一種地下水位遠程監控系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型主要涉及一種監控系統，更具體地說，涉及一種地下水位遠程監控系統。監控系統包括電源模塊、電壓變換Ⅰ、電壓變換Ⅱ、液位傳感器、I/U轉換、A/D轉換、顯示模塊、單片機、時鐘模塊、串口通信、GPRS模塊、鍵盤模塊和上位機，電源模塊的輸出端連接著液位傳感器的輸入端；液位傳感器的輸出端連接著I/U轉換的輸入端；I/U轉換的輸出端連接著A/D轉換的輸入端；A/D轉換的輸出端連接著單片機的輸入端；串口通信的輸出端連接著GPRS模塊的輸入端；GPRS模塊的輸出端連接著上位機的輸入端；鍵盤模塊的輸出端連接著單片機的輸入端。本實用新型通過液位傳感器采集地下水液位高度傳送到單片機，通過顯示器顯示出來，并通過無線傳輸傳送給上位機實現遠程監控。
【專利說明】
一種地下水位遠程監控系統
技術領域
[0001]本實用新型主要涉及監控系統，更具體地說，涉及一種地下水位遠程監控系統。
【背景技術】
[0002]地下水是一種重要的水資源，對其水位的準確監測是對地下水資源進行評價和開發利用的重要基礎。目前國內地下水位監測系統的研究還是比較落后的，儀器測試精度不高、遠程數據傳輸模塊缺失或可靠性不高等，不能滿足現代化實時監控的需要。如何使地下水的監測系統測量準確并且實現遠程監控是十分具有價值意義的研究方向。
【發明內容】
[0003]本實用新型主要解決的技術問題是提供一種地下水位遠程監控系統，其控制準確，通過液位傳感器采集地下水液位高度傳送到單片機，通過顯示器顯示出來，并通過無線傳輸傳送給上位機實現遠程監控。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型一種地下水位遠程監控系統包括電源模塊、電壓變換1、電壓變換Π、液位傳感器、I/U轉換、A/D轉換、顯示模塊、單片機、時鐘模塊、串口通信、GPRS模塊、鍵盤模塊和上位機，其控制準確，通過液位傳感器采集地下水液位高度傳送到單片機，通過顯示器顯示出來，并通過無線傳輸傳送給上位機實現遠程監控。
[0005]其中，所述電源模塊的輸出端連接著電壓變換I的輸入端;所述電源模塊的輸出端連接著電壓變換Π的輸入端;所述電源模塊的輸出端連接著液位傳感器的輸入端;所述液位傳感器的輸出端連接著I /U轉換的輸入端;所述I /U轉換的輸出端連接著A/D轉換的輸入端;所述A/D轉換的輸出端連接著單片機的輸入端;所述顯示模塊的輸出端連接著單片機的輸入端;所述時鐘芯片的輸出端連接著單片機的輸入端;所述電壓變換Π的輸出端連接著GPRS模塊的輸入端；所述單片機的輸出端連接著串口通信的輸入端;所述串口通信的輸出端連接著GPRS模塊的輸入端;所述GPRS模塊的輸出端連接著上位機的輸入端;所述鍵盤模塊的輸出端連接著單片機的輸入端。
[0006]作為本實用新型的進一步優化，本實用新型一種地下水位遠程監控系統所述單片機采用ATmegal 28單片機。
[0007]作為本實用新型的進一步優化，本實用新型一種地下水位遠程監控系統所述液位傳感器采用電流型硅壓式液位傳感器。
[0008]作為本實用新型的進一步優化，本實用新型一種地下水位遠程監控系統所述I/U轉換采用RCV420轉換芯片。
[0009]作為本實用新型的進一步優化，本實用新型一種地下水位遠程監控系統所述A/D轉換采用TLC2543模數轉換器。
[0010]作為本實用新型的進一步優化，本實用新型一種地下水位遠程監控系統所述電源模塊采用鉛蓄電池。
[0011]作為本實用新型的進一步優化，本實用新型一種地下水位遠程監控系統所述串口通信采用MAX232芯片。
[0012]控制效果:本實用新型一種地下水位遠程監控系統，其控制準確，通過液位傳感器采集地下水液位高度傳送到單片機，通過顯示器顯示出來，并通過無線傳輸傳送給上位機實現遠程監控。
【附圖說明】
[0013]下面結合附圖和具體實施方法對本實用新型做進一步詳細的說明。
[0014]圖1為本實用新型一種地下水位遠程監控系統硬件結構圖。
[0015]圖2為本實用新型一種地下水位遠程監控系統單片機原理圖。
[0016]圖3為本實用新型一種地下水位遠程監控系統I/U轉換原理圖。
[0017]圖4為本實用新型一種地下水位遠程監控系統A/D轉換原理圖。
[0018]圖5為本實用新型一種地下水位遠程監控系統電壓變換I原理圖。
[0019]圖6為本實用新型一種地下水位遠程監控系統GPRS模塊原理圖。
【具體實施方式】
[0020]【具體實施方式】一:
[0021]結合圖1、2、3、4、5、6說明本實施方式，本實施方式所述一種地下水位遠程監控系統包括電源模塊、電壓變換1、電壓變換Π、液位傳感器、I/U轉換、A/D轉換、顯示模塊、單片機、時鐘模塊、串口通信、GPRS模塊、鍵盤模塊和上位機，其控制準確，通過液位傳感器采集地下水液位高度傳送到單片機，通過顯示器顯示出來，并通過無線傳輸傳送給上位機實現遠程監控。
[0022]其中，所述電源模塊的輸出端連接著電壓變換I的輸入端，電壓變換I用于將電源模塊輸入的12V電壓變為5V電壓給單片機及大部分數字電路供電。
[0023]所述電源模塊的輸出端連接著電壓變換Π的輸入端，電壓變換Π用于將電源模塊輸入的12V電壓變為3.8V電壓給GPRS模塊供電。
[0024]所述電源模塊的輸出端連接著液位傳感器的輸入端，電源模塊用于給系統各模塊供電。
[0025]所述液位傳感器的輸出端連接著I/U轉換的輸入端，液位傳感器用于檢測地下水的水位高度。
[0026]所述I/U轉換的輸出端連接著A/D轉換的輸入端，I/U轉換用于將傳感器輸出的電流信號轉換為電壓信號供單片機使用。
[0027]所述A/D轉換的輸出端連接著單片機的輸入端，，A/D轉換用于將傳感器檢測到的模擬信號轉換為數字信號傳送給單片機。
[0028]所述顯示模塊的輸出端連接著單片機的輸入端，顯示模塊用于顯示傳感器檢測到的液位信號。
[0029]所述時鐘芯片的輸出端連接著單片機的輸入端，時鐘芯片為系統提供時間。
[0030]所述電壓變換Π的輸出端連接著GPRS模塊的輸入端，GPRS模塊用于將傳感器檢測到的液位信號通過無線傳輸的方式傳送給上位機實現遠程監控。
[0031 ]所述單片機的輸出端連接著串口通信的輸入端，串口通信用于單片機與GPRS模塊之間的信息傳輸。
[0032]所述串口通信的輸出端連接著GPRS模塊的輸入端，GPRS模塊用于將傳感器檢測到的液位信號通過無線傳輸的方式傳送給上位機實現遠程監控。
[0033]所述GPRS模塊的輸出端連接著上位機的輸入端，上位機用于接收GPRS模塊傳輸的信號，實現遠程監控。
[0034]所述鍵盤模塊的輸出端連接著單片機的輸入端，鍵盤模塊主要用于系統調試時使用。
[0035]【具體實施方式】二:
[0036]結合圖1、2、3、4、5、6說明本實施方式，所述單片機采用ATmegal 28單片機，本設計以ATmegal28單片機作為中央處理器，主要完成讀取經過A/D轉換的傳感器采集到的地下水信號，對其進行計算、處理得出準確的檢測井地下水位值，并將檢測到的信號通過顯示模塊實時動態顯示，同時啟動GPRS模塊將處理后的水位信息遠程傳輸到上位機進行遠程監控。
[0037]【具體實施方式】三:
[0038]結合圖1、2、3、4、5、6說明本實施方式，所述液位傳感器采用電流型硅壓式液位傳感器，采用國外先進的隔離型擴散硅敏感元件，將水壓轉變成電信號，再經過溫度補償和線性修正，轉化成標準電信號。
[0039]【具體實施方式】四:
[0040]結合圖1、2、3、4、5、6說明本實施方式，所述I/U轉換采用RCV420轉換芯片，RCV420轉換芯片溫度使用范圍廣泛，適用于嚴苛的環境中，而且性價比很高，集成化的設計省去了外圍電路的成本，高可靠性省去了現場維護的費用。
[0041]【具體實施方式】五:
[0042]結合圖1、2、3、4、5、6說明本實施方式，所述A/D轉換采用TLC2543模數轉換器，TLC2543芯片具有8個通道串行輸入接口，可方便以后設備的升級，本系統采用一根信號線進行數據傳輸，節省了單片機的I/O資源，采樣速率最高可到66次/S，貼片封裝體積小，功耗低適合用于便攜式儀器及嚴苛的環境中。
[0043]【具體實施方式】六:
[0044]結合圖1、2、3、4、5、6說明本實施方式，所述電源模塊采用鉛蓄電池，鉛蓄電池的優點是放電時電動勢較穩定。鉛蓄電池的工作電壓平穩、使用溫度及使用電流范圍寬、能充放電數百個循環、貯存性能好(尤其適于干式荷電貯存)、造價較低，因而應用廣泛。
[0045]【具體實施方式】七:
[0046]結合圖1、2、3、4、5、6說明本實施方式，所述串口通信采用MAX232芯片，供電簡單，只需要單一的5V電源供電、功耗低；內部集成兩個RS232驅動器，符合所有RS232技術指標。
[0047]工作原理:液位傳感器檢測地下水液位高度，檢測到的信號為模擬的電流信號，單片機不能接收模擬的電流信號，需要通過I/U轉換轉換為電壓信號，再通過A/D轉換轉換為數字信號，傳送給單片機進行控制，單片機將接受到的液位高度信號通過顯示模塊顯示出來，同時單片機驅動GPRS模塊工作，將信號通過無線傳輸的方式傳輸出去，傳送到上位機，實現遠程監控。時鐘芯片為系統提供時間。鍵盤模塊方便系統進行調試。由于系統各模塊的工作電壓不同，電源模塊輸入12V電壓給液位傳感器供電，12V電壓通過電壓變換I將電壓將至5V給單片機及部分數字電路進行供電，12V電壓通過電壓變換Π將至3.8V給GPRS模塊進行供電。
[0048]雖然本實用新型已以較佳的實施例公開如上，但其并非用以限定本實用新型，任何熟悉此技術的人，在不脫離本實用新型的精神和范圍內，都可以做各種改動和修飾，因此本實用新型的保護范圍應該以權利要求書所界定的為準。
【主權項】
1.一種地下水位遠程監控系統，其特征在于，所述地下水位遠程監控系統包括電源模塊、電壓變換1、電壓變換π、液位傳感器、I/U轉換、A/D轉換、顯示模塊、單片機、時鐘模塊、串口通信、GPRS模塊、鍵盤模塊和上位機，所述電源模塊的輸出端連接著電壓變換I的輸入端;所述電源模塊的輸出端連接著電壓變換π的輸入端;所述電源模塊的輸出端連接著液位傳感器的輸入端;所述液位傳感器的輸出端連接著I/U轉換的輸入端;所述I/U轉換的輸出端連接著A/D轉換的輸入端;所述A/D轉換的輸出端連接著單片機的輸入端;所述顯示模塊的輸出端連接著單片機的輸入端;所述時鐘芯片的輸出端連接著單片機的輸入端;所述電壓變換Π的輸出端連接著GPRS模塊的輸入端;所述單片機的輸出端連接著串口通信的輸入端;所述串口通信的輸出端連接著GPRS模塊的輸入端;所述GPRS模塊的輸出端連接著上位機的輸入端;所述鍵盤模塊的輸出端連接著單片機的輸入端。2.根據權利要求1所述的一種地下水位遠程監控系統，其特征在于:所述單片機采用ATmegal 28 單片機。3.根據權利要求1所述的一種地下水位遠程監控系統，其特征在于:所述液位傳感器采用電流型硅壓式液位傳感器。4.根據權利要求1所述的一種地下水位遠程監控系統，其特征在于:所述I/U轉換采用RCV420轉換芯片。5.根據權利要求1所述的一種地下水位遠程監控系統，其特征在于:所述A/D轉換采用TLC2543模數轉換器。6.根據權利要求1所述的一種地下水位遠程監控系統，其特征在于:所述電源模塊采用鉛蓄電池。7.根據權利要求1所述的一種地下水位遠程監控系統，其特征在于:所述串口通信采用MAX232芯片。
【文檔編號】G01F23/18GK205642545SQ201620442274
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月16日
【發明人】張雷, 唐繼利, 彭濤, 孟玲, 丁照平, 李向楠
【申請人】張雷