[發明專利]一種帶無線傳輸的水文測量系統及測量方法

有效

• 申請號: 201310172340.8
• 申請日: 2013-05-10
• 公開（公告）號: CN103267519A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 藍標
• 申請（專利權）人: 藍標
• 主分類號: G01C13/00
• 分類號: G01C13/00;G08C17/00
• 代理公司: 深圳市康弘知識產權代理有限公司 44247
• 代理人: 胡朝陽;孫潔敏

技術領域

本發明涉及水文測量領域，尤其涉及一種帶無線傳輸的水文測量系統及測量方法。

背景技術

研究開發江河湖海，預測自然災害，水文檢測是必不可少的工作。例如，水流儀就是一種常用的水文測量裝置。現有的水文測量裝置一般是現場采集水文數據，然后通過有線傳輸發送至水文檢測中心，流向測試則采用專用電纜來傳輸相應的數字信號，這種方式采集的數據受流速的大小影響很大，流速大時需要采用比較粗的電纜，這樣擋水面積大，使鋼絲繩弧度加大，影響測量水深的精度，從而大大影響整個流量測量的精度。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出一種帶無線傳輸的水文測量系統及測量方法。

本發明提出的帶無線傳輸的水文測量系統，包括：電源、水文測量裝置、嵌入在水文測量裝置上的信號處理裝置和與檢測中心通訊的無線傳輸裝置，所述的信號處理裝置包括：

信號放大模塊，用于對水文測量裝置采集的信號進行放大處理；

信號整形模塊，用于將放大的信號進行削波、濾波處理，使其變成幅度基本不變的穩定波形，再用電壓比較電路將具有正負幅值的方波變成只有正幅值的方波信號；

光電隔離模塊，通過光電耦合器使無線傳輸裝置的主芯片的數字系統與輸入信號隔離，提高系統硬件的抗干擾能力。

所述的信號處理裝置還可以包括一個信號計數模塊，用于對采集的水文信號數據進行計數，并根據單片機內設有的時鐘計算出單位時間的相應水文數據。

在一實施例中，所述的信號放大模塊由電阻R1、R2、R3、R4和三極管Q1組成，R1、R2、R3組成一個偏置電路，使三極管Q1處于放大狀態，采集的信號經放大后，變成具有一定幅值的方波信號，該方波信號的輸出端為A2。

所述的光電隔離模塊由光敏三極管Q2、光電耦合器VD和電阻R5、R6、R7、R8、R9組成，其中R5、R6是上拉電阻，一端接電源Vc,另一端分別連接光電耦合器VD，?R8、R9是光電耦合器VD中光敏三極管Q2基極的偏置電路，光電隔離模塊的輸入端A4與放大模塊的輸出端A2連接，當三極管Q1輸出端A2一個高電平時，光敏三極管?Q2的基極輸入一個高電平，此時發光二極管開啟發光，通過光的作用，光敏三極管閉合，輸出端A5的電平變高。

所述的信號整形模塊由三極管Q3、電阻R10、R11和R12組成，光電隔離模塊輸出端A5直接與信號整形模塊輸入端A7連接，經三極管Q3再次放大，整形輸出到后面單片機的AIN0端口，光電隔離模塊的輸出端A6和信號整形模塊輸入端A8相連構成一個負反饋電路，對信號起到整形的作用。

本發明還提出一種帶無線傳輸的水文測量方法，包括下列步驟：

步驟1.?采集水文信號數據；

步驟2.?對采集的水文信號數據進行放大處理；

步驟3.?對采集的水文信號數據進行光電隔離處理；

步驟4.?對采集的水文信號數據進行整形處理；

步驟5.?對采集的信號進行信號處理計數的步驟。

步驟6.?將步驟5處理后的數據通過無線傳輸裝置發送至檢測中心。

與現有技術相比，本發明把信號處理裝置和無線傳輸系統嵌入水文檢測裝置中，對現場采集的水文數據進行處理，提高了測量的精度和可靠性；將現場采集的數據實時傳送至檢測中心，有效地實現了遠程監控；此外，本發明安裝容易、結構簡單、可以重復使用，并且系統維護方便。

附圖說明

下面結合實施例和附圖對本發明進行詳細說明，其中：

圖1是本發明的原理框圖；

圖2是本發明的電路結構圖；

圖3是本發明中信號處理裝置的電路圖；

圖4是圖2中信號放大模塊的電路圖；

圖5是圖2中光電隔離模塊的電路圖；

圖6是圖2中信號整形模塊的電路圖；

圖7是本發明的方法流程圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明提出的帶無線傳輸的水文測量系統包括：電源、水文測量裝置、嵌入在水文測量裝置上的信號處理裝置和與檢測中心通訊的無線傳輸裝置，所述的信號處理裝置包括：

信號放大模塊，用于對水文測量裝置采集的信號進行放大處理；

信號整形模塊，用于將放大的信號進行削波、濾波處理，使其變成幅度基本不變的穩定波形，再用電壓比較電路將具有正負幅值的方波變成只有正幅值的方波信號；

光電隔離模塊，通過光電耦合器使無線傳輸裝置的主芯片的數字系統與輸入信號隔離，提高系統硬件的抗干擾能力；