載波水位傳感器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種載波水位傳感器，它主要包括微處理器，采集單元，載波通信單元，紅外通信單元，數(shù)據(jù)顯示與存儲(chǔ)單元，所述微處理器的輸入端與采集單元的輸出端連接，所述采集單元的輸入端與傳感器探頭的輸出端連接，所述微處理器的輸出端與載波通信單元的輸入端連接。所述微處理器內(nèi)置紅外通信單元。本實(shí)用新型的有益效果：它具有準(zhǔn)確，可靠性高，成本低，可遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制的優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】載波水位傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種載波水位傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)有關(guān)權(quán)威部門(mén)的不完全統(tǒng)計(jì)，一個(gè)中等城市的隧道大約50?70公里不等，這些隧道里面放置著電力、通信、煤氣、熱力等設(shè)施，并且這些隧道均處于鬧市區(qū)，一旦出現(xiàn)水災(zāi)、火災(zāi)或爆炸，其后果難以想象，我國(guó)多個(gè)城市發(fā)生過(guò)隧道水災(zāi)情況，給廣大人民群眾造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)損失。影響隧道安全的一個(gè)主要因素是隧道內(nèi)的水，因此，對(duì)隧道內(nèi)水位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控顯得尤其重要。
[0003]通常采用傳感器對(duì)隧道內(nèi)水位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，但現(xiàn)有普通傳感器容易受外界因素干擾，導(dǎo)致獲取的信息不準(zhǔn)確，而且現(xiàn)有普通傳感器不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制。而且隧道監(jiān)控利用傳統(tǒng)方式實(shí)施成本過(guò)于昂貴，限制了其推廣。因此，如果能對(duì)隧道內(nèi)的水位進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制，將會(huì)減少隧道水災(zāi)事故。
[0004]總而言之，目前需要本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是:如何對(duì)隧道內(nèi)水位進(jìn)行準(zhǔn)確的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的就是為了解決上述問(wèn)題，提供一種載波水位傳感器，它具有準(zhǔn)確，可靠性高，成本低，可遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種載波水位傳感器，主要包括微處理器，采集單元，載波通信單元，紅外通信單元，數(shù)據(jù)顯示與存儲(chǔ)單元，所述微處理器的輸入端與采集單元的輸出端連接，所述采集單元的輸入端與傳感器探頭的輸出端連接，所述微處理器的輸出端與載波通信單元的輸入端連接。
[0008]所述微處理器采用8051指令兼容的高速微處理器，具有8/16位雙模式ALU、8倍速于標(biāo)準(zhǔn)51處理器，內(nèi)置紅外通信單元。所述紅外通信單元的紅外線調(diào)制頻率為38KHz。
[0009]所述采集單元采用光耦器件NEC2501來(lái)隔離內(nèi)、外信號(hào)，并為外部輸入信號(hào)提供獨(dú)立的電源供電。
[0010]所述載波通信采用直接序列擴(kuò)頻的BPSK調(diào)制解調(diào)方式，采用幀同步方式的串行移位通信，半雙工方式，速率500bps，中心頻率為120KHz，帶寬為7.5KHz。
[0011]所述數(shù)據(jù)顯示采用ZLG7289B芯片直接驅(qū)動(dòng)8位共陰極數(shù)碼管(LED)，所述ZLG7289B芯片采用SPI串行總線與微處理器接口。
[0012]所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元選用鐵電非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器FM24C16A。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果:
[0014]I利用載波技術(shù)實(shí)現(xiàn)了在電源線上傳輸視頻和控制信號(hào)的目的，大大減少了控制電纜和通信電纜的使用量，降低了隧監(jiān)控項(xiàng)目的工程量，從而縮減了隧道監(jiān)控項(xiàng)目的成本造價(jià)。
[0015]2可以完成隧道內(nèi)的視頻信息和控制信息的傳輸。
[0016]3載波水位傳感器在I對(duì)電纜上實(shí)現(xiàn)了電源的提供和控制信號(hào)的傳輸，可以級(jí)聯(lián)，一對(duì)線上最多能夠連接128個(gè)傳感器。由于在信號(hào)發(fā)射過(guò)程中采用了先進(jìn)的處理中頻處理、上變頻技術(shù)，極好地補(bǔ)償了電纜對(duì)信號(hào)幅度的衰減以及不同頻率間的衰減差，保持了數(shù)據(jù)的完整性及實(shí)時(shí)性，在傳輸距離達(dá)到幾公里或更遠(yuǎn)時(shí)，信號(hào)基本無(wú)失真、控制信號(hào)無(wú)誤碼。通過(guò)級(jí)聯(lián)和中繼傳輸距離能夠達(dá)到幾十公里。
[0017]4載波高頻傳輸方式和高性能阻波、濾波器設(shè)計(jì)能有效抑制共模干擾和電磁干擾。即使在惡劣的環(huán)境下也能保持其可靠性。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為載波水位傳感器結(jié)構(gòu)圖；
[0019]其中I為傳感器探頭，2為采集單元，3為微處理器，4為載波通信單元，5為紅外通信單元,6為數(shù)據(jù)顯示與存儲(chǔ)單元,7為電源單元。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0021]如圖1，一種載波水位傳感器，主要包括微處理器3，采集單元2，載波通信單元4，紅外通信單元5，數(shù)據(jù)顯示與存儲(chǔ)單元6，所述微處理器3的輸入端與采集單元2的輸出端連接，所述采集單元2的輸入端與傳感器探頭I的輸出端連接，所述微處理器3的輸出端與載波通信單元4的輸入端連接。
[0022]所述微處理器3是專(zhuān)為面向未來(lái)的開(kāi)放式智能信息家電以及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的單芯片系統(tǒng)，它采用8051指令兼容的高速微處理器，軟件易于開(kāi)發(fā)，具有8/16位雙模式ALU、8倍速于標(biāo)準(zhǔn)51。尤其在電力線載波通信方面具有更大的優(yōu)勢(shì)，更強(qiáng)的抗干擾能力，更高的數(shù)據(jù)通信速率和更大的軟件可配置靈活性。
[0023]所述微處理器3內(nèi)置紅外通信單元5，對(duì)傳感器參數(shù)進(jìn)行配置。所述紅外通信單元5紅外線調(diào)制頻率為38KHz。
[0024]所述采集單元2為了增加對(duì)外界各種干擾的抵抗能力，采用光耦器件NEC2501來(lái)隔離內(nèi)、外信號(hào)，并為外部輸入信號(hào)提供獨(dú)立的電源供電。采集到的信號(hào)經(jīng)光耦器件轉(zhuǎn)換后，通過(guò)三態(tài)放大收發(fā)器送到微處理器的I/O接口，在微處理器內(nèi)對(duì)這些信號(hào)做出相應(yīng)的處理。
[0025]所述載波通信單元4采用直接序列擴(kuò)頻的BPSK調(diào)制解調(diào)方式:將要發(fā)送的信息用偽隨機(jī)碼序列擴(kuò)展到較寬的頻帶上，在接收端用同樣的偽隨機(jī)碼序列來(lái)進(jìn)行同步接收，恢復(fù)信息。載波通信采用幀同步方式的串行移位通信，半雙工方式，速率500bps，中心頻率為120KHz，帶寬為 7.5KHz。
[0026]所述數(shù)據(jù)顯示與存儲(chǔ)單元6，所述數(shù)據(jù)顯示單元用ZLG7289B芯片直接驅(qū)動(dòng)8位共陰極數(shù)碼管(LED)，ZLG7289B芯片采用SPI串行總線與微處理器接口，占用I/O接口線較少。所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元選用鐵電非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器FM24C16A，存取數(shù)據(jù)速度快，保存數(shù)據(jù)時(shí)間長(zhǎng)。[0027]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種載波水位傳感器，其特征是，主要包括微處理器，采集單元，載波通信單元，紅外通信單元，數(shù)據(jù)顯示與存儲(chǔ)單元，所述微處理器的輸入端與采集單元的輸出端連接，所述采集單元的輸入端與傳感器探頭的輸出端連接，所述微處理器的輸出端與載波通信單元的輸入端連接。
2.如權(quán)利要求1所述載波水位傳感器，其特征是，所述微處理器采用8051指令兼容的高速微處理器，具有8/16位雙模式ALU、8倍速于標(biāo)準(zhǔn)51處理器，內(nèi)置紅外通信單元。
3.如權(quán)利要求1所述載波水位傳感器，其特征是，所述采集單元采用光耦器件NEC2501來(lái)隔離內(nèi)、外信號(hào)，并為外部輸入信號(hào)提供獨(dú)立的電源供電。
4.如權(quán)利要求1所述載波水位傳感器，其特征是，所述載波通信采用直接序列擴(kuò)頻的BPSK調(diào)制解調(diào)方式，采用幀同步方式的串行移位通信，半雙工方式，速率500bps，中心頻率為 120KHz，帶寬為 7.5KHz。
5.如權(quán)利要求1所述載波水位傳感器，其特征是，所述數(shù)據(jù)顯示采用ZLG7289B芯片直接驅(qū)動(dòng)8位共陰極數(shù)碼管(LED)，所述ZLG7289B芯片采用SPI串行總線與微處理器接口。
6.如權(quán)利要求1所述載波水位傳感器，其特征是，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元選用鐵電非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器FM24C16A。
7.如權(quán)利要求2所述載波水位傳感器，其特征是，所述紅外通信單元的紅外線調(diào)制頻率為38KHz。
【文檔編號(hào)】G01F23/00GK203396444SQ201320456030
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月29日
【發(fā)明者】徐明磊, 薛欣科 申請(qǐng)人:山東科華電力技術(shù)有限公司