一種新型的水文專用的遙測終端設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種新型的水文專用遙測終端設(shè)備，由無線GPRS／SMS通訊電路、大容量存儲電路、太陽能充放電電路、雨量傳感器采集電路、防跑飛電路、低功耗CPU電路構(gòu)成，其中低功耗CPU電路與無線GPRS／SMS通訊電路互相有輸入，低功耗CPU電路與大容量存儲電路互相有輸入，雨量傳感器采集電路輸出到低功耗CPU電路，低功耗CPU電路與太陽能充放電電路互相有輸入，低功耗CPU電路與防跑飛電路互相有輸入，本實用新型的有益效果為：本實用新型通過采用無線主信道GPRS及備信道SMS，對通訊電路大大提高監(jiān)視的可靠性，可以方便隨時隨地查看狀況，同時降低了通訊的成本。
【專利說明】一種新型的水文專用的遙測終端設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種新型防跑飛水文專用遙測終端設(shè)備，特別是一種應(yīng)用于無人值守、高可靠的新型防跑飛水文專用遙測終端設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]從2007年四川及重慶百年不遇大旱到2010年舟曲特大山洪泥石流災(zāi)害，頻發(fā)多發(fā)的極端天氣事件給經(jīng)濟社會發(fā)展和人民生活帶來嚴(yán)重影響。當(dāng)前，洪澇與干旱交互的威脅或?qū)⒊蔀槌B(tài)，而由此造成的經(jīng)濟損失將不可估量。
[0003]中央水利工作會議提出，突出加強薄弱環(huán)節(jié)建設(shè)。加快山洪災(zāi)害防治，加快抗旱水源建設(shè)，全面提高城市防洪排澇能力，從整體上提高抗御洪澇災(zāi)害能力和水平。用5年時間基本解決山洪地質(zhì)災(zāi)害防治的突出問題。
[0004]目前國務(wù)院批復(fù)的《全國中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃》，要求完善中小河流水文、水位雨量監(jiān)測站點改建為重點，輔以必要的水情分中心配套完善建設(shè)，提高水文信息監(jiān)測能力和山洪預(yù)警預(yù)報能力，為中小河流的水雨情防災(zāi)減災(zāi)提供決策依據(jù)。
[0005]有以上看出，研發(fā)高可靠的水文遙測終端設(shè)備已刻不容緩。
[0006]水文專用遙測終端設(shè)備能接收來自雨量傳感器的輸出信號，按照一定格式記錄存儲處理，并根據(jù)發(fā)送等級送GPRS數(shù)據(jù)，供遠(yuǎn)端監(jiān)測中心判斷現(xiàn)地的下雨強度，水文專用遙測終端設(shè)備主要實現(xiàn)了對下雨雨量的實時采集，并通過公共的無線GPRS網(wǎng)絡(luò)通道，發(fā)送相關(guān)的信息；同時存儲歷史的雨量信息，供資料整編下載用；它通過主動發(fā)送定時報文，使監(jiān)測中心對現(xiàn)地的終端設(shè)備的工作狀態(tài)有個認(rèn)識。水文專用遙測終端設(shè)備工作在休眠模式下，有雨量信息的時候，會喚醒水文專用遙測終端設(shè)備工作，它工作后，立即形成發(fā)送隊列，當(dāng)降雨的累計值達(dá)到發(fā)送門檻時候，會啟動發(fā)送GPRS數(shù)據(jù)程序；同時會形成歷時記錄，存儲在掉電不揮發(fā)的存儲器件里，進(jìn)而達(dá)到了裝置的基本功能要求。
[0007]在實現(xiàn)上述功能時，目前市場上的水文專用遙測終端設(shè)備硬件上在做通訊回路、裝置防跑飛復(fù)位電路處理時，通常采用以下方式:
[0008]1、裝置發(fā)送數(shù)據(jù)的時候采用單一的通訊發(fā)送處理。
[0009]2、裝置沒有采用防程序跑飛的專用電路。
[0010]同樣這幾種方式的選擇也伴隨著出現(xiàn)了相應(yīng)的問題:
[0011]3、不能可靠的發(fā)送數(shù)據(jù)信息，特別是在無線信號強度小于15的時候。
[0012]4、沒有防程序跑飛的專用電路，在裝置電壓不穩(wěn)(包括上電情況)、溫度變化異常和程序異常時，裝置死機(異常)的幾率較大。
實用新型內(nèi)容
[0013]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種應(yīng)用于水文監(jiān)測的終端設(shè)備，可隨時隨地監(jiān)控、發(fā)送數(shù)據(jù)可靠，裝置穩(wěn)定可靠的新型遙測終端設(shè)備。
[0014]本實用新型的主要特點是:由無線GPRS/SMS通訊電路、大容量存儲電路、太陽能充放電電路、雨量傳感器采集電路、防跑飛電路、低功耗CPU電路構(gòu)成，其中低功耗CPU電路與無線GPRS/SMS通訊電路互相有輸入，低功耗CPU電路與大容量存儲電路互相有輸入，雨量傳感器采集電路輸出到低功耗CPU電路，低功耗CPU電路與太陽能充放電電路互相有輸入，低功耗CPU電路與防跑飛電路互相有輸入。
[0015]本實用新型的有益效果為:本實用新型通過采用無線主信道GPRS及備信道SMS，對通訊電路大大提高監(jiān)視的可靠性，可以方便隨時隨地查看狀況，同時降低了通訊的成本。通過采用防跑飛復(fù)位電路避免了在電源電壓不穩(wěn)、溫度異常和程序異常造成的死機(異常)現(xiàn)象。本系統(tǒng)集電力系統(tǒng)、電子技術(shù)、自動化、無線通訊、模擬電路運用之大成，以電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為依托，面對系統(tǒng)通盤設(shè)計、優(yōu)化功能和簡化系統(tǒng)，用分散、分布式結(jié)構(gòu)實現(xiàn)面向?qū)ο蟮乃枷?。可在惡劣?yán)酷的工業(yè)環(huán)境下(如高低溫、震動、無限信號弱、強電磁干擾等)長期可靠地工作運行。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型產(chǎn)品結(jié)構(gòu)框架示意圖；
[0017]圖2為無線GPRS/SMS通訊電路圖；
[0018]圖3為專用的防程序跑飛專用電路圖。
【具體實施方式】
[0019]下面在【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明
[0020]如圖所示的:一種新型的水文專用遙測終端設(shè)備，其特征在于:由無線GPRS/SMS通訊電路、大容量存儲電路、太陽能充放電電路、雨量傳感器采集電路、防跑飛電路、低功耗CPU電路構(gòu)成，其中低功耗CPU電路與無線GPRS/SMS通訊電路互相有輸入，低功耗CPU電路與大容量存儲電路互相有輸入，雨量傳感器采集電路輸出到低功耗CPU電路，低功耗CPU電路與太陽能充放電電路互相有輸入，低功耗CPU電路與防跑飛電路互相有輸入。
[0021]無線GPRS/SMS通訊電路采用SINCOM (芯訊通)公司模塊，232電平接口芯片采用美信公司232專用芯片。
[0022]防跑飛電路主芯片采用美信公司芯片。
[0023]低功耗CPU電路主芯片采用MICROCHIP公司的PIC18F系列芯片。
[0024]如圖3所示，防程序跑飛電路由專用防跑飛電路U1、電阻Rl組成，單片機信號控制輸入(I/0_CPU)輸入到U1，U1的控制單片機信號RST_CPU輸出到單片機去，Ul電路的I和8腳相連接，接到電阻Rl端(AJ_FUWEI)，電阻Rl另一端接電源VCC，U1的2和4腳接VCC。
[0025]本實用新型可應(yīng)用于一種水文行業(yè)的專用遙測終端設(shè)備。本方案增加使用主信道GPRS和備信道SMS (短信)電路，增強了無線通訊不可靠的弊端，通過MAX3232芯片電平轉(zhuǎn)換后，控制SINCOM的無線SIM900A通訊模塊，實現(xiàn)隨時隨地可靠地傳輸方式。設(shè)備防程序跑飛部分采用防跑飛專用電路，防止裝置電源不穩(wěn)、溫度異常和程序跑飛引起的死機(異常)現(xiàn)象。
[0026]1、無線 GPRS/SMS 通訊
[0027]目前市場上的同類產(chǎn)品在處理數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r候通常采用單一的通訊方式。由于是無線信號，其必定存在信號強度若的情況，而在信號強度在小于15的時候，就不能保證能100%可靠傳輸，在這個時候，增加對信號強度要求更小的SMS(短信)方式，可以大大增加傳輸?shù)目煽俊?br> [0028]接線圖如圖2，芯片各管腳定義如下:
[0029]VCC:信號電源正
[0030]RXD:接收數(shù)據(jù)
[0031]TXD:發(fā)送數(shù)據(jù)
[0032]DTR:數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好
[0033]VSS:信號電源地
[0034]RING:振鈴指不
[0035]SM900A無線通訊模塊是一款適用于工業(yè)環(huán)境運用的小體積(名片大小)，高性價比，支持中文短信息。低功耗CPU電路通過串行接口電平轉(zhuǎn)換芯片連接SINCOM的模塊后，通過AT指令可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)GPRS和短信的收發(fā)。 [0036]2、防跑飛自復(fù)位電路
[0037]圖3為增加的防跑飛復(fù)位電路。圖3工作原理為:
[0038]A、U1具有上電復(fù)位的功能，也就是上電的瞬間，會在7腳輸出200毫秒的低電平，然后會恢復(fù)成高電平，在這期間就實現(xiàn)了單片機的可靠上電復(fù)位功能；
[0039]B、低電平監(jiān)測功能--當(dāng)Ul的4腳電壓低于3.08V的時候，其7腳會輸出低電平，復(fù)位單片機，使單片機不會因為低電壓，而工作異常。
[0040]C、防跑飛功能:在Ul的6腳每間隔1.6秒，需要被異或(就是現(xiàn)在把現(xiàn)在狀態(tài)取反)一次。否則，會在7腳輸出低電平，復(fù)位單片機。這個功能被用作防程序跑飛功能，具體就是:單片機在正常工作狀態(tài)的時候，在1.6秒內(nèi)，會有目的的異或Ul的6腳一次，若程序由于意外因素，跑向一個死循環(huán)，或者是死機，則通過通過Ul的7腳RST_CPU復(fù)位單片機，使程序恢復(fù)正常的軌道。
[0041]改進(jìn)之后的大容量防跑飛水文專用遙測終端設(shè)備在通訊發(fā)送的可靠性和設(shè)備的整體可靠性上有了大幅的提高，解決了電水文專用遙測終端設(shè)備在電源不穩(wěn)定下等異常下，設(shè)備可靠性不高的難題。
【權(quán)利要求】
1.一種新型的水文專用遙測終端設(shè)備，其特征在于:由無線GPRS / SMS通訊電路、大容量存儲電路、太陽能充放電電路、雨量傳感器采集電路、防跑飛電路、低功耗CPU電路構(gòu)成，其中低功耗CPU電路與無線GPRS / SMS通訊電路互相有輸入，低功耗CPU電路與大容量存儲電路互相有輸入，雨量傳感器采集電路輸出到低功耗CPU電路，低功耗CPU電路與太陽能充放電電路互相有輸入，低功耗CPU電路與防跑飛電路互相有輸入。
【文檔編號】G08C17/02GK203825216SQ201420026133
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月10日
【發(fā)明者】鄭建良, 吳恒清, 熊啟龍, 劉進(jìn)喜 申請人:淮河水利委員會水文局(信息中心)