一種基于射頻技術(shù)的水利信息化數(shù)據(jù)采集終端的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于水利水文數(shù)據(jù)采集技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于射頻技術(shù)的水利信息化數(shù)據(jù)采集終端。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界氣候的不斷變化，我國(guó)自然環(huán)境也隨之表現(xiàn)出諸多異常的氣象變化，例如反常的季節(jié)交替。針對(duì)現(xiàn)今環(huán)境條件，水利水文信息作為氣象條件中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，掌握好水利水文信息給現(xiàn)今氣象工作者提出了巨大挑戰(zhàn)，國(guó)家諸多信息資源的開(kāi)發(fā)與利用與水利水文信息的獲取密不可分，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水資源成為水利工作的重中之重，只有根據(jù)水利水文信息進(jìn)行全方位多角度的監(jiān)測(cè)，才能針對(duì)不同氣象條件和環(huán)境做出防護(hù)和治理，更加便利于我國(guó)人民的生產(chǎn)和生活。目前市場(chǎng)中，收集水利水文信息采用的產(chǎn)品多是單一的數(shù)據(jù)采集終端，例如智能采集水位數(shù)據(jù)或者雨量數(shù)據(jù)，單一的數(shù)據(jù)采集模式，不僅需要耗費(fèi)大量的人力物力進(jìn)行多種信息采集，缺乏多種數(shù)據(jù)采集能力，同時(shí)，還需要通過(guò)人工操作對(duì)各種單一的數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送和接收，造成不必要的資源浪費(fèi)。而且采集到的數(shù)據(jù)大多是通過(guò)RTU發(fā)送，一個(gè)RTU接一個(gè)數(shù)據(jù)采集終端，無(wú)法進(jìn)行區(qū)域化采集信息，輻射范圍受到限制，不適合灌區(qū)等大范圍布點(diǎn)的工作需求；同時(shí)采集數(shù)據(jù)終端僅僅通過(guò)單點(diǎn)傳輸信號(hào)，無(wú)法形成網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)傳輸；實(shí)時(shí)采集水文信息需要設(shè)備進(jìn)行不間斷的監(jiān)測(cè)，現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集終端功耗高，能源消耗大，不利于環(huán)保。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于射頻技術(shù)的水利信息化數(shù)據(jù)采集終端，針對(duì)灌區(qū)布點(diǎn)較多的環(huán)境，采用多種傳感器對(duì)各類(lèi)水文信息進(jìn)行采集，將采集的信息通過(guò)射頻傳輸通道，集合于中心節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)采集終端，運(yùn)用低功耗芯片與射頻傳輸方式，能夠大大降低數(shù)據(jù)采集的能源消耗，利用時(shí)鐘模塊的優(yōu)點(diǎn)，免去人工操作步驟，能夠自動(dòng)完成數(shù)據(jù)信息從終端到監(jiān)控中心的傳輸，省去了人工讀取數(shù)據(jù)的繁瑣過(guò)程。
[0004]為了達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0005]一種基于射頻技術(shù)的水利信息化數(shù)據(jù)采集終端，包括微處理器、與微處理器相連的AD信號(hào)處理模塊、存儲(chǔ)器、時(shí)鐘模塊、電源模塊，所述電源模塊為數(shù)據(jù)采集終端的各個(gè)電子元器件供電，數(shù)據(jù)采集終端還包括水文傳感器信號(hào)采集模塊、串口通信模塊、并口通信接口和射頻模塊，所述水文傳感器信號(hào)采集模塊包括光耦隔離芯片、鎖存芯片、電壓比較器，所述光耦隔離芯片與微處理器的中斷接口連接，用于采集脈沖信號(hào)；所述鎖存芯片與微處理器1 口連接，用于采集并行信號(hào)；所述電壓比較器與微處理器連接，用于調(diào)理電壓信號(hào)；所述串口通信模塊、并口通信接口和射頻模塊分別與微處理器相連。
[0006]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述水文傳感器信號(hào)采集模塊還包括單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，所述光耦隔離芯片通過(guò)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器與微處理器連接。
[0007]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述水文傳感器信號(hào)采集模塊還包括電平轉(zhuǎn)換芯片，所述鎖存芯片通過(guò)電平轉(zhuǎn)換芯片與微處理器連接。
[0008]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，還包括水文傳感器，所述水文傳感器與水文傳感器信號(hào)采集模塊相連。
[0009]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)方案，所述水文傳感器包括水位計(jì)、雨量計(jì)、土壤水分傳感器中的至少一種，所述水位計(jì)與鎖存芯片相連，所述雨量計(jì)與光耦隔離芯片相連，所述土壤水分傳感器與電壓比較器相連。
[0010]有益效果:
[0011]通過(guò)水利信息化數(shù)據(jù)采集終端收集雨量、水位、土壤等水文信息，并能夠與其他設(shè)備連接接收數(shù)據(jù)，從而能夠綜合采集多種水文信息資源并通過(guò)射頻模塊發(fā)送到中心節(jié)點(diǎn)，多個(gè)中心節(jié)點(diǎn)形成網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，最終發(fā)送到監(jiān)控中心，相比有線通信節(jié)省了成本。時(shí)鐘模塊以及終端中的各個(gè)電子元器件芯片均采用低功耗模式，數(shù)據(jù)采集終端工作在低功耗狀態(tài)下，既不延誤數(shù)據(jù)傳輸，又能夠節(jié)約資源，電源模塊中的電池供電可維持模塊正常工作半年以上，大大延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命和續(xù)航時(shí)間。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型提供的基于射頻技術(shù)的水利信息化數(shù)據(jù)采集終端結(jié)構(gòu)框圖；
[0013]圖2為水文傳感器信號(hào)采集模塊結(jié)構(gòu)框圖；
[0014]圖3為數(shù)據(jù)采集終端應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)示意圖；
[0015]圖4為微處理器電路圖；
[0016]圖5為射頻通信電路圖；
[0017]圖6為時(shí)鐘模塊電路圖；
[0018]圖7為AD信號(hào)處理模塊電路圖；
[0019]圖8為雨量計(jì)信號(hào)處理電路圖；
[0020]圖9為水位計(jì)信號(hào)處理電路圖；
[0021]圖10為土壤水分傳感器信號(hào)處理電路圖；
[0022]圖11為電源電路圖；
[0023]圖12為串口通信模塊電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型，應(yīng)理解下述【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說(shuō)明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。需要說(shuō)明的是，下面描述中使用的詞語(yǔ)“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向，詞語(yǔ)“內(nèi)”和“外”分別指的是朝向或遠(yuǎn)離特定部件幾何中心的方向。
[0025]請(qǐng)參閱圖1?圖2所示的結(jié)構(gòu)框圖和各電路圖，基于射頻技術(shù)的水利信息化數(shù)據(jù)采集終端包括微處理器、以及分別與微處理器相連的水文傳感器信號(hào)采集模塊、AD信號(hào)處理模塊、射頻通信模塊、存儲(chǔ)器、時(shí)鐘模塊、串口通信模塊、并口通信接口、電源模塊。水文傳感器信號(hào)采集模塊與各水文傳感器連接，并將水文傳感器的各種數(shù)據(jù)信息處理后輸出至微處理器，AD信號(hào)處理模塊用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后傳輸至微處理器，與微處理器連接的串口通信模塊和預(yù)留并口通信接口用于與水文氣象站、分析儀等其他設(shè)施進(jìn)行通訊。串口通信模塊預(yù)留有232串口，優(yōu)選采用MAX232芯片，可以外接串口無(wú)線通信模塊，可以和PC機(jī)進(jìn)行通信，也可以外