水資源監(jiān)測終端的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及水資源監(jiān)測領(lǐng)域，具體涉及水資源監(jiān)測終端。
【背景技術(shù)】
[0002]水是人類賴以生存的自然資源，水質(zhì)監(jiān)測是合理開發(fā)利用和保護水土資源提供系統(tǒng)的水質(zhì)資料的重要基礎(chǔ)工作。對于山洪災害缺乏實時監(jiān)測和應急監(jiān)測的裝備手段，不具備現(xiàn)場分析和跟蹤監(jiān)測調(diào)查等快速反應能力，當突發(fā)山洪災害時，也不能快速的做出反應，從而造成了嚴重的自然災害。目前，還缺乏一種能夠?qū)λ|(zhì)工作進行數(shù)字化，導致新型資源共享困難。水質(zhì)信息采集、傳輸、處理的手段相當落后，從現(xiàn)場取樣、實驗室分析到數(shù)據(jù)處理多為人工作業(yè)，監(jiān)測數(shù)據(jù)仍采用郵寄或電傳方式上報，耗費時間長，不能及時從中發(fā)現(xiàn)問題。另外，水資源監(jiān)測缺乏先進技術(shù)的支撐，信息化水平低，進一步阻礙了人們對水資源的合理利用以及預防。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供水資源監(jiān)測終端，該監(jiān)測終端能夠?qū)λ亢退恍畔⑦M行監(jiān)測，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)利用通信通道進行傳輸，更利于后期的信息化監(jiān)控以及數(shù)據(jù)利用，該終端還專門設(shè)置防雷的部分，更適合于在野外使用。
[0004]為解決上述的技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案:水資源監(jiān)測終端，包括微控制器、連接在微控制器上的MC703無線模塊、調(diào)制解調(diào)器、翻斗雨量計和固態(tài)存儲器，在微控制器上還連接太陽能充電控制器，太陽能充電控制器還依次連接電源防雷模塊和太陽能電池板，在調(diào)制解調(diào)器上還連接數(shù)傳電臺。翻斗雨量計采用單路采集方式，當降雨量達到翻斗雨量計觸發(fā)值時，雨量計的兩個輸入信號產(chǎn)生反轉(zhuǎn)，從而引發(fā)外部中斷，喚醒處于休眠模式的微控制器，微控制器轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)，執(zhí)行雨量中斷程序，將對檢測到的雨量信號進行累加和保存。并口水位計對水位的采集是使用12路并行線直接與微控制器的I / O口相連，水位采用查詢方式，定時讀取數(shù)據(jù)。微控制器對數(shù)據(jù)進行處理、利用固態(tài)存儲器進行存儲和利用無線模塊進行數(shù)據(jù)發(fā)送，更利于后期的信息化監(jiān)控以及數(shù)據(jù)的傳輸利用。而調(diào)制解調(diào)器和短波電臺主要是為了構(gòu)建超短波網(wǎng)絡，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的通信。該監(jiān)測終端采用太陽能電池板進行供電，利用太陽能充電控制器傳輸給微控制器使用，同時還設(shè)置電源防雷模塊，避免雷電將該供電部分損壞，保證該監(jiān)測終端在野外惡劣環(huán)形下工作的安全可靠。
[0005]所述微控制器上還連接人機接口和RS485接口。RS485接口的設(shè)置可以進一步擴展傳感器，采集更多的水情數(shù)據(jù)，提供更準確的數(shù)據(jù)信息并傳送給微控制器，以便微控制器對數(shù)據(jù)做進一步的處理。人機接口采用段式微功耗液晶顯示器，帶鍵盤控制，實時顯示標準時間和交替顯示各種參數(shù)，以便能夠及時了解情況。
[0006]所述固態(tài)存儲器包括鐵電存儲器FRAM和存儲SD卡。鐵電存儲器FRAM可以作為數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)，微控制器將采集的數(shù)據(jù)可以先暫存到鐵電存儲器FRAM中，然后最終將數(shù)據(jù)存放在存儲卡中，實現(xiàn)大容量的存儲。FRAM、SD卡都是用SPI總線與ATMEGA1280連接的，可以方便快速地進行數(shù)據(jù)通信。
[0007]所述微控制器的型號為ATMEGA1280。該微控制器是一款高性能、低功耗8位AVR閃存微控制器。該單片機CPU內(nèi)核采用了先進的RISC體系結(jié)構(gòu)，具有強大的數(shù)據(jù)處理能力。ATMEGA1280具有128K字節(jié)的在系統(tǒng)可編程Flash存儲器，4K字節(jié)的EEPR0M，8K字節(jié)的SRAM，4個串口(均可用作485和232通訊)，I2C總線接口、SPI總線接口、6個具有比較模式和PffM功能的定時/計數(shù)器。還具有與IEEE1149.1規(guī)范兼容的JTAG接口，能為程序的編寫調(diào)試帶來很大的方便。
[0008]所述數(shù)傳電臺的型號為ND886A。
[0009]無線模塊為能夠同時支持超短波網(wǎng)絡和CDMA網(wǎng)絡的無線模塊。常用的是CDMA網(wǎng)絡，利用電信的公網(wǎng)來進行通信，使用方便，費用較低。超短波網(wǎng)絡作為備用網(wǎng)絡，當在CDMA網(wǎng)絡不能覆蓋到的偏遠地區(qū)時，或者CDMA網(wǎng)絡在維護不能使用時，可以啟用超短波網(wǎng)絡繼續(xù)進行數(shù)據(jù)的傳送，使得通信連貫，及時進行數(shù)據(jù)通信。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0011]1、該監(jiān)測終端采用太陽能電池板進行供電，利用太陽能充電控制器傳輸給微控制器使用，同時還設(shè)置電源防雷模塊，避免雷電將該供電部分損壞，保證該監(jiān)測終端在野外惡劣環(huán)形下工作的安全可靠。
[0012]2、采用翻斗雨量計和并口水位計對雨量和水位信息進行收集，傳送給微控制器，微控制器對數(shù)據(jù)進行處理、利用固態(tài)存儲器進行存儲和利用無線模塊進行數(shù)據(jù)發(fā)送，更利于后期的信息化監(jiān)控以及數(shù)據(jù)的傳輸利用。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步闡述，本實用新型的實施例不限于此。
[0015]實施例1:
[0016]如圖1所示，本實用新型包括微控制器、連接在微控制器上的MC703無線模塊、調(diào)制解調(diào)器、翻斗雨量計和固態(tài)存儲器，在微控制器上還連接太陽能充電控制器，太陽能充電控制器還依次連接電源防雷模塊和太陽能電池板，在調(diào)制解調(diào)器上還連接數(shù)傳電臺。翻斗雨量計采用單路采集方式，當降雨量達到翻斗雨量計觸發(fā)值時，雨量計的兩個輸入信號產(chǎn)生反轉(zhuǎn)，從而引發(fā)外部中斷，喚醒處于休眠模式的微控制器，微控制器轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)，執(zhí)行雨量中斷程序，將對檢測到的雨量信號進行累加和保存。并口水位計對水位的采集是使用12路并行線直接與微控制器的I / O 口相連，水位采用查詢方式，定時讀取數(shù)據(jù)。微控制器對數(shù)據(jù)進行處理、利用固態(tài)存儲器進行存儲和利用無線模塊進行數(shù)據(jù)發(fā)送，更利于后期的信息化監(jiān)控以及數(shù)據(jù)的傳輸利用。而調(diào)制解調(diào)器和短波電臺主要是為了構(gòu)建超短波網(wǎng)絡，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的通信。該監(jiān)測終端采用太陽能電池板進行供電，利用太陽能充電控制器傳輸給微控制器使用，同時還設(shè)置電源防雷模塊，避免雷電將該供電部分損壞，保證該監(jiān)測終端在野外惡劣環(huán)形下工作的安全可靠。
[0017]實施例2:
[0018]本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上優(yōu)選如下:所述微控制器上還連接人機接口和RS485接口。RS485接口的設(shè)置可以進一步擴展傳感器，采集更多的水情數(shù)據(jù)，提供更準確的數(shù)據(jù)信息并傳送給微控制器，以便微控制器對數(shù)據(jù)做進一步的處理。人機接口采用段式微功耗液晶顯示器，帶鍵盤控制，實時顯示標準時間和交替顯示各種參數(shù)，以便能夠及時了解情況。
[0019]所述固態(tài)存儲器包括鐵電存儲器FRAM和存儲SD卡。鐵電存儲器FRAM可以作為數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)，微控制器將采集的數(shù)據(jù)可以先暫存到鐵電存儲器FRAM中，然后最終將數(shù)據(jù)存放在存儲卡中，實現(xiàn)大容量的存儲。FRAM、SD卡都是用SPI總線與ATMEGA1280連接的，可以方便快速地進行數(shù)據(jù)通信。
[0020]所述微控制器的型號為ATMEGA1280。該微控制器是一款高性能、低功耗8位AVR閃存微控制器。該單片機CPU內(nèi)核采用了先進的RISC體系結(jié)構(gòu)，具有強大的數(shù)據(jù)處理能力。ATMEGA1280具有128K字節(jié)的在系統(tǒng)可編程Flash存儲器，4K字節(jié)的EEPR0M，8K字節(jié)的SRAM，4個串口(均可用作485和232通訊)，I2C總線接口、SPI總線接口、6個具有比較模式和PffM功能的定時/計數(shù)器。還具有與IEEE1149.1規(guī)范兼容的JTAG接口，能為程序的編寫調(diào)試帶來很大的方便。
[0021]所述數(shù)傳電臺的型號為ND886A。
[0022]無線模塊為能夠同時支持超短波網(wǎng)絡和CDMA網(wǎng)絡的無線模塊。常用的是CDMA網(wǎng)絡，利用電信的公網(wǎng)來進行通信，使用方便，費用較低。超短波網(wǎng)絡作為備用網(wǎng)絡，當在CDMA網(wǎng)絡不能覆蓋到的偏遠地區(qū)時，或者CDMA網(wǎng)絡在維護不能使用時，可以啟用超短波網(wǎng)絡繼續(xù)進行數(shù)據(jù)的傳送，使得通信連貫，及時進行數(shù)據(jù)通信。
[0023]如上所述便可實現(xiàn)該實用新型。
【主權(quán)項】
1.水資源監(jiān)測終端，其特征在于:包括微控制器、連接在微控制器上的MC703無線模塊、調(diào)制解調(diào)器、翻斗雨量計和固態(tài)存儲器，在微控制器上還連接太陽能充電控制器，太陽能充電控制器還依次連接電源防雷模塊和太陽能電池板，在調(diào)制解調(diào)器上還連接數(shù)傳電臺。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水資源監(jiān)測終端，其特征在于:所述微控制器上還連接人機接口和RS485接口。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水資源監(jiān)測終端，其特征在于:所述固態(tài)存儲器包括鐵電存儲器FRAM和存儲SD卡。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水資源監(jiān)測終端，其特征在于:所述微控制器的型號為ATMEGAI280。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水資源監(jiān)測終端，其特征在于:所述數(shù)傳電臺的型號為ND886A。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水資源監(jiān)測終端，其特征在于:無線模塊為能夠同時支持超短波網(wǎng)絡和CDMA網(wǎng)絡的無線模塊。
【專利摘要】本實用新型公開了水資源監(jiān)測終端，包括微控制器、連接在微控制器上的MC703無線模塊、調(diào)制解調(diào)器、翻斗雨量計和固態(tài)存儲器，在微控制器上還連接太陽能充電控制器，太陽能充電控制器還依次連接電源防雷模塊和太陽能電池板，在調(diào)制解調(diào)器上還連接數(shù)傳電臺。本實用新型通過上述原理，能夠?qū)λ亢退恍畔⑦M行監(jiān)測，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)利用通信通道進行傳輸，更利于后期的信息化監(jiān)控以及數(shù)據(jù)利用，該終端還專門設(shè)置防雷的部分，更適合于在野外使用。
【IPC分類】G08C17/02
【公開號】CN204926477
【申請?zhí)枴緾N201520710623
【發(fā)明人】陳靜
【申請人】成都漢康信息產(chǎn)業(yè)有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年9月15日