水文数据采集设备的制作方法

本实用新型涉及水文监测设备领域，尤其涉及一种水文数据采集设备。

背景技术：

水文数据采集设备一般安装在野外的河道、湖泊、山区等地方，用于采集当地的降雨量、江河的水流量、水位等数据，并将这些数据传送回监控中心，由监控中心根据采集到的数据做出统计分析，为监管部门决策和研究提供数据支持，以便监管部门做好防洪预警。

现有的水文数据采集设备，各个单元独立分开，然后通过数据线连接。这种分离式设计会影响系统的稳定性，也会增加对设备的日常维护。

技术实现要素：

针对现有水文数据采集设备存在的问题，本实用新型实施例提供了一种水文数据采集设备。

本实用新型实施例提供的水文数据采集设备，包括数据采集主板和数据处理主板；

数据采集主板集成了雨量传感器数据采集单元、流量水位数据采集单元、电源管理单元、信号处理单元和数据处理主板接口；信号处理单元分别与雨量传感器数据采集单元、流量水位数据采集单元、数据处理主板接口信号连接，电源管理单元分别与信号处理单元、雨量传感器数据采集单元、流量水位数据采集单元、数据处理主板接口电连接；

数据处理主板集成了程序编写接口、处理器、无线通信模块和数据采集主板接口；处理器分别与程序编写接口、无线通信模块、数据采集主板接口信号连接，数据采集主板接口分别与处理器、程序编写接口、无线通信模块电连接；

数据处理主板接口与数据采集主板接口信号连接，数据处理主板接口与数据采集主板接口电连接。

优选地，数据处理主板还集成了显示接口，显示接口与处理器信号连接，显示接口与数据采集主板接口电连接。显示接口连接显示单元，优选地，显示单元为液晶显示屏。

优选地，雨量传感器数据采集单元包括三组独立的数据采集通道，每一组数据采集通道连接一个雨量传感器接口，每一个雨量传感器接口可独立连接一个雨量传感器。

优选地，流量水位数据采集单元包括流量传感器接口和水位传感器接口，雨量传感器接口、流量传感器接口和水位传感器接口为可插拔式接口，可通过插拔式接头分别连接雨量传感器、流量传感器和水位传感器。

优选地，电源管理单元为太阳能充电控制管理单元，太阳能充电控制管理单元分别连接太阳能电池板和蓄电池。太阳能充电控制管理单元优选采用脉宽调制太阳能充电管理系统。

优选地，还包括机箱，机箱包括机箱上盖和机箱下盖，机箱上盖和机箱下盖可拆卸密封连接，数据采集主板固定在机箱下盖的内表面上，数据处理主板固定在机箱上盖的内表面上，机箱上盖设置透明窗口，显示单元固定在机箱上盖设置的透明窗口内部。机箱优选为为铸铝密封机箱。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的水文数据采集设备，通过将原来分散的多个设备集成到两块主板上，实现了设备的整体性，保证了设备的稳定运行，有利于对设备的维护。同时，可以使设备更小型化。

附图说明

图1为实施例水文数据采集设备结构示意图。

100、数据采集主板；110、雨量传感器数据采集单元；120、流量水位数据采集单元；130、电源管理单元；140、信号处理单元；150、数据处理主板接口； 200、数据处理主板；210、程序编写接口；220、处理器；230、无线通信模块； 240、数据采集主板接口；250、显示接口。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例1：

如图1所示实用新型实施例提供的水文数据采集设备，包括数据采集主板 100和数据处理主板200；

数据采集主板100集成了雨量传感器数据采集单元110、流量水位数据采集单元120、电源管理单元130、信号处理单元140和数据处理主板接口150；信号处理单元140分别与雨量传感器数据采集单元110、流量水位数据采集单元 120、数据处理主板接口150信号连接，电源管理单元130分别与信号处理单元 140、雨量传感器数据采集单元110、流量水位数据采集单元120、数据处理主板接口150电连接；

数据处理主板200集成了程序编写接口210、处理器220、无线通信模块230 和数据采集主板接口240；处理器220分别与程序编写接口210、无线通信模块 230、数据采集主板接口240信号连接，数据采集主板接口240分别与处理器220、程序编写接口210、无线通信模块230电连接；

数据处理主板接口150与数据采集主板接口240信号连接，数据处理主板接口150与数据采集主板接口240电连接。

其中，无线通信模块230可以采用WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access,宽带码分多址)、LTE(Long Term Evolution，长期演进)等3G、4G 移动通信技术的通信模块，随着技术的发展，未来也可以通过更换通信模块的方式实现采用5G或者其他无线通信方式，实现与监控中心的无线信号传输。优选的，无线通信模块230可以采用GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务)通信模块，采用GPRS通信制式实现与监控中心的数据传送。采用GPRS制式是因为该制式的移动网络覆盖最为完善，可以使本实用新型的水文数据采集设备具有更好的实用性。

程序编写接口210可以实现对本实用新型水文数据采集设备输入编写好的程序，实现对设备的优化。本实用新型的一个优选实施例中，通过编写放死机程序，可以防止系统死机，实时监控设备的工作状态。程序编写接口210同时可以实现接收监控中心发送的更新程序，实现对设备的远程更新和维护。

本实用新型提供的水文数据采集设备，采用一体化设计，通过将原来分散的多个设备集成到两块主板上，实现了设备的整体性，保证了设备的稳定运行，有利于对设备的维护。同时，可以使设备更小型化。

优选地，数据处理主板200还集成了显示接口250，显示接口250与处理器信号220连接，显示接口250与数据采集主板接口240电连接。显示接口250 连接显示单元，优选地，显示单元为液晶显示屏。液晶显示屏可以方便工程维护人员实时观察设备采集到的数据以及设备的运行状态。

优选地，雨量传感器数据采集单元110包括三组独立的数据采集通道，每一组数据采集通道连接一个雨量传感器接口，每一个雨量传感器接口可独立连接一个雨量传感器。

优选地，流量水位数据采集单元120包括流量传感器接口和水位传感器接口，雨量传感器接口、流量传感器接口和水位传感器接口为可插拔式接口，可通过插拔式接头分别连接雨量传感器、流量传感器和水位传感器。各个传感器接口采用多种硬件接口，适用于各类水文传感器，可兼容市面主流的传感器，扩大了本实用新型水文数据采集设备的兼容性。同时，传感器接口采用插拔式接口，方便连接和工程施工。

优选地，电源管理单元130为太阳能充电控制管理单元，太阳能充电控制管理单元分别连接太阳能电池板和蓄电池。太阳能充电控制管理单元优选采用脉宽调制太阳能充电管理系统。采用脉宽调制太阳能充电管理系统，可实时将太阳能电池板提供的12V-18V直流电压经出来后给蓄电池充电。同时可以对蓄电池进行充电、放电，提高蓄电池的使用寿命，实现无人值守，免维护的目的。

优选地，还包括机箱，机箱包括机箱上盖和机箱下盖，机箱上盖和机箱下盖可拆卸密封连接，数据采集主板100固定在机箱下盖的内表面上，数据处理主板200固定在所述机箱上盖的内表面上，机箱上盖设置透明窗口，显示单元固定在机箱上盖设置的透明窗口内部。机箱优选为为铸铝密封机箱。采用铸铝密封机箱，避免环境因素的影响，如腐蚀性气体或者电磁干扰。

本实用新型提供的水文数据采集设备工作原理如下：

各类雨量传感器、流量传感器和水位传感器通过插拔式插头连接到设备的雨量传感器数据采集单元110、流量水位数据采集单元120。可以设置一定的采集周期，如设置1个小时采集一次数据。对于不同的数据采集的周期可以不同，如雨量数据的采集和流量数据、水位数据的采集可以设置不同的采集时间。雨量数据的采集也可以通过事件触发，比如当检测到有降雨时触发对雨量计数据进行采集。采集到相关的脉冲数据后，通过数据线传输到相应的雨量传感器数据采集单元110或流量水位数据采集单元120，由雨量传感器数据采集单元110 和流量水位数据采集单元120将脉冲信号收集后发送至信号处理单元140。信号处理单元140对信号做出处理，如将脉冲信号进行模数转换后，通过数据处理主板接口150发送到数据采集主板接口240，由数据采集主板接口240发送给处理器220。处理器220对采集到的数据进行统计、计算后，将处理结果通过无线通信模块230传送给监控中心，实现对处于各个地方水文数据的采集。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。