专利名称：一种水情测报测控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种测控装置，具体是ー种水情测报测控装置。
背景技术：
目前应用于水情采集测控装置存在以下不足(I)目前采集装置采集功能较为单一，如果实现多类型信息采集，这个采集系统整体实现较为臃肿；(2)常规水情采集装置信息的提取，需要人工实时參与，人力耗费较大， 測量精度也不高；(3)采集的信息汇总需要ー级ー级上报，信息传递过程较长，数据传输不及吋；(4)不具备开关量输入采集功能；(5)通讯功能単一，大多只有ー个RS485通讯ロ，无法实现分散式采集的需要；(6)装置采用交流供电，装置附近必须能提供交流电源。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供ー种水情测报测控装置，满足多种水情采集测报的需要，提高测量精度，满足可分散式采集、可长期置于野外工作、免维护的需求。为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是ー种水情测报测控装置， 包括CPU控制及数据处理模块、水位采集传感模块、雨量采集传感模块、图像采集处理模块、继电器输出控制模块、远程无线通讯模块、指示灯及时钟模块、电源模块，水位采集传感模块、雨量采集传感模块接入CPU控制及数据处理模块，指示灯及时钟模块、远程无线通讯模块与CPU控制及数据处理模块双向连接，CPU控制及数据处理模块接入继电器输出控制模块，电源模块与CPU控制及数据处理模块、图像采集模块、远程无线通讯模块连接。所述CPU控制及数据处理模块选用运算速度70 100MIPS范围的ARMC0RTEX M3 处理器，带 256KFLASH、64KRAM、SPI、I2C、12 位 DAC 通道、2 路通讯或 CAN 接 ロ。所述CPU控制及数据处理模块中内置有温度传感器，并通过软件计算，修正得出装置工作温度。所述水位采集使用Campbell公司生产的CS410浮子式传感器，所述传感器通过格雷数字编码方式送入CPU控制，通过软件完成数据合法判断和数字滤波处理，然后将数据储存，根据设定的上报模式完成上传。所述雨量采集传感模块使用Ml 11189翻斗式雨量仪，所述传感器通过数字脉冲编码方式送入CPU控制，通过软件完成数据有效性判断和计数处理，通过时间參数换算成实时雨量，然后将数据储存，根据设定的上报模式完成上传。所述继电器输出控制模块采用MCP23S17芯片进行开入信号采集，通过SPI总线将数据传输至CPU控制及数据处理模块。所述远程无线通讯模块采用两路RS485和单路GPRS通讯方式，其RS485通讯经光藕隔离后，通过SN65HVD17来实现通讯，实现本地组网；GPRS通讯通过AT指令与数据中心建立连接，完成远程无线传输，实现分散式采集使用。
3[0012]所述电源管理模块由太阳能光电转换装置和免维蓄电池组成，实现光照时间段的充电管理和对装置的不间断供电。所述图象采集模块使用伺服马达控制的变焦CCD球机摄像头，摄像头与主控板通过以太网连接。本实用新型可以采集水位、雨量、温度、多通道开入量、特定场景图片信息，可以完成采集信息的数字处理、数据储存、数据根据发送要求定时或请求方式发送；采集16路开关量输入信号，且提供24V开关量控制工作电源输出；开关量的接入，只需接入空接点即可；装置具有2路RS485和I路GPRS通讯能力，可以灵活组成各种通讯网络；具有温度測量功能，能实时检测装置在工作状态时的温度；采用CCD拍摄现场图片返回至数据中心，如闸门、坝堤等重要场景；其可靠性高，能在各种干扰环境下稳定可靠运行；且体积小、重量轻、 适合在不同领域进行灵活安装。适用于水利水文部门、防汛抗焊指挥部门、水管部门、水库管理部门使用。针对水利水文部门，高效有序的统计水文信息，完成水文整编；对于防汛抗焊指挥部门、水管部门，有利于提高水资源的合理利用与调度和汛期错峰分流；对于水库管理部门，第一时间获取水库当前库容水量，为灌溉、泄洪、分时发电提供决策支持。
图I为本实用新型结构框图；图2为本实用新型CPU控制及数据处理模块电路原理图；(I) CPU控制及数据处理模块电源部分电路原理图；(2)CPU控制及数据处理模块晶振部分电路原理图；(3)CPU控制及数据处理模块控制接ロ电路原理图；(4) CPU控制及数据处理模块通讯接ロ电路原理图。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型一实施例包括MCU控制及数据处理模块、水位采集模块、 雨量采集模块、继电器输出控制模块、DTU通讯模块、图象采集模块、4-20ma输入输出备用模块。本实施例的MCU控制及数据处理模块选用运算速度最高可达100MIPS的エ业级微处理器，带带256KFLASH、64KRAM、SPI、I2C、12位DAC通道、2路通讯或CAN接ロ。在CPU控制及数据处理模块中内置有温度传感器，并通过软件计算，修正得出装置工作温度.本实施例的水位或降水量信号采用数字编码方式输入MCU处理单元；4-20ma模拟信号，通过运算放大器进行信号处理后，经过MCU自带A/D转换进入数字信号处理过程。本实施例的开关量采集模块采用MCP23S17芯片进行开入信号采集，通过SPI总线将数据传输至MCU控制及数据处理模块。本实施例的图象模块采用带伺服调焦CCD完成图象采集压缩，通过以太网传输至MCU储存。 所述电源模块由太阳能硅光电池和铅蓄电池连接构成。本实施例的通讯模块采用两路RS485和一路无线GPRS。所述RS485总线为已有技术。其RS485通讯经光藕隔离后，通过SN65HVD17来实现通讯；GPRS通讯通过AT指令与数据中心建立连接，完成远程无线传输。
权利要求1.ー种水情测报测控装置，包括CPU控制及数据处理模块、水位采集传感模块、雨量 采集传感模块、图像采集处理模块、继电器输出控制模块、远程无线通讯模块、指示灯及时 钟模块、电源模块，其特征在干，水位采集传感模块、雨量采集传感模块接入CPU控制及数 据处理模块，指示灯及时钟模块、远程无线通讯模块与CPU控制及数据处理模块双向连接， CPU控制及数据处理模块接入继电器输出控制模块，电源模块与CPU控制及数据处理模块、 图像采集模块、远程无线通讯模块连接。
2.根据权利要求1所述的水情测报测控装置，其特征在干，所述CPU控制及数据处理模 块采用ARM CORTEX M3处理器。
3.根据权利要求1或2所述的水情测报测控装置，其特征在干，所述CPU控制及数据处 理模块内装有温度传感器。
4.根据权利要求1所述的水情测报测控装置，其特征在干，所述水位采集传感模块采 用浮子式传感器。
5.根据权利要求1所述的水情测报测控装置，其特征在干，所述雨量采集传感模块采 用翻斗式雨量仪。
6.根据权利要求1所述的水情测报测控装置，其特征在干，所述继电器输出控制模块 采用MCPMS17芯片。
7.根据权利要求1所述的水情测报测控装置，其特征在干，所述图像采集处理模块采 用CCD摄像头。
8.根据权利要求1所述的水情测报测控装置，其特征在干，所述电源模块由太阳能硅 光电池和铅蓄电池连接构成。
9.根据权利要求1所述的水情测报测控装置，其特征在干，所述远程无线通讯模块采 用两路RS485和单路GPRS通讯方式。
专利摘要本实用新型公开了一种水情测报测控装置，包括CPU控制及数据处理模块、水位采集传感模块、雨量采集传感模块、图像采集处理模块、继电器输出控制模块、远程无线通讯模块、指示灯及时钟模块、电源模块，水位采集传感模块、雨量采集传感模块接入CPU控制及数据处理模块，指示灯及时钟模块、远程无线通讯模块与CPU控制及数据处理模块双向连接，CPU控制及数据处理模块接入继电器输出控制模块，电源模块与CPU控制及数据处理模块、图像采集模块、远程无线通讯模块连接，本实用新型可靠性高，能在各种干扰环境下稳定可靠运行；体积小、重量轻、适合在不同领域进行灵活安装。
文档编号G05B19/418GK202351665SQ20112037037
公开日2012年7月25日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者朱玺, 王冠星, 苗洪雷, 陈晓 申请人:华自科技股份有限公司