一种地下水位远程监控系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型主要涉及一种监控系统，更具体地说，涉及一种地下水位远程监控系统。监控系统包括电源模块、电压变换Ⅰ、电压变换Ⅱ、液位传感器、I/U转换、A/D转换、显示模块、单片机、时钟模块、串口通信、GPRS模块、键盘模块和上位机，电源模块的输出端连接着液位传感器的输入端；液位传感器的输出端连接着I/U转换的输入端；I/U转换的输出端连接着A/D转换的输入端；A/D转换的输出端连接着单片机的输入端；串口通信的输出端连接着GPRS模块的输入端；GPRS模块的输出端连接着上位机的输入端；键盘模块的输出端连接着单片机的输入端。本实用新型通过液位传感器采集地下水液位高度传送到单片机，通过显示器显示出来，并通过无线传输传送给上位机实现远程监控。
【专利说明】
一种地下水位远程监控系统
技术领域
[0001]本实用新型主要涉及监控系统，更具体地说，涉及一种地下水位远程监控系统。
【背景技术】
[0002]地下水是一种重要的水资源，对其水位的准确监测是对地下水资源进行评价和开发利用的重要基础。目前国内地下水位监测系统的研究还是比较落后的，仪器测试精度不高、远程数据传输模块缺失或可靠性不高等，不能满足现代化实时监控的需要。如何使地下水的监测系统测量准确并且实现远程监控是十分具有价值意义的研究方向。
【发明内容】
[0003]本实用新型主要解决的技术问题是提供一种地下水位远程监控系统，其控制准确，通过液位传感器采集地下水液位高度传送到单片机，通过显示器显示出来，并通过无线传输传送给上位机实现远程监控。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型一种地下水位远程监控系统包括电源模块、电压变换1、电压变换Π、液位传感器、I/U转换、A/D转换、显示模块、单片机、时钟模块、串口通信、GPRS模块、键盘模块和上位机，其控制准确，通过液位传感器采集地下水液位高度传送到单片机，通过显示器显示出来，并通过无线传输传送给上位机实现远程监控。
[0005]其中，所述电源模块的输出端连接着电压变换I的输入端;所述电源模块的输出端连接着电压变换Π的输入端;所述电源模块的输出端连接着液位传感器的输入端;所述液位传感器的输出端连接着I /U转换的输入端;所述I /U转换的输出端连接着A/D转换的输入端;所述A/D转换的输出端连接着单片机的输入端;所述显示模块的输出端连接着单片机的输入端;所述时钟芯片的输出端连接着单片机的输入端;所述电压变换Π的输出端连接着GPRS模块的输入端；所述单片机的输出端连接着串口通信的输入端;所述串口通信的输出端连接着GPRS模块的输入端;所述GPRS模块的输出端连接着上位机的输入端;所述键盘模块的输出端连接着单片机的输入端。
[0006]作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种地下水位远程监控系统所述单片机采用ATmegal 28单片机。
[0007]作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种地下水位远程监控系统所述液位传感器采用电流型硅压式液位传感器。
[0008]作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种地下水位远程监控系统所述I/U转换采用RCV420转换芯片。
[0009]作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种地下水位远程监控系统所述A/D转换采用TLC2543模数转换器。
[0010]作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种地下水位远程监控系统所述电源模块采用铅蓄电池。
[0011]作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种地下水位远程监控系统所述串口通信采用MAX232芯片。
[0012]控制效果:本实用新型一种地下水位远程监控系统，其控制准确，通过液位传感器采集地下水液位高度传送到单片机，通过显示器显示出来，并通过无线传输传送给上位机实现远程监控。
【附图说明】
[0013]下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。
[0014]图1为本实用新型一种地下水位远程监控系统硬件结构图。
[0015]图2为本实用新型一种地下水位远程监控系统单片机原理图。
[0016]图3为本实用新型一种地下水位远程监控系统I/U转换原理图。
[0017]图4为本实用新型一种地下水位远程监控系统A/D转换原理图。
[0018]图5为本实用新型一种地下水位远程监控系统电压变换I原理图。
[0019]图6为本实用新型一种地下水位远程监控系统GPRS模块原理图。
【具体实施方式】
[0020]【具体实施方式】一:
[0021]结合图1、2、3、4、5、6说明本实施方式，本实施方式所述一种地下水位远程监控系统包括电源模块、电压变换1、电压变换Π、液位传感器、I/U转换、A/D转换、显示模块、单片机、时钟模块、串口通信、GPRS模块、键盘模块和上位机，其控制准确，通过液位传感器采集地下水液位高度传送到单片机，通过显示器显示出来，并通过无线传输传送给上位机实现远程监控。
[0022]其中，所述电源模块的输出端连接着电压变换I的输入端，电压变换I用于将电源模块输入的12V电压变为5V电压给单片机及大部分数字电路供电。
[0023]所述电源模块的输出端连接着电压变换Π的输入端，电压变换Π用于将电源模块输入的12V电压变为3.8V电压给GPRS模块供电。
[0024]所述电源模块的输出端连接着液位传感器的输入端，电源模块用于给系统各模块供电。
[0025]所述液位传感器的输出端连接着I/U转换的输入端，液位传感器用于检测地下水的水位高度。
[0026]所述I/U转换的输出端连接着A/D转换的输入端，I/U转换用于将传感器输出的电流信号转换为电压信号供单片机使用。
[0027]所述A/D转换的输出端连接着单片机的输入端，，A/D转换用于将传感器检测到的模拟信号转换为数字信号传送给单片机。
[0028]所述显示模块的输出端连接着单片机的输入端，显示模块用于显示传感器检测到的液位信号。
[0029]所述时钟芯片的输出端连接着单片机的输入端，时钟芯片为系统提供时间。
[0030]所述电压变换Π的输出端连接着GPRS模块的输入端，GPRS模块用于将传感器检测到的液位信号通过无线传输的方式传送给上位机实现远程监控。
[0031 ]所述单片机的输出端连接着串口通信的输入端，串口通信用于单片机与GPRS模块之间的信息传输。
[0032]所述串口通信的输出端连接着GPRS模块的输入端，GPRS模块用于将传感器检测到的液位信号通过无线传输的方式传送给上位机实现远程监控。
[0033]所述GPRS模块的输出端连接着上位机的输入端，上位机用于接收GPRS模块传输的信号，实现远程监控。
[0034]所述键盘模块的输出端连接着单片机的输入端，键盘模块主要用于系统调试时使用。
[0035]【具体实施方式】二:
[0036]结合图1、2、3、4、5、6说明本实施方式，所述单片机采用ATmegal 28单片机，本设计以ATmegal28单片机作为中央处理器，主要完成读取经过A/D转换的传感器采集到的地下水信号，对其进行计算、处理得出准确的检测井地下水位值，并将检测到的信号通过显示模块实时动态显示，同时启动GPRS模块将处理后的水位信息远程传输到上位机进行远程监控。
[0037]【具体实施方式】三:
[0038]结合图1、2、3、4、5、6说明本实施方式，所述液位传感器采用电流型硅压式液位传感器，采用国外先进的隔离型扩散硅敏感元件，将水压转变成电信号，再经过温度补偿和线性修正，转化成标准电信号。
[0039]【具体实施方式】四:
[0040]结合图1、2、3、4、5、6说明本实施方式，所述I/U转换采用RCV420转换芯片，RCV420转换芯片温度使用范围广泛，适用于严苛的环境中，而且性价比很高，集成化的设计省去了外围电路的成本，高可靠性省去了现场维护的费用。
[0041]【具体实施方式】五:
[0042]结合图1、2、3、4、5、6说明本实施方式，所述A/D转换采用TLC2543模数转换器，TLC2543芯片具有8个通道串行输入接口，可方便以后设备的升级，本系统采用一根信号线进行数据传输，节省了单片机的I/O资源，采样速率最高可到66次/S，贴片封装体积小，功耗低适合用于便携式仪器及严苛的环境中。
[0043]【具体实施方式】六:
[0044]结合图1、2、3、4、5、6说明本实施方式，所述电源模块采用铅蓄电池，铅蓄电池的优点是放电时电动势较稳定。铅蓄电池的工作电压平稳、使用温度及使用电流范围宽、能充放电数百个循环、贮存性能好(尤其适于干式荷电贮存)、造价较低，因而应用广泛。
[0045]【具体实施方式】七:
[0046]结合图1、2、3、4、5、6说明本实施方式，所述串口通信采用MAX232芯片，供电简单，只需要单一的5V电源供电、功耗低；内部集成两个RS232驱动器，符合所有RS232技术指标。
[0047]工作原理:液位传感器检测地下水液位高度，检测到的信号为模拟的电流信号，单片机不能接收模拟的电流信号，需要通过I/U转换转换为电压信号，再通过A/D转换转换为数字信号，传送给单片机进行控制，单片机将接受到的液位高度信号通过显示模块显示出来，同时单片机驱动GPRS模块工作，将信号通过无线传输的方式传输出去，传送到上位机，实现远程监控。时钟芯片为系统提供时间。键盘模块方便系统进行调试。由于系统各模块的工作电压不同，电源模块输入12V电压给液位传感器供电，12V电压通过电压变换I将电压将至5V给单片机及部分数字电路进行供电，12V电压通过电压变换Π将至3.8V给GPRS模块进行供电。
[0048]虽然本实用新型已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
【主权项】
1.一种地下水位远程监控系统，其特征在于，所述地下水位远程监控系统包括电源模块、电压变换1、电压变换π、液位传感器、I/U转换、A/D转换、显示模块、单片机、时钟模块、串口通信、GPRS模块、键盘模块和上位机，所述电源模块的输出端连接着电压变换I的输入端;所述电源模块的输出端连接着电压变换π的输入端;所述电源模块的输出端连接着液位传感器的输入端;所述液位传感器的输出端连接着I/U转换的输入端;所述I/U转换的输出端连接着A/D转换的输入端;所述A/D转换的输出端连接着单片机的输入端;所述显示模块的输出端连接着单片机的输入端;所述时钟芯片的输出端连接着单片机的输入端;所述电压变换Π的输出端连接着GPRS模块的输入端;所述单片机的输出端连接着串口通信的输入端;所述串口通信的输出端连接着GPRS模块的输入端;所述GPRS模块的输出端连接着上位机的输入端;所述键盘模块的输出端连接着单片机的输入端。2.根据权利要求1所述的一种地下水位远程监控系统，其特征在于:所述单片机采用ATmegal 28 单片机。3.根据权利要求1所述的一种地下水位远程监控系统，其特征在于:所述液位传感器采用电流型硅压式液位传感器。4.根据权利要求1所述的一种地下水位远程监控系统，其特征在于:所述I/U转换采用RCV420转换芯片。5.根据权利要求1所述的一种地下水位远程监控系统，其特征在于:所述A/D转换采用TLC2543模数转换器。6.根据权利要求1所述的一种地下水位远程监控系统，其特征在于:所述电源模块采用铅蓄电池。7.根据权利要求1所述的一种地下水位远程监控系统，其特征在于:所述串口通信采用MAX232芯片。
【文档编号】G01F23/18GK205642545SQ201620442274
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月16日
【发明人】张雷, 唐继利, 彭涛, 孟玲, 丁照平, 李向楠
【申请人】张雷