[實用新型]一種低功耗定時喚醒的礦井水文監測裝置

有效

• 申請號: 201220323376.2
• 申請日: 2012-07-05
• 公開（公告）號: CN202900252U
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 朱衛國;汪萍;馬勇躍;李隊員
• 申請（專利權）人: 安徽省新東方礦業科技有限公司
• 主分類號: E21B47/04
• 分類號: E21B47/04
• 代理公司: 安徽省蚌埠博源專利商標事務所 34113
• 代理人: 朱恒蘭

技術領域

本實用新型涉及一種水文監測裝置，特別涉及一種低功耗定時喚醒的礦井水文監測裝置。?

技術背景

礦井水文鉆孔水位、水溫的數據監控是確保礦井安全運轉的日常工作之一。目前大多礦區仍然采用傳統的人工觀測水位措施。該措施需要工作人員不分晝夜，不分天氣好與壞，都得去現場利用皮尺或一些原始的工具手動測量。人工檢測一般無法做到實時性，一些突發情況的緊急處理往往就在短短的幾分鐘內，因此實時性的監測顯得尤為必要。?

由于鉆孔一般在野外，路況差且相對分散，如果路途遙遠還得駕駛交通工具，既費時也費力，既不經濟也不安全。?

實用新型內容

本實用新型的目的就是為了解決人工監控礦井水文數據無法做到實時性、準確性的缺點，提供的一種低功耗定時喚醒的礦井水文監測裝置。?

本實用新型采用的技術方案如下：?

一種低功耗定時喚醒的礦井水文監測裝置，其特征在于包括：

a、一個水位測報儀，它包括一個微處理器，其外圍依次連接數據存儲器、時鐘芯片、復位芯片、串行接口電路、開關量輸入輸出模塊、鍵盤、LCD顯示器和A/D轉換電路，A/D轉換電路換連接調理電路；所述的微處理器可以采用單片機。

b、設置一個水位傳感器與調理電路相連，設置一個GSM模塊并通過RS-232接口與串行接口電路相連，設置一個電源模塊分別與水位傳感器、GSM模塊及水位測報儀相連。?

由于本實用新型利用GPRS/GSM無線數據傳輸網絡對礦區水文鉆孔數據進行實時采集，整理傳輸，達到監測與預警功能。與國家正在大力倡導建設的“數字化”礦井有機地結合，也為日常管理和監測提供基礎數據。其優點：利用公網，不需自建和維護通信網；不易遭受雷電襲擊和人為破壞；組網靈活，站點變動和擴充容易；數據采集站設備利用太陽能，費用低。?

附圖說明：?

圖1是本實用新型的組成原理圖；

圖2是本實用新型測量鉆孔水面距測井井口的距離的示意圖；

圖3是本實用新型測量鉆孔水面海拔高度距測井井口的距離的示意圖。

具體實施方式：?

如圖1所示，本實用新型提供的一種低功耗定時喚醒的礦井水文監測裝置，包括：

a、一個水位測報儀，它包括一個微處理器，其外圍依次連接數據存儲器、時鐘芯片、復位芯片、串行接口電路、開關量輸入輸出模塊、鍵盤、LCD顯示器和A/D轉換電路，A/D轉換電路換連接調理電路；?

b、設置水位傳感器與調理電路相連，設置一個GSM模塊并通過RS-232接口與串行接口電路相連，設置一個電源模塊分別與水位傳感器、GSM模塊及水位測報儀相連。

本實用新型的監測裝置這的微處理器采用低功耗芯片AT89C52以滿足系統低功耗性能的要求。AT89C52屬于89系列單片機，該系列單片機是ATMEL公司的8位Flash單片機系列。89系列單片機內部含Flash存儲器本系統選用Dallas公司的時鐘芯片DS12887，為水位測報儀提供日期、時間信息及定時中斷源。數據傳輸模塊主要是指GMS?Modem其與單片機連接的接口電路，完成數據信息的發送和接收任務。?

由于GSM模塊的功耗相對比較大，為降低功耗，GSM模塊采用不工作不上電方式，用單片機通過繼電器來控制GMS模塊是否上電。?

本實用新型的工作過程如下：?

在實際測量過程中，如圖2所示，我們需要的是水面F距測井井口的距離h，而傳感器S距測井井口的距離L是可以通過測量得到的，傳感器所測得的數據是傳感器在水中的深度，即傳感器與水面的距離H，由此可以計算出水面距測井井口的距離，即：?。

在某個被測站點，系統一旦安裝好后，傳感器距測井井口的距離L便被確定，可以將該數據作為基準值存入水位測報儀，由程序將基準值與從傳感器得到的數據進行減法運算，運算結果即為最終所需要的數據。?????

還有另一種情況如圖3所示，我們需要的是水面的海拔高度。在這種情況下，由于測井井口的海拔Y高度是已知的，傳感器距測井井口的距離L也可以測量得到，因此傳感器的海拔高度y可以計算出來，即：

傳感器的海拔高度y=測井井口的海拔高度Y-L

這個值可以作為基準值存入水位測報儀。由傳感器所測得的傳感器距水面的距離H加上所設置的基準值即為所需的水面海拔高度。