基于单片机的水情监测系统设计-学位论文 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/9 10:35:15星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

成和完善以水情测报、水文预报、水库调度为主要内容的水情自动化系统。

为满足监测站测报自动化要求,必须采用成熟可靠的技术、世界领先的技术。设

计的雨量、水位数据采集方式必须是在保证给定精度的条件下,同时还要考虑投资经

济合理与日常运行维护费用的最优化,考虑人为的自然的因素影响,确保长期稳定、

连续地工作。设计需满足具有可编程功能的测、报、控一体化的系统。

2.1.1技术指标

监测站设计指标如下:

串行输入/输出接口;

/具有4路以上、不低于12bit的A/D转换器;

/采用非易失性存储器,容量要求能连续保存不少于一年的带时标的水文数据

及监测站工况数据;

/具有低功耗LCD字符显示输出部件;

/工作电源电压10V-16V,静电电流小于2mA,具有良好的电源管理能力;

/ 能在温度-400C.600C,湿度99%环境下正常工作。

2.1.2基本功能

监测站主要完成以下基本功能:

/按照设定的时间表和要求,进行水文参数的采集、存储和发送;

/随时接收远程或本地指令,改变或报告监测站工作状态; 4

工程硕士论文 基于单?i-机的水情监测系统设计

/依照中心站指令,采样并发回最新水文参数;

/通信控制,包括传输编码,信道选择和重发等嗍;

2.2总体方案

根据监测站所测量的水文参数不同,遥测站的电气结构和机械结构也不同。按水

文参数分类,本系统监测站共有--.种:雨量站,水库站和水文 库 站。

三种类型监测站的异同之处如表2.1所示:

表2.1雨量站、水库站、水文 位 站项目设计对照表

项目 雨量站 水库站 水文 位 站

传感器配置 雨量传感器 水位传感器 雨量+水位传感器

测量间隔 6分钟,可编程 6分钟,可编程 6分钟,可编程

发送间隔 有雨则发送,无雨不发送 均匀,固定时刻 均匀,固定时刻

平安信号 有,定时主动发送 无 无

信道配置 GSM短信+北斗 GSM短信+北斗PSn¨北斗卫星

2.2.1雨量遥测站设计方案

图2.1为雨量遥测站设计方案。雨量遥测站主要负责检测站点的雨量信息,并将

检测到的雨量信息及时的发送到中心处理站点,其必须具有高可靠性和备份的通讯机

制。

从图2.1可以看出,雨量遥测站设计方案特点为t

/单片机作为系统的核心处理芯片

/太阳能控制板作为系统电源来源

/GSM或卫星通信作为通信手段

/雨量计作为探测传感器

/其他外围辅助芯片

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图2.1雨量遥测站设计方案

2.2.2水库监测站设计方案

图2.2为水库检测站设计方案。水库检测站主要负责检测站点的水库水位信息,

并将检测到的水位信息及时的发送到中心处理站点,其必须具有高可靠性和备份的通

讯机制。

从图2.2可以看出,水库检测站设计方案特点为:

/单片机作为系统的核心处理芯片

/太阳能控制板作为系统电源来源

/PSTN或卫星通信作为通信手段

/水位传感器作为探测传感器

/其他外围辅助芯片 6

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图2.2水库监测站设备结构图

2.2.3水文遥测站设计方案

图2.3为水文遥测站设计方案。水文遥测站主要负责检测站点的水库水位以及雨