專利名稱：一種水位液面監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種監(jiān)控系統(tǒng)，特別涉及ー種水面液位監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術：
水位測量一直是ー門比較重要的研究課程，在科學的發(fā)展史中，有過很多種的水位測量法，比如說浮標測量法、電容式水位測量法、超聲波反射法等。浮標測量法是根據(jù)漂浮在液面上的浮子(也稱浮標)受到水的浮力作用·隨水位的變化而產(chǎn)生位移來進行液位測量的，水位上升時浮球向上??；水位下降時，浮球向下浮。其缺點是安裝復雜，測量精度低，不可靠，經(jīng)常出現(xiàn)浮子卡死不動和傳感器堵塞導致測不準；維護工作量大，安裝、調試不便，采集到的僅是模擬告警信號，不能直接進入電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)。 電容式液位計在容器內(nèi)插入電極，當液位變化時，電極內(nèi)部介質改變，電極間(或電極與容器壁之間)的電容也隨之變化，該電容量的變化再轉換成標準化的直流電信號。其精確度為土(O. 5-1. 5) %。電容式液位計具有以下優(yōu)點傳感器無機械可動部分，結構簡單、可靠；精確度高；檢測端消耗電能小，動態(tài)響應快；維護方便，壽命長。但是被測液體的介電常數(shù)不穩(wěn)定會引起較大的誤差。超聲波反射法液位計的傳感器由ー對發(fā)射、接收換能器組成。發(fā)射換能器面對液面發(fā)射超聲波脈沖，超聲波脈沖從液面上反射回來，被接收換能器接收。根據(jù)發(fā)射至接收的時間可確定傳感器與液面之間的距離，即可換算成液位。其精確度為±0. 5%。這種液位計無機械可動部分，可靠性高，安裝簡單、方便，屬于非接觸測量，且不受液體的粘度、密度等影響，因此多用于藥池、藥罐、排泥水池等的液位測量。超聲波反射法液位計目前所存在的缺點有一定的盲區(qū)，且價格較貴。因此，現(xiàn)有的各水位液面檢測法受環(huán)境或被測液體性能影響大，測量不穩(wěn)定，結果不準確，對液位更不能實現(xiàn)實時監(jiān)控，安裝、維護工作量也大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種單片機主電路、從電路且主電路帶有紅外傳感器的水位液面監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了水位液面實時無線監(jiān)控目的，具有穩(wěn)定、可靠和方便的優(yōu)點。實現(xiàn)上述目的的技術方案是ー種水位液面監(jiān)控系統(tǒng)，包括主電路和從電路，主電路帶有紅外傳感器，其中，所述的主電路和從電路均包括單片機模塊、數(shù)碼顯示模塊、無線傳輸模塊和寄存器，其中所述單片機模塊一方面與所述的無線傳輸模塊直接連接，另ー方面通過電阻和三極管與所述的數(shù)碼顯示模塊連接，同時該單片機模塊經(jīng)過電阻連接所述寄存器，該單片機還通過并聯(lián)的電容電路接地；所述寄存器通過電阻連接所述數(shù)碼顯示模塊；
所述主電路的單片機模塊與所述的紅外傳感器直接連接。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明實現(xiàn)了水位液面在線監(jiān)測。通過充分利用單片機端ロ實現(xiàn)各種硬件控制功能和內(nèi)部硬件功能，大大減少了外圍電路的設計，而且測試精度、可靠性、穩(wěn)定性大大提高，能方便的實現(xiàn)對整個采集過程及控制過程的自動化處理和在線顯示。這都是過去普通的液位測量法較難實現(xiàn)的功能。


圖I是本發(fā)明的主電路的電路圖。
具體實施例方式下面將結合附圖對本發(fā)明作進ー步說明請參閱圖1，本發(fā)明ー種水位液面監(jiān)測系統(tǒng)，包括主電路和從電路，主電路和從電 路相同，但主電路帶有紅外傳感器4 (型號GP2D12，生產(chǎn)商夏普)。主電路和從電路均包括單片機模塊I、數(shù)碼顯示模塊2、無線傳輸模塊3和寄存器5，其中單片機模塊1，可以采用型號為PIC16F877的單片機模塊，單片機模塊的端ロ ANO與所述的無線傳輸模塊3 (型號GW100L，生產(chǎn)商北京華榮匯無線通信設備有限公司)直接連接，另ー方面單片機模塊I的端ロ RC0、RC1、RC2分別通過電阻和三極管與所述的數(shù)碼顯示模塊連接，同時單片機模塊I經(jīng)過電阻連接所述寄存器5，單片機模塊I還通過并聯(lián)的電容電路接地；寄存器5通過電阻連接所述數(shù)碼顯示模塊2 ；主電路的單片機模塊I與所述的紅外傳感器4直接連接。主、從電路之間的數(shù)據(jù)傳送是基于無線USART同步/異步串行通信。本發(fā)明主要涉及兩個內(nèi)容一是主電路和從電路的無線傳輸模塊3，是基于美國Chipcon公司CCllOO芯片所整合的無線傳輸模塊GW100L，支持TTL并行接ロ，適應寬范的電壓(DC2. 8-3. 6V)，可支持64個頻道進行遠距離通信，理論傳輸距離可達到兩公里，并可以通過軟件實現(xiàn)對其頻道的修改以及波特率的調整。ニ是紅外傳感器4進行水位檢測，本發(fā)明使用夏普紅外測距傳感器GP2D12，檢測距離范圍100 800mm，由于考慮到水液面變化區(qū)間為IOOmm IlOmm,所以把紅外傳感器4檢測距離設定在100 200mm之間，因為當檢測距離在100 200mm變化時輸出的模擬電壓變化率最大(I. 4 2. 4V)，分辯率也就越高。通信協(xié)議使用的是業(yè)界廣泛采用的USART串ロ通信方式，只需簡單的配置就可方便的實現(xiàn)無線收發(fā)。電路的工作原理是水位檢測采用主電路單片機模塊內(nèi)嵌的10位AD轉換器檢測紅外傳感器4輸出的模擬信號，然后通過數(shù)值查表獲得相應的水位數(shù)值，除了主機數(shù)碼顯示模塊實時顯示當前水位數(shù)字以外，還通過無線傳輸模塊傳遞給從電路的無線傳輸模塊，隨后傳輸給從電路的單片機模塊，于是數(shù)碼顯示模塊上實時顯示同樣的水位內(nèi)容。需要說明的是以上結合附圖實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員可根據(jù)上述說明對本發(fā)明做出種種變化例。因而，實施例中的某些細節(jié)不應構成對本發(fā)明的限定，本發(fā)明將以所附權利要求書界定的范圍作為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種水位液面監(jiān)控系統(tǒng)，包括主電路和從電路，主電路帶有紅外傳感器，其特征在于所述的主電路和從電路均包括單片機模塊、數(shù)碼顯示模塊、無線傳輸模塊和寄存器，其中 所述單片機模塊一方面與所述的無線傳輸模塊直接連接，另一方面通過電阻和三極管與所述的數(shù)碼顯示模塊連接，同時該單片機模塊經(jīng)過電阻連接所述寄存器，該單片機還通過并聯(lián)的電容電路接地； 所述寄存器通過電阻連接所述數(shù)碼顯示模塊； 所述主電路的單片機模塊與所述的紅外傳感器直接連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水位液面監(jiān)控系統(tǒng)，包括主電路和從電路，主電路還帶有紅外傳感器，本發(fā)明主電路包括單片機模塊、數(shù)碼顯示模塊、無線傳輸模塊和寄存器。其中所述單片機模塊一方面與所述的無線傳輸模塊直接連接，另一方面通過電阻和三極管與所述的數(shù)碼顯示模塊連接，同時該單片機模塊經(jīng)過電阻連接所述寄存器，該單片機還通過并聯(lián)的電容電路接地；所述寄存器通過電阻連接所述數(shù)碼顯示模塊；所述主電路的單片機模塊與所述的紅外傳感器直接連接。本發(fā)明通過采用紅外傳感器檢測技術、單片機端口控制功能和USART無線通信等，實現(xiàn)了水位液面實時無線監(jiān)控目的，具有穩(wěn)定、可靠和方便的優(yōu)點。
文檔編號G01F23/292GK102809407SQ201110145598
公開日2012年12月5日 申請日期2011年6月1日 優(yōu)先權日2011年6月1日
發(fā)明者李榮正, 陳思琦, 葛沁源 申請人:上海工程技術大學