專利名稱：帶gps定位的水位遙控檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種水位檢測裝置，尤其涉及一種帶GPS定位的水位遙控檢測裝置。主要應用于內(nèi)河、湖泊、水庫等的水位檢測。
背景技術：
大規(guī)模的水文數(shù)據(jù)遠程自動測報系統(tǒng)，可以有效提高水雨情實時檢測的站點密度和覆蓋面，大大提高報汛的時效性，可增加洪水預報的有效預見期和預報精度，爭取了防汛的主動性，能在防汛工作中發(fā)揮重要作用，同時也為船舶航行的航道、船舶貨運的重量提供
重要參考。一般的水位遙控檢測裝置主要分三部分信息采集、信息處理、信息傳輸。當前信息采集的方法有很多種，一是壓力傳感方式，二是浮子傳感方式，三是激光、聲納等方式。浮子傳感方式需要建立細井，占用水面空間；激光、聲納方式價格比較昂貴；壓力傳感具有安裝方便，數(shù)據(jù)準確的優(yōu)勢，比較適合河流上的水位檢測要求。當前信息傳輸?shù)姆椒ㄓ腥N，一是有線傳輸方式，二是自建無線傳輸方式(無線 AP、微波等)，三是移動運營商提供的傳輸方式(包括GSM、GPRS、3G等方式)。有線傳輸方式受環(huán)境和距離的影響，不利于在野外安裝；自建無線傳輸方式價格比較高；利用移動運營商的網(wǎng)絡具有實現(xiàn)簡單，費用低的特點，特別是GPRS方式很適合河流應用的要求。信息處理一般采用嵌入式設計，可以使用不同廠家的CPU芯片達到效果，但是處理的程序很重要，必須安全、及時、可靠。當前的水位遙控檢測裝置都沒有帶GPS定位功能，這樣水位信息與地理位置信息就不能有效結合在一起，不利于數(shù)據(jù)的分析與運算，這樣的設備只能靜止安裝在某點，通過后臺配置具體位置，不能在移動過程中檢測水位數(shù)據(jù)，一旦改變安裝的位置，就需要重新配置具體位置。如申請?zhí)枮镃N200820222104. 7的專利公開了一種礦井水害檢測智能預警系統(tǒng)，其能夠檢測水位、水壓、水溫、流量等多種水文參數(shù)，能夠根據(jù)檢測水位歷史數(shù)據(jù)做出水位趨勢分析預測和超限預警，該系統(tǒng)包括與系統(tǒng)主機連接的檢測主站，檢測主站通過網(wǎng)絡與遙測分站連接，遙控分站包括水文分站，水文分站與壓力溫度一體化傳感器連接。水文分站包括單片機，單片機通過接口模塊與傳感器連接，單片機上連有GSM模塊。檢測主站包括計算機，計算機上連有GSM模塊。壓力溫度一體化傳感器集成了陶瓷壓力傳感器和一線制數(shù)字溫度傳感器。專利申請?zhí)朇N為C201010258452. 1公開了一種新型無線遙測遙控水位儀表，是采用最新無線跳碼編譯碼技術和獨特的同步跳碼算法，通過無線發(fā)射機用電磁波發(fā)射水位信號，再用接收機在遠方接收的一種新型遠程自動化測控水位儀表。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對河流水位自動遙測需要及現(xiàn)有技術的不足，提供一種帶 GPS定位的水位遙控檢測裝置，該裝置具備水位自動檢測和GPS定位功能，方便了航務部門和水利部門對河流水位的遠程監(jiān)控。[0009]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術方案帶GPS定位的水位自動遙測裝置，包括嵌入式控制中心、工作電源、GPRS模塊、GPS模塊和水位監(jiān)測傳感器，在嵌入式控制中心的控制板上設有GPS串口、GPRS串口、直流電源接口、傳感器接口 ；工作電源通過直流電源接口與嵌入式控制中心連接，GPS模塊通過GPS串口與嵌入式控制中心連接，GPRS 模塊通過GPRS串口與嵌入式控制中心連接，水位監(jiān)測傳感器通過傳感器接口與嵌入式控制中心連接。所述嵌入式控制中心的控制板設有復位電路和工作狀態(tài)指示燈，復位電路主要是在上電或復位過程中使CPU及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初態(tài)開始工作，防止系統(tǒng)死機，使控制板具有自動復位功能。工作狀態(tài)指示燈主要顯示設備的工作狀態(tài)，一般分為電源指示燈、工作狀態(tài)燈和網(wǎng)絡連接指示燈。所述工作電源是直流電源，包括太陽能電池板和蓄電池組合的電源、蓄電池或交流電源經(jīng)轉換后的直流電源。所述水位監(jiān)測傳感器為壓力傳感器。所述帶GPS定位的水位自動遙測裝置通過嵌入式控制中心通過GPRS模塊與遠程管理中心計算機無線連接。所述GPRS模塊在遙測裝置通電后會自動連接中心服務器，發(fā)生斷線后會自動重新連接。所述GPS模塊向中心服務器提供遙測裝置的位置信息。嵌入式控制中心與水位監(jiān)測傳感器連接，可以實時采集水位監(jiān)測傳感器檢測的水深值并存儲；嵌入式控制中心與GPS模塊連接，實時接收GPS位置信息，并與上一次保存的信息對比，如果位置變化大于原來設定的值，就向系統(tǒng)發(fā)送移動報警的信息，起防盜作用； 嵌入式控制中心與GPRS模塊連接，通過GPRS模塊與遠程管理中心計算機無線連接，向中心服務器上傳水位數(shù)據(jù)和GPS位置數(shù)據(jù)；GPRS模塊還具備上電后自動連接服務器，斷線后自動重新連接的功能。本實用新型的工作機理如下1.電源給嵌入式控制中心供電后，嵌入式控制中心開始工作，循環(huán)檢測各種模塊參數(shù)變化，計算分析檢測結果并把信息發(fā)送到遠程管理中心計算機，同時接收遠程管理中心計算機的控制指令并執(zhí)行。2.水位壓力傳感器把實時采集的水深值輸送給嵌入式控制中心，嵌入式控制中心對采集的數(shù)值分析判斷，如果數(shù)值(記為B)與前一次收到的數(shù)值(記為A)比較相差較大，暫時不發(fā)送，先臨時存儲下來，等待采集水位監(jiān)測傳感器下一個數(shù)值(記為C)再比較。如果A 與C的值相差不大，就舍棄B，否則兩個值(B和C)連同收到的時間一起發(fā)送到中心服務器。3.嵌入式控制中心實時接收GPS位置信息，并與上一次保存的信息對比，如果位置變化大于原來設定的值，就向系統(tǒng)發(fā)送移動報警的信息，起防盜作用。4、嵌入式控制中心通過GPRS模塊與管理中心計算機無線連接，向中心服務器上傳水位數(shù)據(jù)和GPS位置數(shù)據(jù)。GPRS模塊具備自動連接功能，斷線后可以自動重新連接到管理中心計算機。5、遠程管理中心計算機實時接收并記錄裝置上傳的數(shù)據(jù)，包括裝置的GPS位置信息、裝置檢測的水位值和檢測時間。在向終端設備發(fā)布水位數(shù)據(jù)和提供水位的歷史記錄查詢過程中，每個水位值都有一個GPS位置值對應，即使裝置是在移動過程中檢測水位，也可以很快在電子地圖上標識水位值的具體位置。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是1.為航務部門和水利部門對河流水位的遠程實時監(jiān)控提供了極大地便利。采用該裝置與遠程管理中心計算機配合，管理部門在辦公室就能實時查看河流關鍵點的水位，查看水位的歷史記錄，根據(jù)水位的歷史記錄分析水位的變化規(guī)律。2.綠色、穩(wěn)定電源可以采用太陽能供電，即節(jié)約能源，也能保證設備電壓的穩(wěn)定。3.不間斷無人值守工作檢測系統(tǒng)不間斷工作，能實現(xiàn)無人值守的水位檢測，且時時記錄檢測結果，保留水位的歷史記錄，為分析水位的變化提供了參考。4.本設備改變了目前水位檢測裝置只能靜止安裝在某點，通過后臺配置具體位置，不能在移動過程中檢測水位數(shù)據(jù)的缺點，即使改變了安裝的位置，也不需要重新配置具體位置。5.位置監(jiān)控實時發(fā)送裝置的位置，避免了設備的被盜。
圖1為本實用新型的結構框架圖；圖2為本實用新型一實施例的工作流程示意圖；圖3為本實用新型一實施例的嵌入式控制中心控制板的電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進一步說明。實施例1 如附圖所示，本實用新型的帶GPS定位的水位自動遙測裝置由嵌入式控制中心、 太陽能電池板和鉛蓄電池組合的電源、GPRS模塊、GPS模塊和水位壓力傳感器組成，嵌入式控制中心上設有復位電路和工作狀態(tài)LED指示燈。太陽能電池板和鉛蓄電池組合的電源、 GPRS模塊、GPS模塊和水位壓力傳感器分別通過相應的接口與嵌入式控制中心相連接。實施例2 如附圖所示，本實用新型的帶GPS定位的水位自動遙測裝置由嵌入式控制中心、 鋰電池、GPRS模塊、GPS模塊和水位壓力傳感器組成，嵌入式控制中心上設有復位電路和工作狀態(tài)指示燈。鋰電池、GPRS模塊、GPS模塊和水位壓力傳感器分別通過相應的接口與嵌入式控制中心相連接。使用上述遙測裝置的工作機理如下1.電源給嵌入式控制中心供電后，嵌入式控制中心開始工作，循環(huán)檢測各種模塊參數(shù)變化，計算分析檢測結果并把信息發(fā)送到遠程管理中心計算機，同時接收遠程管理中心計算機的控制指令并執(zhí)行。2.水位壓力傳感器把實時采集的水深值輸送給嵌入式控制中心，嵌入式控制中心對采集的數(shù)值分析判斷，如果數(shù)值(記為B)與前一次收到的數(shù)值(記為A)比較相差較大，暫時不發(fā)送，先臨時存儲下來，等待采集水位監(jiān)測傳感器下一個數(shù)值(記為C)再比較。如果A與C的值相差不大，就舍棄B，否則兩個值(B和C)連同收到的時間一起發(fā)送到中心服務器。 這樣可以過濾偶然錯誤值。3.嵌入式控制中心實時接收GPS位置信息，并與上一次保存的信息對比，如果位置變化大于原來設定的值，就向系統(tǒng)發(fā)送移動報警的信息，起防盜作用。4.嵌入式控制中心通過GPRS模塊與管理中心計算機無線連接，向中心服務器上傳水位數(shù)據(jù)和GPS位置數(shù)據(jù)。GPRS模塊具備自動連接功能，斷線后可以自動重新連接到管理中心計算機。5.遠程管理中心計算機實現(xiàn)對河流水位進行遠程實時檢測，檢測的內(nèi)容包括裝置的實際位置、記錄裝置檢測的水位值和檢測時間、列舉裝置檢測水位的歷史記錄、為航道管理提供水位信息等。
權利要求1.一種帶GPS定位的水位遙控檢測裝置，其特征是包括嵌入式控制中心、工作電源、 GPRS模塊、GPS模塊和水位監(jiān)測傳感器；在嵌入式控制中心的控制板上設有GPS串口、GPRS 串口、直流電源接口、傳感器接口 ；工作電源通過直流電源接口與嵌入式控制中心連接，GPS 模塊通過GPS串口與嵌入式控制中心連接，GPRS模塊通過GPRS串口與嵌入式控制中心連接，水位監(jiān)測傳感器通過傳感器接口與嵌入式控制中心連接。
2.根據(jù)權利要求1所述帶GPS定位的水位遙控檢測裝置，其特征是所述嵌入式控制中心的控制板設有復位電路和工作狀態(tài)指示燈。
3.根據(jù)權利要求1所述帶GPS定位的水位遙控檢測裝置，其特征是所述工作電源是直流電源，包括太陽能電池板與蓄電池組合的電源或者蓄電池或交流電源經(jīng)轉換后的直流電源。
4.根據(jù)權利要求1所述帶GPS定位的水位遙控檢測裝置，其特征是所述水位監(jiān)測傳感器為壓力傳感器。
5.根據(jù)權利要求1所述帶GPS定位的水位遙控檢測裝置，其特征是所述帶GPS定位的水位自動遙測裝置的嵌入式控制中心通過GPRS模塊與遠程管理中心計算機無線連接。
專利摘要本實用新型公開了一種帶GPS定位的水位遙控檢測裝置，包括嵌入式控制中心、工作電源、GPRS模塊、GPS模塊和水位監(jiān)測傳感器，工作電源、GPRS模塊、GPS模塊和水位監(jiān)測傳感器分別通過不同的接口與嵌入式控制中心相連接，嵌入式控制中心的控制板設有復位電路和工作狀態(tài)指示燈，嵌入式控制中心實時接收水位監(jiān)測傳感器檢測的水深值和GPS位置信息并存儲；并通過GPRS模塊與遠程管理中心計算機無線連接，向中心服務器上傳水位數(shù)據(jù)和GPS位置數(shù)據(jù)，方便了航務部門和水利部門對河流水位的遠程監(jiān)控，且具備防盜功能。
文檔編號G01S19/00GK202216733SQ201120327830
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月2日 優(yōu)先權日2011年9月2日
發(fā)明者吳騰, 崔更申, 李文勇, 王鑫, 陳向進 申請人:廣西遠長公路橋梁工程有限公司