Gprs實時雨量遙測預警裝置的製作方法
2024-03-24 16:23:05
專利名稱：Gprs實時雨量遙測預警裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於信號檢測與通信領域，涉及一種GPRS實時雨量遙測預 警裝置。
背景技術：
我國山洪災害遍及25個省、市、自治區的廣大山區，在活動強度和暴 發規模大，常毀壞和淤埋山區城鎮和村寨，威脅人民生命財產安全，衝毀 和破壞山區交通線路、橋涵、水利水電工程和通訊設施，淹沒農田，堵塞 江河，淤高河床，汙染環境，危及自然保護區和風景名勝區，造成的損失 每年約100億 200億元人民幣，成為我國山區經濟建設和發展過程中不可 忽視的災害。山洪災害常以災害鏈的形式出現，最常見的災害鏈是暴雨—— 溪河洪水——崩塌、滑坡——泥石流災害鏈。雨情、水情是防汛決策和水 情調度的基礎信息，長期以來，主要依靠人工對水位和雨量進行檢測，並 通過電話的方式報告數據，容易造成汛情數據不全，精度不高，往往缺乏 及時性，給科學決策和調度造成了極大的困難。現有的雨量遙測預警裝置 能基於GPRS技術實現雨量數據的自動檢測和傳輸GPRS (General Packet Radio Service)是通用分組無線業務的簡稱。GPRS是GSM Phase2.1規範實 現的內容之一，能提供比現有GSM網9.6kbit/s更高的數據率。，但是現有 的雨量遙測預警裝置功能單一，不能實現現場報警的功能。實用新型內容本實用新型的所要解決的技術問題是提供一種具有報警功能的GPRS實 時雨量遙測預警裝置。為解決上述技術問題，本實用新型所採用的技術方案為一種GPRS實時雨量遙測預警裝置，包括中央處理器、雨量傳感器、時 鍾發生電路、電源和用於無線收發信息的GPRS收發器；所述的雨量傳感器 輸出雨量信號到所述中央處理器；所述時鐘發生電路輸出時鐘信號到所述 中央處理器；所述的GPRS收發器連接所述的中央處理器，與遠程無線終端 或伺服器通信連接；所述的電源輸出直流電壓到所述的中央處理器、雨量 傳感器和GPRS收發器；其特徵在於所述的中央處理器包括一比較器和一 預設報警值存儲單元，所述比較器的一個輸入端接所述雨量傳感器，另一 個輸入端接所述的預設報警值存儲單元，所述比較器的輸出端控制一用於 報警的喇叭。所述的時鐘發生電路為一時鐘晶片，所述的電源輸出直流電壓到所述 時鐘晶片。所述的電源為蓄電池，所述蓄電池連接一太陽能充電板，所述的太陽 能充電板將獲取的電能輸出到所述蓄電池。 所述的雨量傳感器為翻鬥式雨量計。作為改進，所述的雨量傳感器為PPR和/或PVC材質。PPR正式名為無 規共聚聚丙烯，PVC為聚氯乙烯。本實用新型所具有的有益效果有-(1) 具有報警功能本裝置具有"預設報警值-比較器-喇叭"結構， 能實現報警功能，即當檢測到的現場雨量值比預設的報警值高， 則比較器輸出一個控制信號以接通音頻(喇叭)電路，喇叭發出 報警聲。(2) 獨立時鐘的採用使得裝置運行更穩定可靠雨量檢測裝置的工作 現場環境較為惡劣，溼度大，環境因數複雜，很容易導致時鐘發 生電路工作不穩定，從而容易導致系統死機或重啟，嚴重影響本 裝置的可靠運行。本裝置採用的獨立的時鐘晶片，能為本裝置的 中央處理器提供穩定的時鐘，保障整個電子系統的可靠運行。(3) 新材質的採用使得本裝置更適用現場環境的需要本裝置的雨量 採集裝置(雨量傳感器)突破原有的鋼製材料，大膽採用環保、 耐腐蝕、耐高低溫的PPR、 PVC材質，材料更輕，更易於加工、 安裝和運輸，同時兼顧了鋼材質的耐熱、耐寒、耐氧化、耐腐蝕 和測量精度高等特點。(4) 太陽能充電板的採用使得本裝置能更持久穩定工作由於有太陽 能充電板不斷的對電源蓄電池進行充電，能保障本裝置持久的電 源電力供應。
圖1是本實用新型實施例對應的GPRS實時雨量遙測預警裝置結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。 實施例1 :如圖1所示，GPRS實時雨量遙測預警裝置，包括中央處理器、雨量傳感器、時鐘發生電路、電源和用於無線收發信息的GPRS收發器；所述的雨量傳感器輸出雨量信號到所述中央處理器；所述時鐘發生電路輸出時鐘信號到所述中央處理器；所述的GPRS收發器連接所述的中央處理器，與遠程無線終端或伺服器通信連接；所述的電源輸出直流電壓到所述的中央處理器、雨量傳感器和GPRS收發器；其特徵在於所述的中央處理器包括一比較器和一預設報警值存儲單元，所述比較器的一個輸入端接所述雨量傳感器，另一個輸入端接所述的預設報警值存儲單元，所述比較器的輸出端控制一用於報警的喇叭。所述的時鐘發生電路為一時鐘晶片，所述的電源輸出直流電壓到所述時鐘晶片。所述的電源為蓄電池，所述蓄電池連接一太陽能充電板，所述的太陽能充電板將獲取的電能輸出到所述蓄電池。所述的雨量傳感器為翻鬥式雨量計，為PPR和/或PVC材質。中央處理器採用SST89V554RC，其值守功耗為2. 5mA,其內部集成有32K大容量RAM存儲器，以及增強通用異步通信總線UART，支持地址自動識別和幀數據錯誤檢測。其作用為分析雨量傳感器輸出的數據，存儲數據，邏輯判斷，給GPRS收發器傳輸數據，以及處理接收到的命令等。整個裝置都由中央處理器來主導完成。時鐘晶片採用SD2200， GPRS收發器是由眾山科技有限公司提供的ZSD2120型DTU，蓄電池為12V/24AH,太陽能充電板參數為17V/15W，翻鬥式雨量計的誤差為±4%，信號輸入解析度為60次/ 分鐘。電源部分可分為太陽能充電板、蓄電池、電源控制電路。在有光線 的情況下，太陽能充電板把太陽能轉化為電能。如果太陽能充電板的電壓 比蓄電池的電壓高，則對蓄電池充電；當太陽能充電板的電壓比蓄電池的 電壓低，則停止對蓄電池充電。具體實現為將太陽能充電板的電壓和蓄 電池的電壓通過LM358晶片進行比較，如果太陽能充電板電壓高於蓄電池 電壓，則充電；反之，則不充。同時，用一個二極體來防止反充電。此外， 電源的控制電路能控制蓄電池對太陽能充電板的逆充，並且，能夠對落地 雷和感應雷等雷擊有防護作用。蓄電池能夠在沒有光線存在的情況下，保 證本雨量遙測預警裝置工作30天以上。雨量桶將降雨轉化為數位訊號，傳送到CPU (中央處理器)處理。如 果信息正確，CPU則將此信息傳輸給GPRS收發器進行發送；如果信息錯 誤，CPU則將數據丟棄。在包含CPU的主控板上，有兩個擴展的接口，方 便在以後的使用過程中採集除雨量信息以外的信息。同時，還帶有預警喇 叭接口，在中央處理器中預設有報警值，用以表徵當地所能承受的最大雨 量，如果現場檢測的降雨量大於該預警值，CPU會控制喇叭發出警報以通 知人們轉移。中央處理器所連接的存儲器晶片能存儲2000條雨量信息，保 證至少存儲半年的雨量。遠程終端發送來的命令，也由中央處理器進行分 析和回復。數據傳輸部分的功能由GPRS收發器來實現。它是用於遠程傳輸的主 要部件，通過移動通信的通信網絡，準確無誤地把現場的雨量信息傳送到遠程終端(中心機)或伺服器，然後讓遠程終端(中心機)或伺服器接收 和査看。同時這個過程是可逆的，也就是說，遠程終端(中心機)或伺服器通過GPRS模式發送命令(指令)到本雨量遙測預警裝置，用以遠程控 制雨量遙測預警裝置的具體工作。
權利要求1、一種GPRS實時雨量遙測預警裝置，包括中央處理器、雨量傳感器、時鐘發生電路、電源和用於無線收發信息的GPRS收發器；所述的雨量傳感器輸出雨量信號到所述中央處理器；所述時鐘發生電路輸出時鐘信號到所述中央處理器；所述的GPRS收發器連接所述的中央處理器，與遠程無線終端或伺服器通信連接；所述的電源輸出直流電壓到所述的中央處理器、雨量傳感器和GPRS收發器；其特徵在於所述的中央處理器包括一比較器和一預設報警值存儲單元，所述比較器的一個輸入端接所述雨量傳感器，另一個輸入端接所述的預設報警值存儲單元，所述比較器的輸出端控制一用於報警的喇叭。
2、 如權利要求1所述的一種GPRS實時雨量遙測預警裝置，其特徵在於 所述的時鐘發生電路為一時鐘晶片，所述的電源輸出直流電壓到所述時鐘 心片。
3、 如權利要求1所述的一種GPRS實時雨量遙測預警裝置，其特徵在於-所述的電源為蓄電池，所述的蓄電池連接一太陽能充電板。
4、 如權利要求1所述的一種GPRS實時雨量遙測預警裝置，其特徵在於 所述的雨量傳感器為翻鬥式雨量計。
5、 如權利要求1至4之一所述的一種GPRS實時雨量遙測預警裝置，其特 徵在於所述的雨量傳感器為PPR和/或PVC材質。
專利摘要本實用新型公開了一種GPRS實時雨量遙測預警裝置，包括中央處理器、雨量傳感器、獨立時鐘晶片、蓄電池、太陽能充電板和用於無線收發信息的GPRS收發器；所述的GPRS收發器與遠程無線終端或伺服器通信連接；其特徵在於所述的中央處理器包括一比較器和一預設報警值存儲單元，所述比較器的一個輸入端接所述雨量傳感器，另一個輸入端接所述的預設報警值存儲單元，所述比較器的輸出端控制一喇叭，當現場雨量超過預設報警值時發出報警。本實用新型具有報警功能，運行持久可靠。
文檔編號G08C17/02GK201173976SQ200820052438
公開日2008年12月31日 申請日期2008年3月5日 優先權日2008年3月5日
發明者偉 夏 申請人:湖南華中災害預警研究開發有限公司