一種公路積水檢測報警裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種公路積水檢測報警裝置，包括主板和壓力傳感器單元，主板連接壓力傳感器單元，主板包括無線通信接口、時鐘及存儲單元、顯示單元、排水單元、雨量采集單元、5V輸出單元、RS232接口、積水采集單元、USB接口單元、主電源單元、電池電壓檢測單元、電加熱單元和主控單元，本發明專利技術設計合理，使用方便，實時性好、精度高、受環境影響小，能夠實現降水與路面積水等基本氣象要素的實時、自動采集，減少人工觀測所帶來的誤差，采集的雨量及積水值直接發送到上位機或網絡上，能夠對采集數據做到及時的處理。

A detection and alarm device for water accumulation in highway

【技術實現步驟摘要】
一種公路積水檢測報警裝置
本專利技術涉及氣象監測領域，具體涉及一種公路積水檢測報警裝置。
技術介紹
雨量是氣象測量中十分重要的要素之一，人們的日常生活和社會活動都和雨量密切相關。目前，國內外普遍使用虹吸式雨量計及翻斗式雨量計進行雨量檢測，而對于路面積水的觀測僅作為未來擴展的觀測項目。虹吸式雨量計主要適于人工觀測，但虹吸式雨量計存有兩大缺陷:一是在10mm雨量完成一次虹吸的過程中，十幾秒鐘時間內下的降雨都會被虹吸掉，不能被記錄上；二是北方容易下“泥巴雨”，虹吸管臟后會導致虹吸不正常。翻斗式雨量計通過連續翻動兩個平衡的翻斗來記錄降水量，但存在微雨、小雨無反應，大雨、暴雨時誤差較大的問題。因為翻斗式雨量計采用機械構造，強降雨時，翻斗連續翻動的頻率太大，而每次翻動翻斗內都會有一點雨水殘存，翻動次數越多，誤差就越大，且使用維護麻煩。由于氣候變暖后氣象災害變的日趨嚴重，因此對氣象數據的采集、處理、存儲的要求越來越高，以提高天氣預報的正確率，延長氣象預報的有效時間。
技術實現思路
本專利技術的目的是為解決上述不足，提供一種公路積水檢測報警裝置。本專利技術的目的是通過以下技術方案實現的：一種公路積水檢測報警裝置，包括主板和壓力傳感器單元，主板連接壓力傳感器單元，主板包括無線通信接口、時鐘及存儲單元、顯示單元、排水單元、雨量采集單元、5V輸出單元、RS232接口、積水采集單元、USB接口單元、主電源單元、電池電壓檢測單元、電加熱單元和主控單元，無線通信接口、時鐘及存儲單元、顯示單元、排水單元、主電源單元、電池電壓檢測單元和電加熱單元分別連接主控單元，主控單元通過RS232接口連接雨量采集單元、5V輸出單元、積水采集單元和USB接口單元。壓力傳感器單元包括傳感器電源單元、溫度測量電路、傳感器RS232接口、存儲電路、LCD接口、傳感器主控電路、AD單元和壓力傳感器，溫度測量電路、傳感器RS232接口、存儲電路和LCD接口分別連接傳感器主控電路，壓力傳感器通過AD單元連接傳感器主控電路，傳感器電源單元給傳感器供電。主控單元采用CC2430控制器芯片。傳感器主控電路采用STC89C52RD芯片。本專利技術具有如下有益的效果：本專利技術設計合理，使用方便，實時性好、精度高、受環境影響小，能夠實現降水與路面積水等基本氣象要素的實時、自動采集，減少人工觀測所帶來的誤差，采集的雨量及積水值直接發送到上位機或網絡上，能夠對采集數據做到及時的處理。附圖說明圖1為本專利技術的主板結構示意圖；圖2為本專利技術的數字式壓力傳感器結構示意圖；圖3為本專利技術的主控單元電路圖；圖4為本專利技術的電源單元電路圖；圖5為本專利技術的USB接口單元電路圖；圖6為本專利技術的傳感器主控電路；圖7為本專利技術的AD單元電路。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術作進一步的說明：如圖1和圖2所示，一種公路積水檢測報警裝置，包括主板和壓力傳感器單元，主板連接壓力傳感器單元，主板包括無線通信接口1、時鐘及存儲單元2、顯示單元3、排水單元4、雨量采集單元5、5V輸出單元6、RS232接口7、積水采集單元8、USB接口單元9、主電源單元10、電池電壓檢測單元11、電加熱單元12和主控單元21，無線通信接口1、時鐘及存儲單元2、顯示單元3、排水單元4、主電源單元10、電池電壓檢測單元11和電加熱單元12分別連接主控單元21，主控單元21通過RS232接口7連接雨量采集單元5、5V輸出單元6、積水采集單元8和USB接口單元9。壓力傳感器單元包括傳感器電源單元13、溫度測量電路14、傳感器RS232接口15、存儲電路16、LCD接口17、傳感器主控電路18、AD單元19和壓力傳感器20，溫度測量電路14、傳感器RS232接口15、存儲電路16和LCD接口17分別連接傳感器主控電路18，壓力傳感器20通過AD單元19連接傳感器主控電路18，傳感器電源13單元給傳感器供電。主控單元采用CC2430控制器芯片。傳感器主控電路采用STC89C52RD芯片。工作原理：主板采用控制器CC2430，主要完成采集數據的標定、轉換、進排水電動閥控制、電加熱器控制、顯示及無線數據傳輸等功能;數字式壓力傳感器控制電路采用處理器STC89C52，主要實現壓力、溫度模擬值到數字值的轉換，測量的溫度值即可以作為溫度補償數據使用又可以當作環境溫度值。主板和數字式壓力傳感器控制電路都可以單獨工作、測試，都可以實現一些基本功能，如串口通信、PC機的通信、存儲等。PC機通過USB實現與CC2430的通信，數字式壓力傳感器控制電路通過UART將數據發送給主板控制器。在主控板的基礎上加載數字式壓力傳感器，兩板共同工作。完成自動氣象站的WSN節點對雨量及路面積水測量的所有功能。如圖3所示，XTAL1與XTAL2接入32MHz晶振供CPU運行；RESET腳直接構成簡單的鍵控復位電路；P2.3及P2.4接入32.768KHz晶振供內部實時時鐘運行；P0.2，P0.3設置為UARTO串口方式，經PL2303為核心的RS232-USB轉換電路實現與PC機USB通信接口的串行通信；P1.6，P1.7設置為UART1串口方式，與數字式壓力傳感器控制電路的串口進行連接，實現雨量及路面積水等要素的采集；P0.0，P0.4與IIC實時時鐘及存儲電路相連實現系統的時間記錄及數據的存取功能，在該總線上還可以掛載7個具有IIC接口的存儲芯片，作為存儲芯片的擴展總線使用；Pl.2，P1.4接電動閥的電源控制電路，能夠起到使得電動閥節能的功能；P1.3，P1.5接電動閥控制電路實現雨量測量時進排水的自動控制；P0.1與電池電壓檢測電路相連對電池電壓進行檢測；P2.0-P2.2與LCD顯示器12864串行工作方式下的控制接口相連，實現LCD電路的數據顯示控制;P0.7接防凍處理電路，控制小功率電加熱器完成采集裝置中冰雪的融化。RF_N、TXRX_SWITCH、RF_P與外接陶瓷天線的阻抗匹配電路相連實現無線網絡的收發功能。主控板在加電工作后，首先進行初始化工作，包括Zigbee2006協議棧初始化及協議棧基礎上板載其它功能器件的初始化，初始化完成后首先搜尋網絡，檢測是否存在自己所存在的網絡。加入網絡后可進行數據的無線網絡傳輸，并置相應的標志位。之后主控制器通過串口向雨量采集電路和積水采集電路分別發送握手信號，檢測用于雨量或路面積水檢測的裝置是否存在，并置相應的標志位。接下來主控制器讀取存儲器中其它設置的配置參數。按照讀取的配置參數初始化程序中的變量參數。接著進入主循環。在主循環中接收PC機、雨量及積水采集電路的一些控制信息及數據信息。如果無線網絡傳輸暢通則將接收的數據信息發送給主協調器，根據標志位也可上傳到PC機或著本地顯示數據信息，否則在相應的子程序或中斷處理中將這些數據存儲起來;對接收到的控制信息譯碼后得到相應的控制命令，對內部一些控制指令位標志置位，以便執行相應的操作。主循環還要不斷檢測工本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種公路積水檢測報警裝置，包括主板和壓力傳感器單元，主板連接壓力傳感器單元，其特征在于：主板包括無線通信接口、時鐘及存儲單元、顯示單元、排水單元、雨量采集單元、5V輸出單元、RS232接口、積水采集單元、USB接口單元、主電源單元、電池電壓檢測單元、電加熱單元和主控單元，無線通信接口、時鐘及存儲單元、顯示單元、排水單元、主電源單元、電池電壓檢測單元和電加熱單元分別連接主控單元，主控單元通過RS232接口連接雨量采集單元、5V輸出單元、積水采集單元和USB接口單元。/n

【技術特征摘要】
1.一種公路積水檢測報警裝置，包括主板和壓力傳感器單元，主板連接壓力傳感器單元，其特征在于：主板包括無線通信接口、時鐘及存儲單元、顯示單元、排水單元、雨量采集單元、5V輸出單元、RS232接口、積水采集單元、USB接口單元、主電源單元、電池電壓檢測單元、電加熱單元和主控單元，無線通信接口、時鐘及存儲單元、顯示單元、排水單元、主電源單元、電池電壓檢測單元和電加熱單元分別連接主控單元，主控單元通過RS232接口連接雨量采集單元、5V輸出單元、積水采集單元和USB接口單元。


2.根據權利要求1所述的一種公路積水檢測報警裝置，其特征在...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉方旭，
申請(專利權)人：劉方旭，
類型：發明
國別省市：山東;37