[實(shí)用新型]基于超聲波檢測(cè)與無線通信的水庫水位監(jiān)控系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420661392.1
• 申請(qǐng)日: 2014-11-07
• 公開（公告）號(hào): CN204178244U
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張小平;匡斯建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G05D9/12
• 分類號(hào): G05D9/12
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務(wù)所(普通合伙) 43108
• 代理人: 顏昌偉

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電子信息及通信工程領(lǐng)域，特別涉及一種基于超聲波檢測(cè)與無線通信的水庫水位監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)

我國水庫數(shù)量眾多，大部分水庫為土筑堤壩，水位監(jiān)測(cè)手段落后，不能實(shí)時(shí)掌握水庫水位動(dòng)態(tài)，日常管理十分不便，尤其是在汛期，不能實(shí)時(shí)掌握水庫水位存在極大安全隱患；再加上水庫位置大多比較偏僻，采用人工監(jiān)測(cè)水位也存在諸多難題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、性能可靠的基于超聲波檢測(cè)與無線通信的水庫水位監(jiān)控系統(tǒng)。

本實(shí)用新型解決上述問題的技術(shù)方案是：一種基于超聲波檢測(cè)與無線通信的水庫水位監(jiān)控系統(tǒng)，包括現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集與控制單元、上位機(jī)智能監(jiān)控與報(bào)警單元，所述現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集與控制單元包括超聲波測(cè)距模塊、微控制器I、閘門控制模塊、無線通信模塊I、鋰電池，所述超聲波測(cè)距模塊與微控制器I相連，將采集到的水庫水位信號(hào)送入微控制器I，微控制器I分別與閘門控制模塊、無線通信模塊I、鋰電池相連，微控制器I將接收到的水庫水位信號(hào)由無線通信模塊I發(fā)出，所述上位機(jī)智能監(jiān)控與報(bào)警單元包括無線通信模塊II、微控制器II、直流穩(wěn)壓電源、人機(jī)交互接口、顯示器和鍵盤，所述無線通信模塊II與微控制器II相連，無線通信模塊II接收無線通信模塊I發(fā)出的水庫水位信號(hào)并將此信號(hào)送入微控制器II，微控制器II分別與直流穩(wěn)壓電源、人機(jī)交互接口相連，所述顯示器、鍵盤分別與人機(jī)交互接口相連，微控制器II將接收到的水庫水位信號(hào)經(jīng)人機(jī)交互接口送入顯示器顯示。

上述基于超聲波檢測(cè)與無線通信的水庫水位監(jiān)控系統(tǒng)中，所述現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集與控制單元還包括太陽能電池組件和太陽能控制器，所述太陽能電池組件與鋰電池相連，所述太陽能控制器分別與微控制器I、太陽能電池組件、鋰電池相連。

上述基于超聲波檢測(cè)與無線通信的水庫水位監(jiān)控系統(tǒng)中，所述上位機(jī)智能監(jiān)控與報(bào)警單元還包括聲光報(bào)警器，所述聲光報(bào)警器與微控制器I相連。

上述基于超聲波檢測(cè)與無線通信的水庫水位監(jiān)控系統(tǒng)中，所述上位機(jī)智能監(jiān)控與報(bào)警單元還包括GPRS模塊，所述GPRS模塊與微控制器II相連。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

1、本實(shí)用新型的微控制器Ⅰ接收超聲波測(cè)距模塊發(fā)送的水庫水位信號(hào)并將其與設(shè)定的警戒水位值進(jìn)行比較，當(dāng)達(dá)到警戒水位時(shí)輸出相應(yīng)的閘門控制信號(hào)至閘門控制模塊以控制水庫水位在安全的范圍內(nèi)，同時(shí)微控制器Ⅰ通過無線通信模塊將水庫水位信號(hào)發(fā)送到微控制器Ⅱ，并在顯示器中對(duì)水庫水位的實(shí)時(shí)顯示；

2、當(dāng)水庫水位達(dá)到警戒水位時(shí)，微控制器II控制聲光報(bào)警器啟動(dòng)聲光報(bào)警，同時(shí)通過GPRS模塊將報(bào)警信息以短信方式通知相關(guān)責(zé)任人以確保水庫的安全；

3、操作者通過鍵盤給微控制器Ⅰ發(fā)送相關(guān)控制信號(hào)以實(shí)現(xiàn)水庫閘門的遙控開啟或關(guān)閉，達(dá)到實(shí)時(shí)控制水庫水位的目的。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。

如圖1所示，本實(shí)用新型包括現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集與控制單元16、上位機(jī)智能監(jiān)控與報(bào)警單元17，所述現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集與控制單元16包括微控制器I1、閘門控制模塊2、無線通信模塊I3、超聲波測(cè)距模塊4、太陽能控制器5、太陽能電池組件6和鋰電池7，所述微控制器I1分別與閘門控制模塊2、無線通信模塊I3、超聲波測(cè)距模塊4、鋰電池7、太陽能控制器5相連，所述太陽能電池組件6與鋰電池7相連，所述太陽能控制器5與太陽能電池組件6、鋰電池7相連；所述上位機(jī)智能監(jiān)控與報(bào)警單元17包括微控制器II8、無線通信模塊II9、人機(jī)交互接口10、顯示器11、鍵盤12、聲光報(bào)警器13、GPRS模塊14和直流穩(wěn)壓電源15，所述微控制器II8分別與直流穩(wěn)壓電源15、人機(jī)交互接口10、無線通信模塊II9、聲光報(bào)警器13和GPRS模塊14相連，所述顯示器11、鍵盤12分別與人機(jī)交互接口10相連。

微控制器Ⅰ1通過采集超聲波測(cè)距模塊4輸出的水庫水位信號(hào)或接收微控制器Ⅱ8發(fā)來的控制指令對(duì)水庫閘門進(jìn)行控制，同時(shí)還通過無線通信模塊I3和無線通信模塊II9將水庫水位信號(hào)發(fā)送到微控制器Ⅱ8，微控制器Ⅱ8將水庫水位信號(hào)輸送到顯示器11以實(shí)現(xiàn)水庫水位的實(shí)時(shí)顯示。

閘門控制模塊2接收微控制器Ⅰ1的控制指令以驅(qū)動(dòng)閘門的開啟或關(guān)閉。

無線通信模塊Ⅰ3用于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集與控制單元16、上位機(jī)智能監(jiān)控與報(bào)警單元17間的相互通信。