[實用新型]一種基于射頻技術的水利信息化數據采集終端

有效

• 申請號: 201520178129.1
• 申請日: 2015-03-27
• 公開（公告）號: CN204480464U
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發明（設計）人: 張志堅;唐躍平;尹新沆;褚澤帆;戴佳琦;王亮亮;李輝;智永明
• 申請（專利權）人: 水利部南京水利水文自動化研究所
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;G01D21/02
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 葉涓涓

技術領域

????本實用新型屬于水利水文數據采集技術領域，具體涉及一種基于射頻技術的水利信息化數據采集終端。

背景技術

隨著世界氣候的不斷變化，我國自然環境也隨之表現出諸多異常的氣象變化，例如反常的季節交替。針對現今環境條件，水利水文信息作為氣象條件中非常重要的一個環節，掌握好水利水文信息給現今氣象工作者提出了巨大挑戰，國家諸多信息資源的開發與利用與水利水文信息的獲取密不可分，實時監測水資源成為水利工作的重中之重，只有根據水利水文信息進行全方位多角度的監測，才能針對不同氣象條件和環境做出防護和治理，更加便利于我國人民的生產和生活。目前市場中，收集水利水文信息采用的產品多是單一的數據采集終端，例如智能采集水位數據或者雨量數據，單一的數據采集模式，不僅需要耗費大量的人力物力進行多種信息采集，缺乏多種數據采集能力，同時，還需要通過人工操作對各種單一的數據進行發送和接收，造成不必要的資源浪費。而且采集到的數據大多是通過RTU發送，一個RTU接一個數據采集終端，無法進行區域化采集信息，輻射范圍受到限制，不適合灌區等大范圍布點的工作需求；同時采集數據終端僅僅通過單點傳輸信號，無法形成網絡化數據傳輸；實時采集水文信息需要設備進行不間斷的監測，現有數據采集終端功耗高，能源消耗大，不利于環保。

發明內容

為解決上述問題，本實用新型公開了一種基于射頻技術的水利信息化數據采集終端，針對灌區布點較多的環境，采用多種傳感器對各類水文信息進行采集，將采集的信息通過射頻傳輸通道，集合于中心節點，構建網絡化數據采集終端，運用低功耗芯片與射頻傳輸方式，能夠大大降低數據采集的能源消耗，利用時鐘模塊的優點，免去人工操作步驟，能夠自動完成數據信息從終端到監控中心的傳輸，省去了人工讀取數據的繁瑣過程。

為了達到以上目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種基于射頻技術的水利信息化數據采集終端，包括微處理器、與微處理器相連的AD信號處理模塊、存儲器、時鐘模塊、電源模塊，所述電源模塊為數據采集終端的各個電子元器件供電，數據采集終端還包括水文傳感器信號采集模塊、串口通信模塊、并口通信接口和射頻模塊，所述水文傳感器信號采集模塊包括光耦隔離芯片、鎖存芯片、電壓比較器，所述光耦隔離芯片與微處理器的中斷接口連接，用于采集脈沖信號；所述鎖存芯片與微處理器IO口連接，用于采集并行信號；所述電壓比較器與微處理器連接，用于調理電壓信號；所述串口通信模塊、并口通信接口和射頻模塊分別與微處理器相連。

作為本實用新型的一種優選方案，所述水文傳感器信號采集模塊還包括單穩態觸發器，所述光耦隔離芯片通過單穩態觸發器與微處理器連接。

作為本實用新型的一種優選方案，所述水文傳感器信號采集模塊還包括電平轉換芯片，所述鎖存芯片通過電平轉換芯片與微處理器連接。

作為本實用新型的一種優選方案，還包括水文傳感器，所述水文傳感器與水文傳感器信號采集模塊相連。

作為本實用新型的一種改進方案，所述水文傳感器包括水位計、雨量計、土壤水分傳感器中的至少一種，所述水位計與鎖存芯片相連，所述雨量計與光耦隔離芯片相連，所述土壤水分傳感器與電壓比較器相連。

有益效果：

通過水利信息化數據采集終端收集雨量、水位、土壤等水文信息，并能夠與其他設備連接接收數據，從而能夠綜合采集多種水文信息資源并通過射頻模塊發送到中心節點，多個中心節點形成網絡化數據收集系統，最終發送到監控中心，相比有線通信節省了成本。時鐘模塊以及終端中的各個電子元器件芯片均采用低功耗模式，數據采集終端工作在低功耗狀態下，既不延誤數據傳輸，又能夠節約資源，電源模塊中的電池供電可維持模塊正常工作半年以上，大大延長設備的使用壽命和續航時間。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的基于射頻技術的水利信息化數據采集終端結構框圖；

圖2為水文傳感器信號采集模塊結構框圖；

圖3為數據采集終端應用網絡示意圖；

圖4為微處理器電路圖；

圖5為射頻通信電路圖；

圖6為時鐘模塊電路圖；

圖7為AD信號處理模塊電路圖；

圖8為雨量計信號處理電路圖；

圖9為水位計信號處理電路圖；

圖10為土壤水分傳感器信號處理電路圖；

圖11為電源電路圖；

圖12為串口通信模塊電路圖。

具體實施方式