基于gsm网络的水电站水位监测仪的制作方法
【专利摘要】基于GSM网络的水电站水位监测仪。大部分水电站是安排专门人员24小时负责水位监测工作，耗费了人力增加了成本。本实用新型组成包括：壳体(1)，壳体和面板(2)连接，天线、串口接头(6)、电源插头(9)、排针接口(7)、航空头接口(8)和按键(5)，壳体内具有单片机(16)，单片机通过面板与显示屏和指示灯、超声波探头(20)连接，超声波探头通过屏蔽线用航空头和壳体连接，单片机与壳体内的超声波模块(14)、TC35模块(17)、数据存储器(15)、DS1302实时时钟芯片(11)、RS232串口、硬件看门狗电路(18)、LM2576稳压电路(13)、蜂鸣器(12)及电源模块(10)连接，所述的电源模块与电源连接。本实用新型应用于水电站水位监测。
【专利说明】基于GSM网络的水电站水位监测仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于GSM网络的水电站水位监测仪。
【背景技术】
[0002]为了水电站的正常运营，需要实时监测水电站蓄水池水位和水位上升或下降的速度简称水速，通过蓄水池水位和水速来控制水闸，进而控制水流量，从而保证水电站的安全运营，水位过高或者过低都要及时控制水闸避免发生事故，而水闸的控制需要根据蓄水池水位的上升或者下降的速度，由此可见，蓄水池的水位监测工作十分重要，目前，大部分水电站是安排专门人员24小时负责水位监测工作，这样以来不近耗费了人力还增加了成本。
【发明内容】
[0003]本实用新型目的是提供一种基于GSM网络的水电站水位监测仪。
[0004]本实实用新型的目的是这样实现的:
[0005]一种基于GSM网络的水电站水位监测仪，其组成包括:壳体，所述的壳体和面板连接，所述的面板上具有液晶显示屏、LED指示灯、天线、串口接头、电源插头、排阵接口、航空头接口和按键，所述的壳体内具有单片机，所述的单片机通过所述的面板与所述的液晶显示屏和所述的指示灯、超声波探头连接，所述的超声波探头通过屏蔽线用航空头和壳体连接，所述的单片机与所述壳体内的超声波模块、TC35模块、数据存储器、DS1302实时时钟芯片、串口电路、硬件看门狗电路、LM2576稳压电路、蜂鸣器及电源模块连接，所述的电源模块和220V电源连接。
[0006]所述的基于GSM网络的水电站水位监测仪，所述的超声波探头组成了水位监测仪的超声波数据采集模块，所述的超声波数据采集模块和所述的单片机连接，所述的单片机连接报警模式控制蜂鸣器和TC35报警器。
[0007]所述的基于GSM网络的水电站水位监测仪，所述的单片机采用STC89C55，所述的超声波探头采用Y401，所采用的GSM模块采用西门子TC35，所述的存储器采用AT24C02，所述的串口电路为RS232或者采用MAX232，所述的硬件看门狗电路采用⑶4060。
[0008]所述的基于GSM网络的水电站水位监测仪，所述的电源模块采用JW-25-5型电源模块，额定最大输出电流5A，输出电压5V。
[0009]所述的基于GSM网络的水电站水位监测仪，所述的LM2576稳压电路的额定最大输出电流3A。
[0010]所述的基于GSM网络的水电站水位监测仪，所述的实时时钟芯片采用DALLAS公司的时钟/日历芯片DS1302，内含I2C总线接口，实时时钟芯片连接系统电源和3V纽扣电池。
[0011]所述的基于GSM网络的水电站水位监测仪，所述的液晶显示屏采用大画面宽字符型KM12864LCD液晶显示屏。
[0012]有益效果:
[0013]1.本实用型性显示数据全面、清晰、显示内容丰富，本表采用大画面宽字符型KM12864LCD液晶显示器，带背光照明，用户可以查看当前水位、水速、时间等；本监测仪还设置三组发光二极管，从液晶右侧向左依次为室内报警开启指示灯、远程报警开启指示灯、网络指示灯，在开启室内报警时室内报警指示灯点亮；在开启远程报警模式时远程报警指示灯点亮；系统上电后，复位TC35网络指示灯600ms亮600ms灭表明SM卡没有插入或TC35正在进行网络登录，当网络指示灯为75ms亮3s灭时表明TC35已登录进网络。
[0014]本实用新型内置TC35 GSM模块，TC35新版西门子工业GSM模块是一个支持中文短信息的工业级GSM模块，工作在EGSM900和GSM1800双频段，电源范围为直流3.3?4.8V，电流消耗——休眠状态为3.5mA，空闲状态为25mA，发射状态为300mA (平均)，2.5A峰值；可传输语音和数据信号，功耗在EGSM900 (4类)和GSM1800 (I类)分别为2W和IW，通过接口连接器和天线连接器分别连接SM卡读卡器和天线，SM电压为3V/1.8V，TC35的数据接口(CMOS电平)通过AT命令可双向传输指令和数据，可选波特率为300b/s?115kb/s，自动波特率为1.2kb/s?115kb/s。它支持Text和PDU格式的SMS(Short MessageService,短消息)，可通过AT命令或关断信号实现重启和故障恢复
[0015]3.本实用新型的单片机采用采用宏晶科技有限公司的STC89C55，它具有是一款高性能、小尺寸封装，性价比极好的芯片，由单片机完成对采集数据的处理，通过TC35实现数据的远程传输，根据用户指令产生室内和远程报警模式，实现按键及显示功能。
[0016]本实用新型通过在壳体外链接一个超声波探头采集水位，在壳体内利用STC89C55处理数据，以高性能STC89C55单片机、永久保存信息的存贮器、大画面宽温液晶显示、TC35GSM模块、超声波模块等先进技术，集中进行信息的存储、处理、显示和通信，它集费监测、报警、显示、通讯功能于一身，具有高精度、低功耗、成本低、体积小、抗干扰能力强的特点。
[0017]本实用新型的数据记录准确、可靠，不丢失。数据存储器采用美国Atmel公司的AT24C02存放当前用户的手机号码，与铁电存储器相比E2PR0M具有低成本，低功耗的特点。
[0018]本实用新型的时钟芯片精度高、稳定性好、功耗低。采用DALLAS公司的时钟/日历芯片DS1302，内含I2C总线接口。时钟芯片除采用系统电源供电外，还需外接3V纽扣电池供电，可满足系统掉电情况下时钟正常工作I年。
[0019]本实用新型采用由⑶4060组成的硬件看门狗电路，经过处理后能够实现快速复位，抗干扰能力较强。
[0020]本实用型性的TC35供电电路采用由LM2576组成的稳压电路，LM2576降压开关型集成稳压电路，它具有可靠的工作性能、较高的工作效率和较强的输出电流驱动能力，额定最大输出电流可达3A，能够满足TC35的需求。
[0021]本实用型性的电源模块采用由深圳市捷炜亿达电子科技有限公司的JW-25-5型电源模块，工作性能可靠，工作效率高，额定最大输出电流5A，输出电压5V。
[0022]本实用新型可实现24小时实时监测水位，而且成本低，在运行的过程中只需少量的通信费用，大大节约了水电站水位监测的成本。
[0023]【专利附图】
【附图说明】:
[0024]附图1是本实用新型的结构示意图。
[0025]附图2是附图1的后视图。
[0026]附图3是本实用新型的内部结构原理图。[0027]【具体实施方式】:
[0028]实施例1:
[0029]一种基于GSM网络的水电站水位监测仪，其组成包括:壳体1，壳体和面板2连接，面板上具有液晶显示屏3、LED指示灯4、天线、串口接头6、电源插头9、排针接口 7、航空头接口 8和按键5，壳体内具有单片机16，单片机通过所述的面板与所述的显示屏和所述的指示灯、超声波探头20连接，超声波探头通过屏蔽线用航空头和壳体连接，单片机与壳体内的超声波模块14、TC35模块17、数据存储器15、DS1302实时时钟芯片11、R232串口电路、硬件看门狗电路18、LM2576稳压电路13、蜂鸣器12及电源模块10连接，所述的电源模块和220V电源连接。本实用新型应用于水电站水位监测。
[0030]实施例2:
[0031]根据实施例1所述的基于GSM网络的水电站水位监测仪，所述的监测仪的数据采集部分由超声波探头构成，当单片机收到超声波探头传来的数据，经过处理并结合报警模式控制蜂鸣器和TC35发出相应报警，报警分为室内和远程两种，室内报警模式被触发后，系统会开启蜂鸣器发出警报；远程报警模式触发后首先会向目标手机号码发送短信，短信内容包括当前水位和水速，然后向目标手机19拨打电话，此过程目标手机不接通就不会产生通信费，直到目标手机收到报警后，向系统手机拨打电话，此过程不产生通信费，就可接触报警，并且在任何模式下，目标手机均可向系统手机号码发送指定内容的短信来获取系统当前的水位和水速。
[0032]实施例3:
[0033]根据实施例1或2所述的基于GSM网络的水电站水位监测仪，所述的单片机采用STC89C55，所采用的超声波探头采用Y401，所采用的GSM模块采用西门子TC35，所述的存储器采用AT24C02，所述的串口电路采用RS232或者采用MAX232，所述的硬件看门狗电路芯片采用 CD4060。
[0034]实施例4:
[0035]根据实施例1或2或3所述的基于GSM网络的水电站水位监测仪，所述的电源模块采用JW-25-5型电源模块，额定最大输出电流5A，输出电压5V。
[0036]实施例5:
[0037]根据实施例1或2或3所述的基于GSM网络的水电站水位监测仪，所述的LM2576稳压电路的额定最大输出电流可达3A，能够满足TC35的需求。
[0038]实施例6:
[0039]根据实施例1或2或3或4所述的基于GSM网络的水电站水位监测仪，所述的时钟控制器芯片采用DALLAS公司的时钟/日历芯片DS1302，内含I2C总线接口，时钟芯片除采用系统电源供电外，还需外接3V纽扣电池供电。
[0040]实施例7:
[0041]根据实施例1或2或3或4或5所述的基于GSM网络的水电站水位监测仪，所述的液晶显示屏采用大画面宽字符型KM12864IXD液晶显示屏，带背光照明，用户可以查看当前水位、水速、时间等。
【权利要求】
1.一种基于GSM网络的水电站水位监测仪，其组成包括:壳体，其特征是:所述的壳体和面板连接，所述的面板上具有液晶显示屏、LED指示灯、天线、串口接头、电源插头、排阵接口、航空头接口和按键，所述的壳体内具有单片机，所述的单片机通过所述的面板与所述的液晶显示屏和所述的指示灯、超声波探头连接，所述的超声波探头通过屏蔽线用航空头和壳体连接，所述的单片机与所述壳体内的超声波模块、TC35模块、数据存储器、DS1302实时时钟芯片、串口电路、硬件看门狗电路、LM2576稳压电路、蜂鸣器及电源模块连接，所述的电源模块和220V电源连接。
2.根据权利要求1所述的基于GSM网络的水电站水位监测仪，其特征是:所述的超声波探头组成了水位监测仪的超声波数据采集模块，所述的超声波数据采集模块和所述的单片机连接，所述的单片机连接报警模式控制蜂鸣器和TC35报警器。
3.根据权利要求1或2所述的基于GSM网络的水电站水位监测仪，其特征是:所述的单片机采用STC89C55，所述的超声波探头采用Y401，所采用的GSM模块采用西门子TC35，所述的存储器采用AT24C02，所述的串口电路为RS232或者采用MAX232，所述的硬件看门狗电路采用CD4060。
4.根据权利要求1或2所述的基于GSM网络的水电站水位监测仪，其特征是:所述的电源模块采用JW-25-5型电源模块，额定最大输出电流5A，输出电压5V。
5.根据权利要求1或2所述的基于GSM网络的水电站水位监测仪，其特征是:所述的LM2576稳压电路的额定最大输出电流3A。
6.根据权利要求1或2所述的基于GSM网络的水电站水位监测仪，其特征是:所述的实时时钟芯片采用DALLAS公司的时钟/日历芯片DS1302，内含I2C总线接口，实时时钟芯片连接系统电源和3V纽扣电池。
7.根据权利要求1或2所述的基于GSM网络的水电站水位监测仪，其特征是:所述的液晶显示屏采用大画面宽字符型KM12864IXD液晶显示屏。
【文档编号】G05D9/12GK203733000SQ201420015179
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年1月10日 优先权日:2014年1月10日
【发明者】张旭辉, 高豹江, 成辉, 刘子豪 申请人:哈尔滨理工大学