CN201364186Y - 水库大坝无线式渗透压力监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种水库大坝无线式渗透压力监测系统，包括用于采集现场数据的监测点模块及和监测点模块通讯连接的远方监测站中心，监测点模块包括：为监测点模块供电的供电模块，其包括顺序连接的太阳能板、充电控制电路及蓄电电池；传感器，用于监测测压管内的实际浸润线数据；与所述传感器连接的中央处理单元，用于接收和处理所述数据；与所述中央处理单元连接的下通讯模块，用于与远方监测站中心通讯。本实用新型通过太阳能供电、使用GPRS或GSM的通讯方式，实现无需市电供电、实时监测性能高、抗干扰能力好、安装快。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种大坝监测系统，尤其涉及一种水库大坝无线式渗透压力监测系统。
背景技术
我国水库众多，水库的安全与否关系十分重大，而影响水库安全分析的重要依据--大坝浸润线数据能否稳定可靠的测量和实时掌握就显得十分迫切。
大坝浸润线数据是通过这样的方法得到：在大坝的横截面上每隔一段距离打一个口径很小的井，里面再设置测压管，然后测量测压管内的实际浸润线数据。目前，许多大坝的实际浸润线数据是依靠传统数据电台传输监测技术来获取，虽然是自动收集数据，但是是通过市电供电、以电磁波作为传输方式，就造成抗干扰能力及实时监测性能不好，且需要安装电线，使得安装成本高、周期长；有些大坝的实际浸润线数据是依靠传统有线传输监测技术来获取，但易引起共模干扰、耗电量高且也需要市电供电。国内有许多大坝分布在交通不方便、地理位置偏僻、无可靠电源条件的地方，这些地方大多是使用人工测量，无法实时监测大坝的安全情况。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是提供一种水库大坝无线式渗透压力监测系统，无需市电供电、实时监测性能高、抗干扰能力好及投资小。
本实用新型的另一个目的是提供一种水库大坝无线式渗透压力监测系统，能够让人员现场对其进行一些参数的改写，从而便于监测和组建监测网络。
上述目的由以下技术方案实现：
一种水库大坝无线式渗透压力监测系统，包括用于采集现场数据的监测点模块及和监测点模块通讯连接的远方监测站中心，其特征在于，监测点模块包括：为监测点模块供电的供电模块，其包括顺序连接的太阳能板、充电控制电路及蓄电电池；传感器，用于监测测压管内的实际浸润线数据；与所述传感器连接的中央处理单元，用于接收和处理所述数据；与所述中央处理单元连接的下通讯模块，用于与远方监测站中心通讯。
由上述方案可见，本实用新型通过太阳能供电、使用GPRS或GSM的通讯方式，实现无需市电供电、实时监测性能高、抗干扰能力好及投资小。
进一步的方案是，水库大坝无线式渗透压力监测系统还包括与所述监测点模块通讯连接用于更改现场监测参数的终端设置装置、与中央处理单元连接的用于和所述终端设置装置通讯配合的本地通讯模块。
本实用新型通过设置终端设置装置，用于与监测点模块进行通讯，可以根据需要方便地进行现场或提前配置监测点模块的各种参数。本实用新型的监测点模块具体可以集成多个监测装置，从而实现多种监测功能，还可以集合存储器、按键模块、液晶显示模块等，使得功能更加完善。
附图说明
图1为本实用新型的示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型水库大坝无线式渗透压力监测系统，包括用于采集现场数据的监测点模块及和监测点模块通讯连接的远方监测站中心，监测点模块具体包括：太阳能板、充电控制电路、蓄电电池、中央处理单元、下通讯模块、本地通讯模块、传感器、通道切换开关、A/D转换器、存储器、按键模块、液晶显示模块、继电器、气泵、水浸开关、报警输入电路。其中，太阳能板、充电控制电路、蓄电电池组成供电模块，用于将太阳能转化为电能，为监测点模块供电；传感器、通道切换开关及A/D转换器顺序连接，组成数据采集单元，其中传感器用于监测测压管内的实际浸润线数据，通道切换开关可以连接用于监测其他数据的监测器件，进而输入给中央处理单元。下通讯模块与中央处理单元连接，用于将处理后的监测数据发送给远方监测站中心。本地通讯模块可通讯地连接所述终端设置装置与中央处理单元。继电器与气泵配合组成传感器清理组件，用于在中央处理单元控制下定时对传感器进行清洁。所述水浸开关与报警输入电路连接，构成水位报警组件，与中央处理单元连接。存储器与中央处理单元连接，用于缓存监测数据。按键模块、液晶显示模块与中央处理单元连接，提供一个人机界面，用于便于现场查看数据。
本实施例中，远方监测站中心包括用于和所述下通讯模块通讯配合的上通讯模块及与该上通讯模块连接的监听装置。
以下配合具体电路说明本实用新型的工作原理：
中央处理单元为芯片MSP430F147，终端设置装置为一设置了相关软件的电脑，本地通讯模块采用RS232接口芯片MAX3221，终端设置装置通过可拆的RS232串口通讯线与本地通讯模块连接，实现本地配置操作；存储器为FM25L256铁电存储器；液晶显示模块采用LCM103显示器，按键模块与中央处理单元为扫描式连接，当有键盘输入时会给中央处理单元一个中断信号，中央处理单元会自动扫描实际输入的键值；通道切换开关可由MAX4636多路开关和MAX4581多路开关并联连接构成，用于连接其它监测装置，例如雨量计等，实现多种监测功能，压阻式差分输入信号通过MAX4636多路开关输入给差分仪表放大器AD8221，再经整形后送给A/D转换器，多路4～20mA信号通过MAX4581多路开关直接输入给A/D转换器；传感器采用美国进口的CCPS32干式陶瓷电容式压力传感器，蓄电电池可用锂电池ER26500M组替换；下通讯模块都采用GR64通讯模块，监测点模块和远方监测站中心之间的通讯方式可为GPRS、GSM。当然，本地通讯模块也可以采用RS485接口芯片，例如MAX3483。
本实用新型水库大坝无线式渗透压力监测系统，安装前先配置监测点模块运行参数，通过串口线将终端设置装置和本地通讯模块相连，再运行相关的终端设置软件，在相应的设置界面操作可以配置监测点模块的联网参数、测量参数、存储参数、报警参数等；联网参数包括：服务器IP地址、端口号、GSM号、传送周期、错开时间、ID号、系统时间；测量参数包括：采样周期、量程上限、量程下限；存储参数包括：四个时段设置参数、每个时段存储周期；报警参数包括：上限报警门限、下限报警门限、报警延时、快发周期，快发时长。
配置完参数后，先确认定传感器连线长度，然后投入大坝上的测压管内，水浸开关装在测压管内的理论浸润线位置处；安装完成后在服务器注册一下该监测点模块，该监测点模块和远方监测站中心就可以通过下通讯模块和上通讯模块进行通讯，从而构成一个监测系统。
所述太阳能板、充电控制电路和蓄电电池组成现场监测点模块的供电单元；在中央处理单元的控制下，传感器分时段地监测测压管内的实际浸润线数据；中央处理单元将监测到的数据分别存储在监测点模块的存储器中、通过下通讯模块上传到远方监测站中心，便于在天气不好时也能完整地保存数据。中央处理单元还控制继电器定时开启，进而控制气泵对传感器吹气，保证传感器不会受到水中滋生的微生物、贝壳、藻类等堵塞；报警输入电路采用芯片LVC14，水浸开关为水电阻，水浸开关装在测压管内的浸润线位置，当测压管中的水超标，报警输入电路就给中央处理单元一个电平信号，中央处理单元就向远方监测站中心上传报警信息；工作人员还可以通过按键模块和液晶显示模块进行现场查询数据，当然也可以通过终端设置装置进行现场修改中央处理单元的各种运行参数。
当然，本实用新型的技术构思并不仅限于上述实施例，对于本领域普通技术人员来讲，基于本实用新型而未经创造性劳动的简单替换，仍属本实用新型揭露的范围。
Claims (10)
1、一种水库大坝无线式渗透压力监测系统，包括用于采集现场数据的监测点模块及和监测点模块通讯连接的远方监测站中心，其特征在于，监测点模块包括：
为监测点模块供电的供电模块，其包括顺序连接的太阳能板、充电控制电路及蓄电电池；
传感器，用于监测测压管内的实际浸润线数据；
与所述传感器连接的中央处理单元，用于接收和处理所述数据；
与所述中央处理单元连接的下通讯模块，用于与远方监测站中心以GPRS或GSM方式通讯。
2、根据权利要求1所述的水库大坝无线式渗透压力监测系统，其特征在于，所述远方监测站中心包括用于和所述下通讯模块通讯配合的上通讯模块及与该上通讯模块连接的监听装置。
3、根据权利要求1所述的水库大坝无线式渗透压力监测系统，其特征在于，还包括与所述监测点模块通讯连接用于更改现场监测参数的终端设置装置、与中央处理单元连接的用于和所述终端设置装置通讯配合的本地通讯模块。
4、根据权利要求3所述的水库大坝无线式渗透压力监测系统，其特征在于，所述本地通讯模块采用RS232接口芯片或RS485接口芯片中的一种。
5、根据权利要求1所述的水库大坝无线式渗透压力监测系统，其特征在于，所述传感器与中央处理单元之间还顺接着通道切换开关及A/D转换器。
6、根据权利要求1所述的水库大坝无线式渗透压力监测系统，其特征在于，所述监测点模块还包括与中央处理单元连接的监测数据存储器。
7、根据权利要求6所述的水库大坝无线式渗透压力监测系统，其特征在于，所述监测点模块还包括与中央处理单元连接的按键模块、液晶显示模块。
8、根据权利要求1所述的水库大坝无线式渗透压力监测系统，其特征在于，所述监测点模块还包括与中央处理单元连接的水位报警组件，该水位报警组件包括报警输入电路及与报警输入电路连接的水浸开关。
9、根据权利要求1所述的水库大坝无线式渗透压力监测系统，其特征在于，所述监测点模块还包括由中央处理单元控制的传感器清理组件，包括继电器及与继电器连接的气泵。
10、根据权利要求1至9任意一项所述的水库大坝无线式渗透压力监测系统，其特征在于，所述下通讯模块采用GR64通讯模块。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104535249A (zh) * | 2014-12-04 | 2015-04-22 | 熊达煜 | 一种自动控制水坝水压力检测装置及其监测方法 |
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