专利名称：储水罐液位数据采集与远程无线控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应用于水塔安全自动控制领域中的装置。
背景技术：
目前，我国处理生活或工厂供水主要采用的是水塔形式，为了防止水塔水位过高而溢水，或水过少而出现用水时的等待现象，应当控制塔内水位始终保持在一定范围。当前，控制水塔水位常用的方法是由浮子检测水位，通过浮子杠杆原理接通或断开抽水机工作电路。但这种方式存在如下问题:首先，这种系统检测液位精确度与可靠性都不高，同时没有明确的液位数据作为控制依据；其次，需要工作人员靠近水塔判断水位的高低，增加了工作的复杂度和危险程度，降低了工作效率；再次，若需要调整控制水位的上下限需要增设复杂装置，实现起来有困难经济上也不合理。
发明内容为了解决背景技术中所提到的技术问题，本实用新型提供一种储水罐液位数据采集与远程无线控制系统，该种系统可提供数据采集精度达到2%。的实时数据采集和远程传送，同时还可以实现对水塔水位的远程控制，保证了控制的及时性，降低了工作人员的劳动强度。本实用新型的技术方案是:该种储水罐液位数据采集与远程无线控制系统，由下位机和上位机组成，其独特之处在于:所述下位机和上位机均采用STC89S52型单片机，在所述下位机和上位机之间的数据通道上连接有一对安美通科技APC250无线收发模块以实现对下位机和上位机之间的数据远程传送；所述下位机的外部还连接有液位变送器、A/D转换器、数码显示器以及储水罐水泵驱动电路，所述液位变送器输出的模拟量液位信号经过A/D转换器转换后变为数字量液位信号输送至所述下位机的液位采样信号输入端，所述下位机的水泵控制信号输出端连接至储水罐水泵驱动电路的控制信号输入端；所述上位机的外部连接有液晶显示模块和超限报警模块，此外，所述A/D转换器为MAX186CCPP型A/D转换器。本实用新型具有如下有益效果:首先，该系统液位检测处采用了 MAX186CCPP12位AD,数据采集精度可达到2%。，数据采集精度大为提高，为控制提供可靠实时数据依据；其次，该系统在储水系统处增加数据显示，可实时通过数码管查询当前液位数据，可便于操作人员了解当前液位状态，进行下一步操作，为操作人员实现正确操作提供了可靠保证；再次，由于该设计中增加了 APC250无线传输模块，传输距离可达1800m，可使管理人员在管理室就可以对距离较远的储水机构进行在线监控，不用去现场进行监督，这样既省时又省力，为管理人员带来了极大的方便，提高了整体的工作效率，该系统增设了上位机控制部分，管理人员可以通过上位机实时查看液位信息，可跟随实际需要情况自主设定储水机构的上下限值，下位机可由上位机的控制指令自动调节进水量，保持液位在限定值之间。对于储水系统较多的现场情况，可增加下位机，实现整体调配自动控制。综上所述，本系统可以实现对水塔水位的远程控制，保证了控制的及时性，降低了工作人员的劳动强度。
:图1是本实用新型的组成框图。图2是本实用新型所述A/D转换器的电路图，图中U6即为MAX186CCPP12位A/D
转换器。图3是本实用新型所述上位机的接口电路图。图4是本实用新型所述下位机的接口电路图。图5是本实用新型所述储水罐水泵驱动电路的电路图。图6是本实用新型所述APC250无线收发模块的电路图。
具体实施方式
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以下结合附图对本实用新型作进一步说明:由图1至图6所示，该种储水罐液位数据采集与远程无线控制系统，由下位机和上位机组成，其独特之处在于:所述下位机和上位机均采用STC89S52型单片机，在所述下位机和上位机之间的数据通道上连接有一对APC250无线收发模块以实现对下位机和上位机之间的数据远程传送；所述下位机的外部还连接有液位变送器、A/D转换器、数码显示器以及储水罐水泵驱动电路，所述液位变送器输出的模拟量液位信号经过A/D转换器转换后变为数字量液位信号输送至所述下位机的液位采样信号输入端，所述下位机的水泵控制信号输出端连接至储水罐水泵驱动电路的控制信号输入端；所述上位机的外部连接有液晶显示模块和超限报警模块；所述A/D转换器为MAX186CCPP型A/D转换器。图3是本实用新型所述上位机的接口电路图，图中同一端口标号表示2者在图中连接为同一节点。其中P3.0 (RXD)、P3.1 (TXD)为无线数据接收、发送引脚，P2.0-P2.3为液晶显示控制引脚，P0.0-P0.7为液晶显示数据引脚。图4是本实用新型所述下位机的接口电路图，图中冋一端口标号表不2者在图中连接为同一节点。其中P2.4-P2.6为控制AD转换引脚，P2.7为AD数据输入引脚，P2.0-P2.3为驱动四位数码管的位选信号输出引脚，P0.0-P0.7为数码管的段选信号输出引脚，P3.0(RXD)和P3.1 (TXD)为无线数据接受、发送引脚，P1.0-P1.4为驱动水泵控制引脚。图5是本实用新型所述储水罐水泵驱动电路的电路图，图中同一端口标号表示2者在图中连接为同一节点，例如图中的位于三极管集电极上的A端和位于74HC573模块上19号管脚上的A端即连接在一点。图6是本实用新型所述APC250无线收发模块的电路图。对于此部分，上位机、下位机的无线部分外围电路一致，接收(RXD)、发送(TXD)引脚均连接至单片机P3.0、P3.1 口。发送频率为960MHz，步进精度为IKHz，传输距离为1800m。具体应用时，系统通过YHT-6型液位变送器将所采集到的也为压力信号需信号转换为4-20mA电流信号，通过串联250 Ω电阻转换为1-5V电压信号，输入到MAX186CCPP12位AD芯片中进行A/D转换，通过STC89C52单片机实现数据的实时采集，通过数码管模块实时显示液位深度值，利用安美通科技的APC250模块实现数据的无线远传至上位机系统；上位机将接收到的液位信息显示到LCD12864液晶屏上，并对其与设定的液位上下限进行比较分析，如有超限，发出声光报警，同时可将相应指令发送至下位机，控制水泵动作，实现液位的闭环自动控制。
权利要求1.一种储水罐液位数据采集与远程无线控制系统，由下位机和上位机组成，其特征在于:所述下位机和上位机均采用STC89S52型单片机，在所述下位机和上位机之间的数据通道上连接有一对安美通科技APC250无线收发模块以实现对下位机和上位机之间的数据远程传送；所述下位机的外部还连接有液位变送器、A/D转换器、数码显示器以及储水罐水泵驱动电路，所述液位变送器输出的模拟量液位信号经过A/D转换器转换后变为数字量液位信号输送至所述下位机的液位采样信号输入端，所述下位机的水泵控制信号输出端连接至储水罐水泵驱动电路的控制信号输入端；所述上位机的外部连接有液晶显示模块和超限报警模块；所述A/D转换器为MAX186CCPP型A/D转换器。
专利摘要一种储水罐液位数据采集与远程无线控制系统，主要为了解决现有水塔的浮子式液位检测装置精确度与可靠性不高且无法实现远程控制的问题。其特征在于下位机和上位机采用STC89S52型单片机，在二者之间的数据通道上连接有APC250无线收发模块；下位机的外部连接有液位变送器、A/D转换器、数码显示器以及储水罐水泵驱动电路，液位变送器输出的模拟信号经过A/D转换器转换后输送至下位机的采样信号输入端，下位机的水泵控制信号输出端连接至水泵驱动电路的控制信号输入端；A/D转换器为MAX186CCPP型A/D转换器。本种系统可提供数据采集精度达到2‰的实时数据采集和远程传送，同时还可以实现对水塔水位的远程控制，保证了控制的及时性。
文档编号G05B19/418GK202939510SQ20122065275
公开日2013年5月15日 申请日期2012年12月2日 优先权日2012年12月2日
发明者段玉波, 王天任, 王超, 李秋翰, 张微微, 李航 申请人:东北石油大学