一种地下水水位监测装置的制造工艺的制作方法

文档序号:9303083阅读:309来源:国知局
一种地下水水位监测装置的制造工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及地下水开采领域,具体涉及的是一种地下水水位监测装置的制造工艺。
【背景技术】
[0002]地面沉降是指在一定的区域内发生的地面水平面下降的地质现象,研究表明我国和世界上的大多数地面沉降都是由于过量开采地下水造成的。出现地面沉降的地区一般范围大,沉降过程缓慢,所以早期一般不易察觉,也不易引起人们的重视,属于一种缓变性地面变形地质灾害,它多发生在大中城市,影响着城市的各类基础设施的建设和维护,给人们的生产、生活带来不便,造成的损失和危害也很大,已成为一种严重的环境地质问题。近年来随着社会的不断发展,提高地下水水位监测数据的准确性和及时性以及实现由人工监测向自动化监测的转变显得更加重要,建立一个优化的地下水水位监测系统是最有效的途径,可以在时间和空间上监测由于环境的变化导致的地下水水位和水量的变化,对建立健全地下水位动态数据库和保障地下水资源的可持续利用具有重要意义。

【发明内容】

[0003]为了解决上述问题,本发明提供一种地下水水位监测装置的制造工艺,其基于GPRS无线传输,能够掌握地下水动态变化规律,为地下水的开采工作、地方生态维护以及工程建设等方面提供重要参考依据。
[0004]具体技术方案为:
[0005]一种地下水水位监测装置的制造工艺,包括控制器、压力传感器和GPRS模块,还包括低功耗电源管理模块、锂离子电池、太阳能电池板、调理电路、继电器I和电器II,所述控制器与低功耗电源管理模块线路连接,低功耗电源管理模块与锂离子电池线路连接,锂离子电池与太阳能电池板线路连接;压力传感器与调理电路线路连接,调理电路与控制器线路连接;低功耗电源管理模块与继电器I线路连接,继电器I与调理电路线路连接;低功耗电源管理模块与继电器II线路连接,继电器II与GPRS模块线路连接;控制器分别与继电器I和继电器II线路连接;控制器连接线路连接GPRS模块。
[0006]进一步,控制器型号为LPC2148。
[0007]进一步,低功耗电源管理模块包括充电控制芯片CN3065。
[0008]进一步,调理电路为PT100调理电路。
[0009]进一步,GPRS模块型号为S頂300C。
[0010]本发明利用太阳能供电,环保无污染,配合使用具有空闲和掉电两种工作方式的低功耗嵌入式处理器大大降低了系统的耗电量;在网络传输方面选择了覆盖范围广的GPRS网路,省去了复杂的网络建设费用,实现了多点分布式的无人值守监测。经实验表明,该系统工作稳定可靠,通过大范围、长时间监测,能够直观了解地下水水位变化和水源储量分布情况,一旦出现地面沉降隐患,便于及早发现并采取必要的补救措施,避免地面沉降事故发生。
【附图说明】
[0011]图1为本发明的结构框图。
[0012]图2为本发明低功耗电源管理模块电路图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本发明进行说明。
[0014]如图1所示,一种地下水水位监测装置的制造工艺,包括控制器40、压力传感器10和GPRS模块50,还包括低功耗电源管理模块80、锂离子电池70、太阳能电池板60、调理电路20、继电器131和电器1132,所述控制器40与低功耗电源管理模块80线路连接,低功耗电源管理模块80与锂离子电池70线路连接,锂离子电池70与太阳能电池板60线路连接;压力传感器10与调理电路20线路连接,调理电路20与控制器40线路连接;低功耗电源管理模块80与继电器131线路连接,继电器131与调理电路20线路连接;低功耗电源管理模块80与继电器1132线路连接,继电器1132与GPRS模块50线路连接;控制器分别与继电器131和继电器1132线路连接;控制器40连接线路连接GPRS模块50。
[0015]如图2所示,低功耗电源管理模块80包括充电控制芯片U16,本实施例中U16为CN3065充电控制芯片,CN3065是专门为利用太阳能板等输入电压源对锂电池进行充电管理的芯片,芯片内部的功率晶体管对电池进行恒流和恒压充电。U16管脚I连接电阻R17,充电电流通过R17,最大持续充电电流可大1000mA。从U16管脚2连接外部电阻VISET到地端可以对充电电流进行编程。U16管脚4为太阳能电池板2输入端,此管脚的电压为内部电路的工作电源。当Vin与BAT管脚的电压差小于20mV时,CN3065将进入低功耗模式。此时BAT管脚的电流小于3 μ A。当输入电压大于低电压检测阈值和电池端电压时,CN3065开始对电池充电,管脚输出低电平,表示充电正在进行。如果电池电压检测输入端(FB)的电压低于3V,充电器用小电流对电池进行预充电。当电池电压检测输入端(FB)的电压超过3V时,充电器采用恒流模式对电池充电,充电电流由ISET管脚和GND之间的电阻VISET确定。当电池电压检测输入端(FB)的电压接近电池端调制电压时,充电电流逐渐减小,CN3065进入恒压充电模式。当输入电压大于4.45V,并且充电电流减小到充电结束阈值时,充电周期结束,端输出高阻态,端输出低电平,表示充电周期结束,充电结束阈值是恒流充电电流的10%。如果要开始新的充电周期,只要将输入电压断电,然后再上电就可以了。当电池电压检测输入端(FB)的电压降到再充电阈值以下时,自动开始新的充电周期。芯片内部的高精度的电压基准源,误差放大器和电阻分压网络确保电池端调制电压的误差在± I %以内,满足了电池的要求。当输入电压掉电或者输入电压低于电池电压时,充电器进入低功耗的睡眠模式,电池端消耗的电流小于3uA,从而增加了待机时间。
[0016]本发明使用LPC2148作为控制器40,控制器40LPC2148是一个基于支持实时仿真和嵌入式跟踪的32/16位ARM7TDM1-S的嵌入式微控制器,并带有32kB的静态RAM和512kB高速Flash存储器;通过一个可编程的片内
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