一种水文遥测终端机的制作方法

1.本实用新型涉及水文监测技术领域，具体涉及一种水文遥测终端机。


背景技术：

2.水文遥测终端机是用来对水文/水资源等数据的采集、传输、报警、控制、显示等。可采集如：雨量、水位、水量、水质等信息，通过水文遥测终端机将采集到的数据进行无线传输，让后端远程管理中心可以24小时实时监控水文数据，集数据采集、存储、显示、控制、报警以及传输等综合功能为一体的设备。水文遥测终端在水利信息化建设领域的水文、水资源、水环境、水污染、山洪灾害、水库、水质等方面的发挥着重要的作用。
3.随着社会经济的飞速发展，大众对水文数据遥测的要求越来越高。目前采用的水文遥测终端机能够对各地的水文情况进行数据采集，直接对水文监测以实现对灾害的监测，然而，一方面水文遥测终端机往往处于工作运行状态，耗能较多，且耗能多容易出现终端机过热进而降低终端机使用年限的情况；另一方面，水文信息监测对象分布范围广、监测点要在大范围内进行分散布置，并且大部分监测点都布置于恶劣环境，受到通讯方式、能耗的影响，目前的监测装置在大范围分散布置时往往无法进行实时的远程传输。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型要解决的问题是提供一种水文遥测终端机。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种水文遥测终端机，包括主控单元、收发器单元、时钟单元、稳压单元以及电源单元，所述收发器单元、所述时钟单元、所述稳压单元、所述电源单元与所述主控单元均为电性连接，所述收发器单元电性连接有用于采集水量信息的水表，所述收发器单元通过rs485与所述主控单元实现数据互通，所述时钟单元用于提供时钟基准，所述稳压单元用于提供稳定电压，所述电源单元用于为系统供电。
6.在本实用新型中，优选地，所述主控单元通过电子开关组与所述时钟单元相连，所述电子开关组外接有相互并联的电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9和电阻r10，所述电子开关组包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，所述主控单元的p2.0端口通过所述第一开关与所述时钟单元的scle引脚相连，所述主控单元的p2.1端口通过所述第二开关与所述时钟单元的sdae引脚相连，所述主控单元的p2.4端口通过所述第三开关与所述时钟单元的sda引脚相连，所述主控单元的p2.3端口通过所述第四开关与所述时钟单元的scl引脚相连。
7.在本实用新型中，优选地，所述主控单元的p4.2端口通过第五开关与所述稳压单元的shdn引脚相连，所述稳压单元的out引脚通过第六开关外接有场效应管的栅极，所述场效应管的源极通过电阻r39与其栅极相连，所述主控单元的p6.0端口通过滑动变阻器w1接地。
8.在本实用新型中，优选地，所述主控单元的p3.4端口、p3.5端口通过第七开关和第
八开关分别与所述收发器单元的di引脚、ro引脚相连。
9.在本实用新型中，优选地，所述收发器单元外接有调制解调器，所述第七开关和所述第八开关之间通过施密特触发器、第九开关与所述主控单元的p1.4端口相连。
10.在本实用新型中，优选地，所述电源单元的vcc引脚通过发光二极管d2、电阻r1接地，所述电源单元的driver引脚通过电阻r43、电阻r13和电解电容dj5接地，所述电源单元的sc引脚通过电感l1与其is引脚相连，所述电源单元的tc引脚通过电容c10接地，所述电源单元为所述主控单元提供3.6v电压。
11.在本实用新型中，优选地，所述时钟单元的芯片型号设置为sd2400cl。
12.在本实用新型中，优选地，所述稳压单元的芯片型号设置为max1852。
13.在本实用新型中，优选地，所述收发器单元的芯片型号设置为max3485。
14.在本实用新型中，优选地，所述电源单元的芯片型号设置为mc34063。
15.本实用新型具有的优点和积极效果是：通过主控单元、收发器单元、时钟单元、稳压单元以及电源单元之间的相互配合，水文遥测终端机工作时水表采集水文数据，然后将采集得到的水文数据传输给主控单元，通过时钟单元预设有时间，当到达预设时间时传输至主控单元，主控单元对水文数据进行分析，将处理后的水文信息通过通过图像报表显示，便于操作人员查看，主控单元与收发器单元实现数据传输与通讯，稳压单元能够确保终端机正常工作及稳定供电，大大降低能耗，提高了数据传输过程、水情预报、水情遥测通信的稳定性，为水情监测等工作的开展提供了一个可靠的平台。
附图说明
16.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
17.图1是本实用新型的一种水文遥测终端机的电路框图；
18.图2是本实用新型的一种水文遥测终端机的主控单元的接线原理图；
19.图3是本实用新型的一种水文遥测终端机的收发器单元的接线原理图；
20.图4是本实用新型的一种水文遥测终端机的电源单元的接线原理图；
21.图5是本实用新型的一种水文遥测终端机的电源单元的芯片原理图。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
24.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领
域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
25.如图1所示，本实用新型提供一种水文遥测终端机，包括主控单元、收发器单元、时钟单元、稳压单元以及电源单元，所述收发器单元、所述时钟单元、所述稳压单元、所述电源单元与所述主控单元均为电性连接，所述收发器单元电性连接有用于采集水量信息的水表，所述收发器单元通过rs485与所述主控单元实现数据互通，所述时钟单元用于提供时钟基准，所述稳压单元用于提供稳定电压，所述电源单元用于为系统供电。主控单元的芯片型号为msp430f149。工作时，首先水表采集水文数据，然后将采集得到的水文数据传输给主控单元，通过时钟单元预设有时间，当到达预设时间时传输至主控单元，主控单元与收发器单元实现数据传输与通讯，稳压单元能够确保终端机正常工作及稳定供电，提高数据传输过程的稳定性。
26.在本实施例中，进一步地，所述主控单元通过电子开关组与所述时钟单元相连，所述电子开关组外接有相互并联的电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9和电阻r10，所述电子开关组包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，所述主控单元的p2.0端口通过所述第一开关与所述时钟单元的scle引脚相连，所述主控单元的p2.1端口通过所述第二开关与所述时钟单元的sdae引脚相连，所述主控单元的p2.4端口通过所述第三开关与所述时钟单元的sda引脚相连，所述主控单元的p2.3端口通过所述第四开关与所述时钟单元的scl引脚相连。所述时钟单元的芯片型号设置为sd2400cl。该型号的时钟单元具有低功耗、精度高的特点。时钟单元的int引脚作为报警终端输出脚，根据终端寄存器和状态寄存器来设置其工作模式，当到达定时时间时输出低电平或者时钟信号。scle引脚作为其串行时钟输入脚，由于是在sxle时钟输入信号的上升沿和下降沿进行，因而需要注意上升和下降时间；sdae引脚为串行数据输入输出脚，通过上拉电阻上拉至vdd。
27.在本实施例中，进一步地，所述主控单元的p4.2端口通过第五开关与所述稳压单元的shdn引脚相连，稳压单元的芯片型号设置为max1852，所述稳压单元的out引脚通过第六开关外接有场效应管的栅极，所述场效应管的源极通过电阻r39与其栅极相连，所述主控单元的p6.0端口通过滑动变阻器w1接地。
28.在本实施例中，进一步地，所述主控单元的p3.4端口、p3.5端口通过第七开关和第八开关分别与所述收发器单元的di引脚、ro引脚相连。所述收发器单元的芯片型号设置为max3485。de引脚和ro引脚作为使能管脚，de引脚为低电平、re引脚为低电平时为接收；de引脚为高电平、re引脚为高电平时为发送；ro引脚和di引脚作为数据管脚，其中ro引脚为接收，di引脚为发送，该型号芯片具有低功耗的特点，其内部驱动器具有短路电流限制，并可以通过热关断电路将驱动器输出置为高阻状态，防止过度的功率损耗，接收器输入具有失效保护特性，当输入开路时能够确保逻辑高电平输出。
29.在本实施例中，进一步地，所述收发器单元外接有调制解调器，所述第七开关和所述第八开关之间通过施密特触发器、第九开关与所述主控单元的p1.4端口相连。
30.在本实施例中，进一步地，所述电源单元的vcc引脚通过发光二极管d2、电阻r1接地，所述电源单元的driver引脚通过电阻r43、电阻r13和电解电容dj5接地，所述电源单元的sc引脚通过电感l1与其is引脚相连，所述电源单元的tc引脚通过电容c10接地，所述电源
单元为所述主控单元提供3.6v电压。电源单元的芯片型号设置为mc34063，该型号芯片为集boost变换器、buck变换器、电源反向器于一身的电源芯片，应用广泛，成本低，具体如图5所示，该芯片内部包括开关管q1、开关管q2、振荡器和比较器，开关管q1的集电极引出端为sc引脚，开关管q1的发射极引出端作为se引脚，开关管q1的基极与开关管q2的发射极相连，开关管q2的集电极引出端作为电源单元的dc引脚，振荡器引出is引脚，作为峰值电流的取样端，比较器的反相输入端为ci-in引脚，作为输出电压采样端。
31.本实用新型的工作原理和工作过程如下：水文遥测终端机工作时，首先水表采集水文数据，然后将采集得到的水文数据传输给主控单元，通过时钟单元预设有时间，当到达预设时间时传输至主控单元，主控单元对水文数据进行分析，将处理后的水文信息通过通过图像报表显示，便于操作人员查看，主控单元与收发器单元实现数据传输与通讯，稳压单元能够确保终端机正常工作及稳定供电，通过主控单元、收发器单元、时钟单元、稳压单元以及电源单元之间的相互配合，大大降低能耗，提高数据传输过程、水情预报、水情遥测通信的稳定性，为水情监测等工作的开展提供了一个可靠的平台。
32.以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。