一种基于arm与gprs技术的水质多参数采集仪的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及水质监测技术领域，尤其涉及一种基于ARM与GPRS技术的水质多 参数采集仪。
【背景技术】
[0002] 现在水质污染越来越严重，我们国家现在整体的地表水水质状况比较差，但人们 对水质的要求越来越高，因此对水质进行有效检测显得尤为迫切，为此，相应出台了很多的 治污减排的措施。传统的环境水质监测工作主要以人工现场采样，实验室仪器分析为主。虽 然在实验室中分析手段完备，但实验室监测存在监测频次低，采样误差大，监测数据分散， 不能及时反映污染变化状况等缺陷，难以满足水环境监测的需求。
[0003] 近20年来，随着经济的飞速发展，我国的环境监测也相继经历了被动监测，主动 监测和自动监测三个阶段。但从全国来看，我国大部分省市开展的在线监测水平不一，主要 表现在现有系统运行不稳定，故障率高，无法满足高性能，稳定性的要求。数据传输方式落 后多采用电话线拨号的方式，成本较高，在监测数据采集与监控模式，广域接入远程通信， 系统容错，系统长期稳定性，数据分析处理与管理，环境决策支持等方面还存在诸多缺陷和 不足：无法实现多种功能扩充；仪器功能分散，产品没有统一的通信协议标准，没有一套较 完备的统一的多功能集合于一体的智能监测仪器。记录仪的可扩展能力比较差。 【实用新型内容】
[0004] 为了克服现有技术的上述缺点，本实用新型提供了一种基于ARM与GPRS技术的水 质多参数采集仪。
[0005] 为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：
[0006] 一种基于ARM与GPRS技术的水质多参数采集仪，包括主板、4. 3寸触摸彩色IXD、 模拟量采集板和AV视频采集板，其中模拟量采集板、AV视频采集板分别采用有线方式或无 线方式与主板进行连接，主板采用32位控制器STM32, STM32采用COTEX-M3内核，模拟量采 集板连接有多个传感器输入接口，所述传感器为水位传感器、雨量传感器、测风传感器、温 湿度传感器、气压传感器、墒情传感器、大坝渗压传感器、流量传感器、水质传感器中的一种 或几种；模拟量采集板连接有6路12V/24V电源输出接口；AV视频采集板连接有AV视频输 入接口，AV视频输入接口与视频系统连接，AV视频采集板连接有电源输出接口，所述电源 输出接口为1路12V/24V电源输出接口；主板具有多个RS232、RS485数据接口。
[0007] 在一种优选实施方式中，模拟量采集板、AV视频采集板分别采用GPRS/CDMA、SMS、 超短波或卫星信道方式与主板进行连接。
[0008] 在一种优选实施方式中，模拟量采集板中连接8个传感器输入接口。
[0009] 在一种优选实施方式中，所述水位传感器为浮子式、激光、超声波、压力式或气泡 式水位传感器。
[0010] 在一种优选实施方式中，所述雨量传感器为lmm，0. 5mm，0. 2mm单/双簧翻斗式雨 量计。
[0011] 在一种优选实施方式中，所述STM32内部包括：内部64K SRAM，IXD控制器，带握手 的5通道UART，4通道DMA，外部存储控制器，带有PWM功能的5通道定时器，I/O端口，RTC， 8通道12位ADC，12C总线接口。
[0012] 在一种优选实施方式中，主板中包括晶振电路及复位电路和存储器，存储器芯片 采用 SST25VF064。
[0013] 在一种优选实施方式中，主板中还具有3组12V电源输出接口和1路12V电源输 入接口。
[0014] 在一种优选实施方式中，主板通过GPRS/CDMA、SMS、超短波或卫星信道方式与4. 3 寸触摸彩色IXD进行连接。
[0015] 本实用新型的基于ARM与GPRS技术的水质多参数采集仪可进行多点，多参数实时 监测，控制，便于操作，可以方便快捷地将各个水质参数通过GPRS模块定时传输给水质监 测管理中心。该基于ARM与GPRS技术的水质多参数采集仪可用于水文遥测、气象监测和环 境监测等系统中，完成野外数据采集、无线信道数据传输控制任务。多参数水质在线采集模 块为智能化设计，可同时监测多个水质参数、雨量、水位和视频等12个参数，可接入的传感 器达100多种，用途广泛，适应性强。通过设置本实用新型的基于ARM与GPRS技术的水质 多参数采集仪，用户可以及时、准确掌握水情、雨情、气象信息及地质安全等信息，快速作出 相应的决策。
【附图说明】
[0016] 此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分， 本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当 限定。在附图中：
[0017] 图1为水质多参数采集仪系统结构示意图；
[0018] 图2为主板的电源电路示意图；
[0019] 图3是晶振电路及复位电路原理示意图；
[0020] 图4是存储器电路不意图；
[0021] 图5是信号电平转换电路示意图；
[0022] 图6是主板的RS485数据接口示意图；
[0023] 图7是AV视频输入接口的电路结构示意图；
[0024] 图8是主板系统中多组电源输出结构示意图；
[0025] 图9、10是模拟量采集板的硬件结构、接口示意图；
[0026] 图11是4. 3寸触摸彩色IXD运行原理图。
【具体实施方式】
[0027] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新 型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的 实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的 实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。
[0028] 如图1所示，本实用新型的基于ARM与GPRS技术的水质多参数采集仪包括主板、 触摸彩色LCD、模拟量采集板和AV视频采集板，其中模拟量采集板、AV视频采集板可以分 别采用有线方式优选地采用无线方式如GPRS/CDMA、SMS、超短波和卫星信道方式与主板进 行连接，从而进行数据信息的传递和传输数据。主板采用32位控制器STM32, STM32采用 COTEX-M3内核，优选地触摸彩色IXD采用4. 3寸触摸彩色IXD，进一步地，模拟量采集板连 接有多个传感器输入接口，其中所述传感器可以为水位传感器（浮子式、激光、超声波、压 力式、气泡式等）、雨量传感器（lmm，〇. 5mm，0. 2mm单/双簧翻斗式雨量计）、测风传感器、温 湿度传感器、气压传感器、墒情传感器、大坝渗压传感器、流量传感器、水质传感器中的一种 或几种，也可以是根据用户需要的其他数字传感器或模拟传感器，在一种优选实施方式中， 模拟量采集板中可以连接8个传感器输入接口。如图9、10所示，进一步地，模拟量采集板 连接有多个电源输出接口，优选地，所述多个电源输出接口为6路12V/24V电源输出接口。 通过连接上述多种不同传感器，该基于ARM与GPRS技术的水质多参数采集仪不但可以监测 水位、雨量，还可以监测其他风向风速、温湿度、气压、大坝渗压、墒情、流量、水质、蒸发量、 工情参数等不同参数。AV视频采集板连接有AV视频输入接口，AV视频输入接口可以与视 频系统连接，AV视频输入接口的电路结构如图7所示，进一步地，AV视频采集板连接有电源 输出接口，优选地，所述电源输出接口为1路12V/24V电源输出接口。
[0029] 如图1所示，主板具有多个RS232、RS485数据接口，并通过有线方式优选地采用无 线方式如GPRS/CDMA、SMS、超短波和卫星信道方式与4. 3寸触摸彩色IXD进行连接，用户可 以直接通过4. 3寸触摸彩色IXD对主板进行控制。同时主板也可以通过所述多个RS232、 RS485数据接口将信息发送至服务器或其他控制机构。
[0030] 进一步地，主板系统的硬件结构包括最小系统和外围接口电路的设计，其选用的 控制芯片为ST推出的32位控制器STM3