一种具有抗干扰功能的水利遥测终端的制作方法

本实用新型属于地下水监测、农村饮水安全监测、山洪预警、地表水水文监测等领域，尤其涉及一种具有抗干扰功能的水利遥测终端。

背景技术：

水旱灾情不仅影响着广大劳动人民的生产生活，而且还是世界上最严重的自然灾害之一。洪水几乎每年都在我国发生，其频繁程度及其引起的其他自然灾害所造成的人员伤亡和财产损失，远高于发达国家。

水灾有可能引起泥石流灾害，进而造成巨大的人员伤亡和财产损失，如果监测、预报做的好，则有可能减少人员伤亡，因为从降雨到山洪泥石流形成总有一个时间差，可以实施应急转移和逃生，减少财产损失和人员伤亡。故政府对灾害预警十分重视。

目前采用水利遥测终端可实现对各地的状况进行数据采集，直接对水利进行监测达到对灾害的监测。水利遥测终端常年都处于工作状态耗能较多，而且由于耗能多可能引起水利遥测终端发生过热情况，降低水利遥测终端的使用寿命；而且现有遥测终端容易受到现场变频信号的干扰。

技术实现要素：

为了解决现有技术的缺点，本实用新型提供一种具有抗干扰功能的水利遥测终端，该水利遥测终端能够降低水利遥测终端的功耗，以及解决现场干扰造成的数据不准确的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种具有抗干扰功能的水利遥测终端，包括微处理器，所述微处理器与时钟电路相连，所述时钟电路用于为微处理器提供基准时间；所述微处理器与电源模块和抄表模块分别相连；

所述抄表模块包括通信电路，所述通信电路包括通信芯片，所述通信芯片的输入端与微处理器相连，所述通信芯片的输出端与外部接口电路相连；所述外部接口电路与水利信息检测模块相连；所述外部接口电路包括至少一个接口，每个接口均通过一个瞬态抑制二极管接地；

通信电路的电源端口与电源控制电路相连，所述电源控制电路包括一个场效应管，所述场效应管的漏极与通信电路的电源端口相连；所述场效应管的源极通过第一电容接地；所述场效应管的栅极与源极之间串接有第一电阻；所述场效应管的栅极通过第二电阻与微处理器相连；所述场效应管的源极还通过第三电阻与微处理器相连；

所述微处理器还与输入模块相连；所述输入模块包括保护电路，所述保护电路的输入端为输入端口，保护电路的输出端与抗干扰电路相连，所述抗干扰电路与微处理器相连；所述抗干扰电路包括串联连接的RC滤波电路与施密特触发器。

本实用新型的抄表模块中设计有与通信电路的电源端口相连的电源控制电路，其中，微处理器通过电源控制电路中场效应管的通断来控制通信电路电源的接通和断开，这样达到既能抄表又能降低功耗的目的；

本实用新型还由串联连接的RC滤波电路与施密特触发器构成抗干扰电路对输入微处理器的信号进行过滤及整形，达到抗干扰的目的。

所述水利信息检测模块包括水位传感器、水压传感器及流量传感器。

本实用新型的遥测终端解决了只支持一个或者一种传感器的问题，能够对水利多种信息进行采集，达到了充分利用遥测终端资源来检测水利信息的目的。

所述微处理器还与显示模块相连。

本实用新型的遥测终端还能够显示检测到的水利信息。其中，水利信息包括水位信息、水压信息及水量信息。

所述微处理器还与存储模块相连。

其中，存储模块优选Flash存储器。Flash存储器可实现分段存储的方式进行存储，当此段地址存储完之后，将擦除离当前时间最远的一条数据；数据存储及查询以时间为判定依据，历史数据在存放过程中将存储地址与存储时刻的时间相互对应，在读取数据时，先将最近一次存储数据读出，根据此次数据时间计算出需要读取时间的存放地址，快速的找到数据；补报数据存储也是按照分段存储的方式存储，地址分为两部分，一部分为存储地址，一部分为补报地址，在两个地址不一致的情况下，将数据读出进行补报，同时补报地址增加，直至两个地址一致为止。

所述微处理器还与按键模块相连。

本实用新型还能够通过按键模块的输入操作来控制和设置遥测终端的参数。

所述保护电路包括保险丝，所述保险丝的一端与两个串联连接的二极管的连结点相连。

本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的抄表模块中设计有与通信电路的电源端口相连的电源控制电路，其中，微处理器通过电源控制电路中场效应管的通断来控制通信电路电源的接通和断开，这样达到既能抄表又能降低功耗的目的，有效降低遥测终端功耗，实现了遥测终端的节能；本实用新型还由串联连接的RC滤波电路与施密特触发器构成抗干扰电路对输入微处理器的信号进行过滤及整形，达到抗干扰的目的；

(2)本实用新型的遥测终端解决了只支持一个或者一种传感器的问题，能够对水利多种信息进行采集，达到了充分利用遥测终端资源来检测水利信息的目的。

附图说明

图1是的具有抗干扰功能的水利遥测终端结构示意图；

图2是本实用新型的抄表模块结构示意图；

图3是本实用新型的外部接口电路图；

图4是本实用新型的电源控制电路图；

图5是本实用新型的输入模块电路图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明：

图1是本实用新型的具有抗干扰功能的水利遥测终端结构示意图。如图1所示的具有抗干扰功能的水利遥测终端至少包括微处理器，所述微处理器与时钟电路相连，所述时钟电路用于为微处理器提供基准时间；所述微处理器与电源模块、抄表模块和输入模块分别相连。

图2是本实用新型的抄表模块结构示意图。如图2所示的抄表模块包括通信电路，所述通信电路包括通信芯片，所述通信芯片的输入端与微处理器相连，所述通信芯片的输出端与外部接口电路相连；所述外部接口电路与水利信息检测模块相连；通信电路的电源端口与电源控制电路相连。

图3是本实用新型的外部接口电路图。如图3所示的外部接口电路以两个接口为例：

这两个接口分别通过瞬态抑制二极管D1和瞬态抑制二极管D2接地。

图4是本实用新型的电源控制电路图。如图4所示的电源控制电路包括一个场效应管Q1，所述场效应管Q1的集电极与通信电路的电源端口相连；所述场效应管Q1的源极通过第一电容C1接地；所述场效应管Q1的栅极与源极之间串接有第一电阻R1；所述场效应管Q1的栅极通过第二电阻R2与微处理器相连；所述场效应管Q1的源极还通过第三电阻R3与微处理器相连。

图5是本实用新型的输入模块电路图。如图5所示的输入模块包括保护电路，所述保护电路的输入端为输入端口Vi，保护电路的输出端与抗干扰电路相连，所述抗干扰电路与微处理器相连；所述抗干扰电路包括串联连接的RC滤波电路与施密特触发器。其中，保护电路包括保险丝s，所述保险丝s的一端与D3和D4这两个串联连接的二极管的连结点相连。

RC滤波电路为串联连接的R4与C2。

RC滤波电路的输出端通过电阻R5与施密特触发器相连，施密特触发器通过电阻R6与供电电源相连，施密特触发器通过电阻R7与输出端Vo相连。

其中，水利信息检测模块包括水位传感器、水压传感器及流量传感器。

本实用新型的具有抗干扰功能的水利遥测终端解决了只支持一个或者一种传感器的问题，能够对水利多种信息进行采集，达到了充分利用遥测终端资源来检测水利信息的目的。

进一步地，微处理器还与显示模块相连。

本实用新型的具有抗干扰功能的水利遥测终端还能够显示检测到的水利信息。其中，水利信息包括水位信息、水压信息及水量信息。

本实用新型中的微处理器可采用基于Cortex^TM-M3的STM32L1系列采用意法半导体专有的超低泄漏制程，具有自主动态电压调节功能和5种低功耗模式；从功耗方面考量MCU选用意法半导体STM32L1系列的STM32L152VBT6；此单片机具有丰富的资源,128KBFlash,16KB SRAM,4KB EEPROM,ADC,3路USART，2路SPI。

时钟电路由时钟芯片组成，其中时钟芯片可选用PHILIPS公司推出的PCF8563，此芯片为PHILIPS公司推出的工业级内含I2C总线接口功能的具有极低功耗的多功能时钟/日历芯片；超低功耗典型值为0.25uA；能够实现纽扣电池供电。

进一步地，微处理器还与存储模块相连。

优选地，存储模块为FLASH存储器。

Flash是一种具有电可擦除的可编程ROM，可以分为两大类：并行Flash和串行Flash。并行Flash存储量大，速度快；而串行Flash存储量相对较小，但体积小，连线简单，可减小电路面积，节约成本，二者各有其优缺点，可依据实际需要选取。并行Flash占用资源较多，因此系统设计选用了串行FlashM25P80。M25P80是意法半导体推出的一款高速8Mbit串行Flash，共由16部分组成，每一部分有256页，每页有256个字节。M25P80具有先进的写保护机制，读取数据的最大时钟速率为40MHz。M25P80的工作电压范围为2.7V～3.6V，具有整体擦除和扇区擦除、灵活的页编程指令和写保护功能，数据保存至少20年，每个扇区可承受100000次擦写循环。

其中，Flash存储器可实现分段存储的方式进行存储，当此段地址存储完之后，将擦除离当前时间最远的一条数据；数据存储及查询以时间为判定依据，历史数据在存放过程中将存储地址与存储时刻的时间相互对应，在读取数据时，先将最近一次存储数据读出，根据此次数据时间计算出需要读取时间的存放地址，快速的找到数据；补报数据存储也是按照分段存储的方式存储，地址分为两部分，一部分为存储地址，一部分为补报地址，在两个地址不一致的情况下，将数据读出进行补报，同时补报地址增加，直至两个地址一致为止。

进一步地，微处理器还与按键模块相连。

本实用新型还能够通过按键模块的输入操作来控制和设置遥测终端的参数。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。