专利名称：地下水资源远程控制系统的制作方法
技术领域：
本发明属于仪器仪表领域，尤其是一种地下水资源远程控制系统。
背景技术：
我国属于水资源严重短缺的国家。但目前，在农业、工业和城镇生活的各个环节，普遍存在着浪费水资源现象。因此，对水资源的可持续利用是涉及我国社会经济发展的战略问题，其核心就是提高用水效率。解决城市用水问题直接关系到社会稳定、改善人民群众生活以及城市的可持续发展。政府也强调指出要加强对地下水资源的保护，提高对地下水资源征收标准，控制地下水开采量，对超计划和规定额用水要实行累进加价收费制度等。因此，应用先进的计量措施，采用高科技手段实现用水控制，对计划用水、节约用水、建设节水型城市，具有重大的现实意义。
现有的地下水资源控制系统，普遍采用总控制方式，即在总站对各用户的水资源利用进行总控制。其缺点是1.各种控制均在总站内进行且为有线控制，功耗高，通讯能力弱，抗干扰能力差，容易发生各种各样的故障。2.不能实现远程数据的传输，而且，数据传输容易收到各种干扰，数据传输准确率较差。3.用户不能自身调节用水信息，容易造成用户停水事故。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种结构简单，可实现数据的远程传输且数据传输数据可靠、水站和用户可实现双向遥讯、遥测、遥控的地下水资源数据传递控制装置。
本发明是通过以下技术方案实现的该地下水资源远程控制系统，其特征在于由上位机、下位机及传感器构成，上位机由上位机管理系统及通过其专用接口连接的GSM通讯模块1组成，下位机由与上位机GSM通讯模块1进行通讯的GSM通讯模块2、与该GSM通讯模块2串行接口相连的中央处理器CPU2、与传感器相连的中央处理器CPU1组成，中央处理器CPU1与中央处理器CPU2通过控制线直接连接，中央处理器CPU1与中央处理器CPU2分别连接EEPROM1及EEPROM2。
而且，中央处理器CPU1通过其专用接口还分别连接时钟芯片、连接水泵的交流接触器，该中央处理器CPU1所连接的传感器包括计量仪表及通过一数显仪表相连接的水井液位变送器。
而且，中央处理器CPU2通过其专用接口还分别连接按键控制器及LED灯。
而且，中央处理器CPU1及中央处理器CPU2共同连接一供电电源装置。
而且，所述的中央处理器CPU1及中央处理器CPU2采用的芯片分别为MSP430F413IPM和MSP430F147IPM；EEPROM可采用AT24C08N芯片；时钟芯片可采用PCF8563CT；交流接触器可采用ABB-EB16-30-01型接触器；LCD控制器的型号为LLY001；GSM1及GSM2通讯模块的型号均为德国西门子的TC35I。
而且，所述的计量仪表为水表，所述的数显仪表为XST/C。
图1是本发明的系统方框图。
具体实施例方式
以下结合附图对本发明的实施例做进一步详述，但不限于本实施例所叙述的具体结构。
该地下水资源远程控制系统，由上位机、下位机及传感器构成，上位机由上位机管理系统及通过其专用接口连接的GSM通讯模块1组成，该上位机一般设置在总站内，是本系统的总控制枢纽。
下位机设置在用户内，通过由控制线直接相连的两个中央处理器CPU1、CPU2进行总控制。中央处理器CPU1通过其专用接口分别连接水井液位变送器、EEPROM1、时钟芯片和连接水泵的交流接触器，其中水井水位传感器的数显仪表可在面板(实施例中没有面板的图示)上的水位显示窗上予以数据显示(LED)，计量仪表(本实施例为水表)的流量数据显示在面板上的流量显示窗(LCD)上予以显示，EEPROM1为电擦写可编程只读存储器。中央处理器CPU2通过其专用接口分别连接GSM通讯模块2、EEPROM2及按键控制器，其中GSM通讯模块2与上位机的GSM通讯模块1进行通讯、并通过其串行通讯接口与中央处理器CPU2相连，EEPROM2为电擦写可编程只读存储器，按键控制器为可查询剩余量、累计量、购买水量以及时间等的调节控制按键(该按键一般安装在流量显示窗上)。。
中央处理器CPU1及中央处理器CPU2共同连接一供电电源装置。
上述的中央处理器CPU1及中央处理器CPU2采用的芯片分别为MSP430F413IPM和MSP430F147IPM；EEPROM采用AT24C08N芯片；时钟芯片采用PCF8563CT；交流接触器为ABB-EB16-30-01型接触器；LCD控制器的型号为LLY001；GSM通讯模块的型号为德国西门子的TC35I，数显仪表的型号为XST/C。
本发明的工作原理为应用于本实用新型的控制装置是地下水资源控制系统，该系统由上位机、下位机、传感器及水泵构成，其中上位机设置在水控总站内并由上位机管理系统的计算机与通过串行通信接口连接而成；传感器包括计量仪表(如水表)以及水井液位变送器；下位机即为本实用新型的控制装置，设置在用户内。
上位机的管理系统通过GSM1通信模块将控制命令通过无线通信的方式传送给下位机的GSM2通信模块，中央处理器CPU2将接收到的控制命令存储到EEPROM2中并通过控制线传送给中央处理器CPU1，由CPU1根据控制命令进行相应的控制及显示。
CPU1采集传感器的数据，并存储到EEPROM1中，并传送给CPU2，由CPU2控制GSM2通信模块将采集到的数据通过无线通信的方式传给上位机，由上位机的计算机管理系统对数据进行分析及控制。
本发明的液位控制原理为本发明的液位控制系统，采用进口芯片由华兴仪表研究所专项按地下水井条件组装生产的液位变送器及与之配合的智能仪表构成，并通过输出口与GSM下位机构成通讯。当地下井液面降至被控界面时，水位控制系统即对下位机发出停止抽水指令，下位机得到指令后首先发出15-30秒提示信号后，立即关闭抽水阀门并以短信息方式通过GSM系统发送出去；地下水井恢复正常时(即脱离开被控界面)系统指令解除，恢复正常供水。地下水井液位控制系统可以通过智能仪表任意设定地下水界面高度和进行零点修正，使用方便，操作简单。
本发明的优点和有益效果是1.满足了地下水资源远程操作及计量管理，实现了遥讯、遥测、遥控。
2.为了保证变频设备的安全运转，采用了人性化操作程序。
3.具有声光信息提示。
4.具有井下水位监控系统。
5.具有安全应急操作系统。
6.为适应各种口径的水井控制，采用模块式组合使其达到合理优化。
此外，本装置充分利用GSM移动网络远程无线通讯覆盖面广、数据信息安全的优势，可以满足用户遥控遥测实现用户运动操作。由于使用了模块结构，可以方便用户随意组合，因而扩大了被控对象的功率范围，采用人性化的操作特性，对一些带有自控装置的电控实现了联机，保护了用户电气的安全运转。为了防止井下过度抽水，加装了井下液位自动控制和显示功能，整个装置可具有声光报警讯号提示。为了防止装置故障造成停水现象，本装置可加装应急操作装置。
以上各功能是本装置的独特之处，这样即保障了水资源管理部门采用经济杠杆调控水资源供需矛盾，也方便了用户，并保证了用户设备的安全运行。
需要说明的是1.本装置仅起控制作用，不具备电机保护功能，它是电源的中间过渡，其保护是在用户电控箱(柜)内，由用户负责。
2.本装置主回路是AC380V，控制回路为220V，其来源必须由主回路提供，不得另外供电。
3.各地供电系统各异，本装置不装漏电保护，箱体必须加装保护接地，不能用电气接零代替保护接地。
4.信号脉冲线必须是屏蔽线。
权利要求
1.一种地下水资源远程控制系统，其特征在于由上位机、下位机及传感器构成，上位机由上位机管理系统及通过其专用接口连接的GSM通讯模块1组成，下位机由与上位机GSM通讯模块1进行通讯的GSM通讯模块2、与该GSM通讯模块2串行接口相连的中央处理器CPU2、与传感器相连的中央处理器CPU1组成，中央处理器CPU1与中央处理器CPU2通过控制线直接连接，中央处理器CPU1与中央处理器CPU2分别连接EEPROM1及EEPROM2。
2.根据权利要求1所述的地下水资源远程控制系统，其特征在于中央处理器CPU1通过其专用接口还分别连接时钟芯片、连接水泵的交流接触器，该中央处理器CPU1所连接的传感器包括计量仪表及通过一数显仪表相连接的水井液位变送器。
3.根据权利要求1所述的地下水资源远程控制系统，其特征在于中央处理器CPU2通过其专用接口还分别连接按键控制器及LED灯。
4.根据权利要求1所述的地下水资源数据传递控制装置，其特征在于中央处理器CPU1及中央处理器CPU2共同连接一供电电源装置。
5.根据权利要求1所述的地下水资源远程控制系统，其特征在于所述的中央处理器CPU1及中央处理器CPU2采用的芯片分别为MSP430F413IPM和MSP430F147IPM；EEPROM可采用AT24C08N芯片；时钟芯片可采用PCF8563CT；交流接触器可采用ABB-EB16-30-01型接触器；LCD控制器的型号为LLY001；GSM1及GSM2通讯模块的型号均为德国西门子的TC35I。
6.根据权利要求2所述的地下水资源数据传递控制装置，其特征在于所述的计量仪表为水表，所述的数显仪表为XST/C。
全文摘要
本发明属于一种地下水资源远程控制系统。其主要技术特点是由上位机、下位机及传感器构成，上位机由上位机管理系统及通过其专用接口连接的GSM通讯模块1组成，下位机由与上位机GSM通讯模块1进行通讯的GSM通讯模块2、与该GSM通讯模块2串行接口相连的中央处理器CPU2、与传感器相连的中央处理器CPU1组成。本系统充分利用GSM移动网络远程无线通讯覆盖面广、数据信息安全的优势，可以满足用户遥控遥测实现用户运动操作。由于使用了模块结构，可以方便用户随意组合，因而扩大了被控对象的功率范围，采用人性化的操作特性，对一些带有自控装置的电控实现了联机，保护了用户电气的安全运转。
文档编号G08C17/02GK101093609SQ200610014379
公开日2007年12月26日 申请日期2006年6月20日 优先权日2006年6月20日
发明者李迅, 刘建飞, 胡文德, 李思源 申请人:天津亚旭科技发展有限公司