专利名称：低功耗水位遥测终端机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种低功耗水位遥测终端机。
背景技术：
目前在水资源和水文自动测报系统中，水位遥测是一项重要的测报内容，现有 的测报技术主要是水位传感器+采集装置+通讯设备+供电电源的模式，各部分都有很 多种选择方案。例如水位传感器就分别有压力式、超声波式、浮子式等，压力式水位 计存在温度漂移及时间漂移问题，超声波水位计因发射角的限制又不适合在细井水位的 观测，浮子式水位计是公认的稳定的水位监测设备，浮子式水位计又分为机械式与光电 式，传统的机械式存在磨损、接触不良等缺点，光电式为非接触式，可以充分克服这些 缺点，已开始广泛应用在水利自动监测系统中。另外由于水利自动测报站点往往位于偏 僻的野外环境，没有可以方便接入的市电，设备供电大部分采用太阳能电池或蓄电池来 供电，也带来了额外的资金投入与被破坏的风险。因此如何把水位遥测的各个独立的设 备有机的结合，同时又能缩小设备体积，延长设备使用寿命，是当前水位遥测需要探索 和研究的课题。
发明内容本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种低功耗水位遥测终端机， 它结构简单，使用方便，具有良好的防潮性能，能适应野外恶劣环境。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种低功耗水位遥测终端机，它包括控制主板，控制主板与光电式水位测量装 置连接；控制主板还通过通讯单元与无线通讯模块连接，通过电源管理模块与电池连接。所述光电式水位测量装置包括浮子和重锤，它们分别与测量轮连接，测量轮与 光电编码器连接，光电编码器则与控制主板连接。所述控制主板包括仪表采集模块、通讯单元、存储与控制模块和电源管理模 块，存储与控制模块与其余各模块连接。所述无线通讯模块为GPRS模块或CDMA模块或3G模块。所述电池为锂电池。本发明的低功耗水位遥测终端机主要由控制主板、光电编码器、测量轮、浮 子、重锤、高能锂电池、GPRS天线组成。控制主板、光电编码器和高能锂电池封装在 防水机箱中。该遥测终端机的核心部件为控制主板，主要包括仪表采集、电源管理、通讯单 元以及存储与控制单元。控制主板为一整块双层电路板，各元器件采用贴面焊接技术， 各个模块通过内部总线连接，主板上设置SIM卡卡槽，用于安装GPRS (或CDMA)数据 卡，通讯部分对外接口为SMA标准阴头；仪表采集模块对外接口为四位插接件，提供
3光电式编码器电源及RS485通讯接口；电源接口为两位插接件，由高能锂电池为主板供 H1^ ο设备由7.2V高能锂电池供电，平时工作在低功耗的节电状态，值守电流 <50uA,在需要定时发射数据时，电源正常供电，并为光电编码器提供24V工作电源。通讯单元主要为高可靠性的GPRS模块或CDMA模块或3G模块。内嵌TCP/IP 协议簇，支持TCP、UDP协议。存储与控制单元主要负责协调仪表采集与数据上送的控制以及各单元之间的数 据控制、数据存储等。仪表采集单元主要与光电编码器连接，负责采集光电编码器的水位数据，通过 串行通信读取水位编码数据。光电编码器、测量轮、浮子、重锤组成水位测量系统，当液位变化时，浮子随 之上升或下降，测绳便带动测量轮做旋转运动，与测量轮同轴连接的编码器就输出与液 位对应的数字信号送设备主板，从而达到了对液位的实时测量目的。GPRS天线作为通讯单元的外置接口，主要用于发射与接收信号。高能锂电池主要为设备提供工作电源，正常水位监测频率，能保证3 5年的供 电时间。本实用新型的有益效果是1、解决了水位传感器、采集装置、通讯设备与供电电源一体化的难题，整个设 备结构合理、体积较小，外形尺寸200mmX150mmX150mm.2、设备各关键单元密封在机箱中，具有良好的防潮性能，能适应野外恶劣环
^Mi ο3、良好的节电性能，采用高能锂电池供电，大部分时间工作在低功耗状态。4、设备可以采用GPRS网络和短信息两种通讯方式，通讯方便、灵活。
图1为本实用新型的结构示意图。其中，1.控制主板，2.仪表采集模块，3.通讯单元，4.存储与控制模块，5.电源 管理模块，6.光电编码器，7.测量轮，8.浮子，9.重锤，10.无线通讯模块，11.电池。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。图1中，低功耗水位遥测终端机包括控制主板1，控制主板1与光电式水位测量 装置连接；控制主板1还通过通讯单元3与无线通讯模块10连接，通过电源管理模块5 与电池11连接。所述光电式水位测量装置包括浮子8和重锤9，它们分别于测量轮7连接，测量 轮7与光电编码器6连接，光电编码器6则与控制主板1连接。所述控制主板1包括仪表采集模块2、通讯单元3、存储与控制模块4和电源管 理模块5，存储与控制模块4与其余各模块连接。所述无线通讯模块10为GPRS模块或CDMA模块或3G模块。[0031] 所述电池11为锂电池。
权利要求1.一种低功耗水位遥测终端机，其特征是，它包括控制主板，控制主板与光电式水 位测量装置连接；控制主板还通过通讯单元与无线通讯模块连接，通过电源管理模块与 电池连接。
2.如权利要求1所述的低功耗水位遥测终端机，其特征是，所述光电式水位测量装置 包括浮子和重锤，它们分别与测量轮连接，测量轮与光电编码器连接，光电编码器则与 控制主板连接。
3.如权利要求1所述的低功耗水位遥测终端机，其特征是，所述控制主板包括仪表采 集模块、通讯单元、存储与控制模块和电源管理模块，存储与控制模块与其余各模块连 接。
4.如权利要求1所述的低功耗水位遥测终端机，其特征是，所述无线通讯模块为 GPRS模块或CDMA模块或3G模块。
5.如权利要求1所述的低功耗水位遥测终端机，其特征是，所述电池为锂电池。
专利摘要本实用新型涉及一种低功耗水位遥测终端机。它结构简单，使用方便，具有良好的防潮性能，能适应野外恶劣环境。其结构为它包括控制主板，控制主板与光电式水位测量装置连接；控制主板还通过通讯单元与无线通讯模块连接，通过电源管理模块与电池连接。
文档编号G01F23/30GK201795836SQ20102027701
公开日2011年4月13日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者徐平, 王志鹏, 郑蓓青 申请人:青岛正方水务科技有限公司