與所述第二單片機控制模塊連接，所述第二無線射頻收發模塊與所述水位顯示模塊連接。
2.如權利要求1所述的實時水位遠程測量控制裝置，其特徵在於所述控制裝置還包括上位機，所述上位機與所述主控制站通訊連接，所述上位機包括用以實時觀測各個監測點的水位的觀測模塊。
3.如權利要求1或2所述的實時水位遠程測量控制裝置，其特徵在於所述從控制站還包括用於當水位告警時向管理員手機發送告警簡訊的警告發布模塊，所述第一單片機控制模塊包括用以當監測點水位超過預設限值時發出告警並啟動警告發布模塊的報警控制模塊。
專利摘要一種實時水位遠程測量控制裝置，包括主控制站和從控制站，從控制站包括超聲波液位傳感器、液位變送器、第一單片機控制模塊和第一無線射頻收發模塊，超聲波液位傳感器布置在待監測水域，超聲波液位傳感器與液位變送器連接，液位變送器與第一單片機控制模塊連接，第一單片機液位控制模塊與第一無線射頻收發模塊連接；主控制站包括第二單片機控制模塊、第二無線射頻收發模塊和水位顯示模塊，第二無線射頻收發模塊與第一無線射頻收發模塊通訊連接，第二無線射頻收發模塊與第二單片機控制模塊連接，第二無線射頻收發模塊與水位顯示模塊連接。本實用新型實時性良好、使用壽命較長、成本較低。
文檔編號G01F23/296GK202195859SQ20112029551
公開日2012年4月18日 申請日期2011年8月15日 優先權日2011年8月15日
發明者張琴, 鄭展望 申請人:浙江商達環保有限公司