专利名称：带gps定位的水位遥控检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水位检测装置，尤其涉及一种带GPS定位的水位遥控检测装置。主要应用于内河、湖泊、水库等的水位检测。
背景技术：
大规模的水文数据远程自动测报系统，可以有效提高水雨情实时检测的站点密度和覆盖面，大大提高报汛的时效性，可增加洪水预报的有效预见期和预报精度，争取了防汛的主动性，能在防汛工作中发挥重要作用，同时也为船舶航行的航道、船舶货运的重量提供
重要参考。一般的水位遥控检测装置主要分三部分信息采集、信息处理、信息传输。当前信息采集的方法有很多种，一是压力传感方式，二是浮子传感方式，三是激光、声纳等方式。浮子传感方式需要建立细井，占用水面空间；激光、声纳方式价格比较昂贵；压力传感具有安装方便，数据准确的优势，比较适合河流上的水位检测要求。当前信息传输的方法有三种，一是有线传输方式，二是自建无线传输方式(无线 AP、微波等)，三是移动运营商提供的传输方式(包括GSM、GPRS、3G等方式)。有线传输方式受环境和距离的影响，不利于在野外安装；自建无线传输方式价格比较高；利用移动运营商的网络具有实现简单，费用低的特点，特别是GPRS方式很适合河流应用的要求。信息处理一般采用嵌入式设计，可以使用不同厂家的CPU芯片达到效果，但是处理的程序很重要，必须安全、及时、可靠。当前的水位遥控检测装置都没有带GPS定位功能，这样水位信息与地理位置信息就不能有效结合在一起，不利于数据的分析与运算，这样的设备只能静止安装在某点，通过后台配置具体位置，不能在移动过程中检测水位数据，一旦改变安装的位置，就需要重新配置具体位置。如申请号为CN200820222104. 7的专利公开了一种矿井水害检测智能预警系统，其能够检测水位、水压、水温、流量等多种水文参数，能够根据检测水位历史数据做出水位趋势分析预测和超限预警，该系统包括与系统主机连接的检测主站，检测主站通过网络与遥测分站连接，遥控分站包括水文分站，水文分站与压力温度一体化传感器连接。水文分站包括单片机，单片机通过接口模块与传感器连接，单片机上连有GSM模块。检测主站包括计算机，计算机上连有GSM模块。压力温度一体化传感器集成了陶瓷压力传感器和一线制数字温度传感器。专利申请号CN为C201010258452. 1公开了一种新型无线遥测遥控水位仪表，是采用最新无线跳码编译码技术和独特的同步跳码算法，通过无线发射机用电磁波发射水位信号，再用接收机在远方接收的一种新型远程自动化测控水位仪表。
发明内容本实用新型的目的是针对河流水位自动遥测需要及现有技术的不足，提供一种带 GPS定位的水位遥控检测装置，该装置具备水位自动检测和GPS定位功能，方便了航务部门和水利部门对河流水位的远程监控。[0009]为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案带GPS定位的水位自动遥测装置，包括嵌入式控制中心、工作电源、GPRS模块、GPS模块和水位监测传感器，在嵌入式控制中心的控制板上设有GPS串口、GPRS串口、直流电源接口、传感器接口 ；工作电源通过直流电源接口与嵌入式控制中心连接，GPS模块通过GPS串口与嵌入式控制中心连接，GPRS 模块通过GPRS串口与嵌入式控制中心连接，水位监测传感器通过传感器接口与嵌入式控制中心连接。所述嵌入式控制中心的控制板设有复位电路和工作状态指示灯，复位电路主要是在上电或复位过程中使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初态开始工作，防止系统死机，使控制板具有自动复位功能。工作状态指示灯主要显示设备的工作状态，一般分为电源指示灯、工作状态灯和网络连接指示灯。所述工作电源是直流电源，包括太阳能电池板和蓄电池组合的电源、蓄电池或交流电源经转换后的直流电源。所述水位监测传感器为压力传感器。所述带GPS定位的水位自动遥测装置通过嵌入式控制中心通过GPRS模块与远程管理中心计算机无线连接。所述GPRS模块在遥测装置通电后会自动连接中心服务器，发生断线后会自动重新连接。所述GPS模块向中心服务器提供遥测装置的位置信息。嵌入式控制中心与水位监测传感器连接，可以实时采集水位监测传感器检测的水深值并存储；嵌入式控制中心与GPS模块连接，实时接收GPS位置信息，并与上一次保存的信息对比，如果位置变化大于原来设定的值，就向系统发送移动报警的信息，起防盗作用； 嵌入式控制中心与GPRS模块连接，通过GPRS模块与远程管理中心计算机无线连接，向中心服务器上传水位数据和GPS位置数据；GPRS模块还具备上电后自动连接服务器，断线后自动重新连接的功能。本实用新型的工作机理如下1.电源给嵌入式控制中心供电后，嵌入式控制中心开始工作，循环检测各种模块参数变化，计算分析检测结果并把信息发送到远程管理中心计算机，同时接收远程管理中心计算机的控制指令并执行。2.水位压力传感器把实时采集的水深值输送给嵌入式控制中心，嵌入式控制中心对采集的数值分析判断，如果数值(记为B)与前一次收到的数值(记为A)比较相差较大，暂时不发送，先临时存储下来，等待采集水位监测传感器下一个数值(记为C)再比较。如果A 与C的值相差不大，就舍弃B，否则两个值(B和C)连同收到的时间一起发送到中心服务器。3.嵌入式控制中心实时接收GPS位置信息，并与上一次保存的信息对比，如果位置变化大于原来设定的值，就向系统发送移动报警的信息，起防盗作用。4、嵌入式控制中心通过GPRS模块与管理中心计算机无线连接，向中心服务器上传水位数据和GPS位置数据。GPRS模块具备自动连接功能，断线后可以自动重新连接到管理中心计算机。5、远程管理中心计算机实时接收并记录装置上传的数据，包括装置的GPS位置信息、装置检测的水位值和检测时间。在向终端设备发布水位数据和提供水位的历史记录查询过程中，每个水位值都有一个GPS位置值对应，即使装置是在移动过程中检测水位，也可以很快在电子地图上标识水位值的具体位置。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是1.为航务部门和水利部门对河流水位的远程实时监控提供了极大地便利。采用该装置与远程管理中心计算机配合，管理部门在办公室就能实时查看河流关键点的水位，查看水位的历史记录，根据水位的历史记录分析水位的变化规律。2.绿色、稳定电源可以采用太阳能供电，即节约能源，也能保证设备电压的稳定。3.不间断无人值守工作检测系统不间断工作，能实现无人值守的水位检测，且时时记录检测结果，保留水位的历史记录，为分析水位的变化提供了参考。4.本设备改变了目前水位检测装置只能静止安装在某点，通过后台配置具体位置，不能在移动过程中检测水位数据的缺点，即使改变了安装的位置，也不需要重新配置具体位置。5.位置监控实时发送装置的位置，避免了设备的被盗。
图1为本实用新型的结构框架图；图2为本实用新型一实施例的工作流程示意图；图3为本实用新型一实施例的嵌入式控制中心控制板的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进一步说明。实施例1 如附图所示，本实用新型的带GPS定位的水位自动遥测装置由嵌入式控制中心、 太阳能电池板和铅蓄电池组合的电源、GPRS模块、GPS模块和水位压力传感器组成，嵌入式控制中心上设有复位电路和工作状态LED指示灯。太阳能电池板和铅蓄电池组合的电源、 GPRS模块、GPS模块和水位压力传感器分别通过相应的接口与嵌入式控制中心相连接。实施例2 如附图所示，本实用新型的带GPS定位的水位自动遥测装置由嵌入式控制中心、 锂电池、GPRS模块、GPS模块和水位压力传感器组成，嵌入式控制中心上设有复位电路和工作状态指示灯。锂电池、GPRS模块、GPS模块和水位压力传感器分别通过相应的接口与嵌入式控制中心相连接。使用上述遥测装置的工作机理如下1.电源给嵌入式控制中心供电后，嵌入式控制中心开始工作，循环检测各种模块参数变化，计算分析检测结果并把信息发送到远程管理中心计算机，同时接收远程管理中心计算机的控制指令并执行。2.水位压力传感器把实时采集的水深值输送给嵌入式控制中心，嵌入式控制中心对采集的数值分析判断，如果数值(记为B)与前一次收到的数值(记为A)比较相差较大，暂时不发送，先临时存储下来，等待采集水位监测传感器下一个数值(记为C)再比较。如果A与C的值相差不大，就舍弃B，否则两个值(B和C)连同收到的时间一起发送到中心服务器。 这样可以过滤偶然错误值。3.嵌入式控制中心实时接收GPS位置信息，并与上一次保存的信息对比，如果位置变化大于原来设定的值，就向系统发送移动报警的信息，起防盗作用。4.嵌入式控制中心通过GPRS模块与管理中心计算机无线连接，向中心服务器上传水位数据和GPS位置数据。GPRS模块具备自动连接功能，断线后可以自动重新连接到管理中心计算机。5.远程管理中心计算机实现对河流水位进行远程实时检测，检测的内容包括装置的实际位置、记录装置检测的水位值和检测时间、列举装置检测水位的历史记录、为航道管理提供水位信息等。
权利要求1.一种带GPS定位的水位遥控检测装置，其特征是包括嵌入式控制中心、工作电源、 GPRS模块、GPS模块和水位监测传感器；在嵌入式控制中心的控制板上设有GPS串口、GPRS 串口、直流电源接口、传感器接口 ；工作电源通过直流电源接口与嵌入式控制中心连接，GPS 模块通过GPS串口与嵌入式控制中心连接，GPRS模块通过GPRS串口与嵌入式控制中心连接，水位监测传感器通过传感器接口与嵌入式控制中心连接。
2.根据权利要求1所述带GPS定位的水位遥控检测装置，其特征是所述嵌入式控制中心的控制板设有复位电路和工作状态指示灯。
3.根据权利要求1所述带GPS定位的水位遥控检测装置，其特征是所述工作电源是直流电源，包括太阳能电池板与蓄电池组合的电源或者蓄电池或交流电源经转换后的直流电源。
4.根据权利要求1所述带GPS定位的水位遥控检测装置，其特征是所述水位监测传感器为压力传感器。
5.根据权利要求1所述带GPS定位的水位遥控检测装置，其特征是所述带GPS定位的水位自动遥测装置的嵌入式控制中心通过GPRS模块与远程管理中心计算机无线连接。
专利摘要本实用新型公开了一种带GPS定位的水位遥控检测装置，包括嵌入式控制中心、工作电源、GPRS模块、GPS模块和水位监测传感器，工作电源、GPRS模块、GPS模块和水位监测传感器分别通过不同的接口与嵌入式控制中心相连接，嵌入式控制中心的控制板设有复位电路和工作状态指示灯，嵌入式控制中心实时接收水位监测传感器检测的水深值和GPS位置信息并存储；并通过GPRS模块与远程管理中心计算机无线连接，向中心服务器上传水位数据和GPS位置数据，方便了航务部门和水利部门对河流水位的远程监控，且具备防盗功能。
文档编号G01S19/00GK202216733SQ201120327830
公开日2012年5月9日 申请日期2011年9月2日 优先权日2011年9月2日
发明者吴腾, 崔更申, 李文勇, 王鑫, 陈向进 申请人:广西远长公路桥梁工程有限公司