一种地下水位检测信息采集控制系统的制作方法

本实用新型适用于远程检测地下水状态时使用的一种地下水位检测信息采集控制系统。

背景技术：

目前地下水位检测和信息的采集基本上没有完整的监控手段，常解决的办法是拿一些单品再找专业人员集成，这种做法成本高、稳定性差、功能局限、协调工作繁琐，特别是在一些无法长时间实地人工检测，远距离监控的特殊环境中，必须实现远距离数据回传，远程控制，还需要特殊供电，故增加成本。

技术实现要素：

本实用新型的任务是提出一种易于实施、成本低、效率高、稳定性更高的一种地下水位检测信息采集控制系统。

本实用新型的任务是这样完成的，其特征在于：由供电电路和数据平台构成，电能、光能、风能的线路输出端与光能、风能、电能控制器的输入端相连接，所述光能、风能、电能控制电路输出端与多路稳压控制电路的输入端相连接，所述多路稳压控制电路的输出端分别与液晶显示、控制器、无线传输、液位传感器的输入端相连接，所述控制器的输出端分别与液晶显示、液位传感器、无线传输的输入端双向连接，所述无线传输的输出端与数据平台双向连接。所述供电电路由电能、光能、风能三路输出电源构成，并由所述的光能、风能、电能控制器整合为一路输出电路输出给多路稳压控制电路。所述数据平台中由数据显示及远程控制两部分，所述数据显示是在PC/Phone上显示设备所检测的信息：包含液位，电压，已经采集时间；提供数据导出分析，提供图表显示、柱状显示、曲线显示；所述远程控制是提供远程采集周期配置、远程上报周期配置、周围联动水泵的控制，且可查询指令执行记录，指令执行状态。所述多路稳压控制电路，是输入电源电压转化为后续多路多功能模块供电电压，包括驱动液晶显示电路，驱动传感器电路，驱动控制器电路和驱动无线传输电路。所述控制器是将数据采集、传输、显示、控制、配置、运算的处理中心，本技术方案采用的控制器是单片机。所述液晶显示是串口液晶驱动电路，通过串口连接为控制通信显示电压，水位。所述液位传感器是将传感器模拟信号、数字信号采集出来传输给控制器处理。所述数据平台是将硬件设备采到的数据在电脑、手机设备上展示出来，且可根据状态对其进行远程控制。所述无线传输是通过GPRS电路将微控制器与数据平台链接，实现发送指令、接收的双向传输。

本实用新型具有以下效果：本技术方案采用控制器是选用单片机，具有价格低廉、应用方便可靠等特点，而且易于实施，能取得良好的应用效果。

附图说明

图1是本实用新型的方框结构示意图；图2是工作流程图；图3是多路稳压控制电路；图4是二级稳压输出控制电路；图5、图6是两路三级稳压电路图；图7是USB接口可提供5V供电不能作为传感器供电的电路图；图8是无线电传输电路、按键驱动电路、无线驱动电路图；图9是SIM卡驱动电路以及SIM卡过压保护电路；图10是控制器电路核心模块电路图；图11是传感器驱动电路；图12是无线传输控制电路；图13是液晶驱动电路。

具体实施方式

本技术方案一种地下水位检测信息采集控制系统由两部分构成，由供电电路和数据平台构成，电能、光能、风能的线路输出端与光能、风能、电能控制器1的输入端相连接，所述光能、风能、电能控制电路输出端与多路稳压控制电路2的输入端相连接，所述多路稳压控制电路的输出端分别与控制器3、传感器4、液晶显示5、无线传输6的输入端相连接，所述控制器的输出端分别与液晶显示、液位传感器、无线传输的输入端双向连接，所述无线传输的输出端与数据平台7双向连接。

所述数据平台中由数据显示及远程控制两部分，所述数据显示是在PC/Phone上显示设备所检测的信息：包含液位，电压，以及采集时间；提供数据导出分析，提供图表显示、柱状显示、曲线显示；所述远程控制是提供远程采集周期配置、远程上报周期配置、周围联动水泵的控制。且可查询指令执行记录，指令执行状态。

所述供电电路由电能、光能、风能三路输出电源构成，并由所述的光能、风能、电能控制器整合为一路输出电路输出给多路稳压控制电路。

所述多路稳压控制电路2，是输入电源电压转化为后续多路多功能模块供电电压，包括驱动液晶显示电路，驱动传感器电路，驱动控制器电路和驱动无线传输电路。

所述控制器3是将数据采集、传输、显示、控制、配置、运算的处理中心，本技术方案采用的控制器是单片机。

所述液位传感器4是将传感器模拟信号、数字信号采集出来传输给控制器处理。

所述液晶显示5是串口液晶驱动电路，通过串口连接为控制通信显示电压，水位。

所述无线传输6是通过GPRS电路将微控制器与数据平台链接，实现发送指令、接收的双向传输。

所述数据平台7是将硬件设备采到的数据在电脑、手机等设备上展示出来，且可根据状态对其进行远程控制。

所述供电系统采用24 V太阳能电池板、风能发电机接入风光电能控制器，然后输出给24 V/20Ah锂电池充电，锂电池为控制、采集、显示、传输系统供电。

所述数据平台中由数据显示及远程控制两部分，所述数据显示是在PC/Phone上显示设备所检测的信息：包含液位、电压、已经采集时间；提供数据导出分析，提供图表显示、柱状显示、曲线显示；所述远程控制是提供远程采集周期配置、远程上报周期配置、周围联动水泵的控制。且可查询指令执行记录，指令执行状态。

所述多路稳压电路中一级稳压IC输出稳定24V电压，供后续电路以及传感器供电（如图3所示）；二级稳压IC输出稳定5V电压供液晶、MCU供电（如图4所示），两路三级稳压电路分别输出稳定3.3V电压供MCU供电和3.7V供无线传输供电（如图5、图6所示）；另外USB接口可提供5V供电不能作为传感器供电（如图7）。

所述无线传输电路中包含SIM900A按键驱动电路（Q1，Q2）；天线驱动电路（E1）（如图8所示）；SIM 卡驱动电路（U1），SIM卡过压保护电路（U2）（如图9所示）。

所述数据平台中由数据显示及远程控制两部分，所述数据显示是在PC/Phone上显示设备所检测的信息：包含液位，电压，以及采集时间；提供数据导出分析，提供图表显示，柱状显示，曲线显示；远程控制是提供远程采集周期配置、远程上报周期配置、周围联动水泵的控制。且可查询指令执行记录，指令执行状态。

如图2所示逻辑部分：

步骤1：系统初始化；

步骤2：启动模拟信号采集器，获取的数据保存本地存储；

步骤3：计算实际液位信息，启动液晶显示液位信息；

步骤4：初始化数据传输模块，同时启动数据传输功能；

步骤5：发送液位，电压等信息到数据平台；

步骤6：校验服务器时间，更新本地系统时间；

步骤7：数据传输结束，传输模块关机，系统复位；

步骤8：数据平台进行数据计算统计、展示等。

工作时，风、光、电能控制器将将三路电源整合成24V直流电输出给多路稳压电路，由多路稳压电路分别输出24V、5V、3.7V、3.3V稳定电压工各个功能模块供电；控制器控制液位传感器周期性的采集数据，并将采集到的数据加以运算处理后以循环存储的方式存储起来。控制器将存储的数据按照采集时间顺序对应输出给液晶显示，使其显示出当前设备状态，时间等信息；控制器同时将数据通过无线传输模块发送给数据平台，等待数据平台应答同时校准系统时间。

数据平台将接受到的数据进行计算，统计，处理，存储，最后可以以多种形态显示出来。可个性化配置设备采集周期，上报周期等参数，可远程控制联动水泵等设备。