一種基于嵌入式微處理器的智能水位遙測終端系統，其特征在于包括以嵌入式ARM主控制器為核心的主控制模塊、數據采集模塊、人機對話模塊、RS485轉RS232模塊、RS232模塊、SD卡存儲模塊、無線傳輸模塊、安裝在待測點的超聲波水文測試模塊以及終端PC機顯示模塊。本發明專利技術要解決的技術問題是提供一種抗干擾性、數據采集準確、通信穩定、處理能力強大，具有良好的適應性和可靠性的基于嵌入式微處理器的智能水位遙測終端系統。本發明專利技術將多種實用電子技術集成在一起而形成的功能全面抗干擾能力強具有較高自適應能力的基于micro2440控制板的智能水位遙測終端。不需要單獨的基礎建設、安裝簡便。可以自動消除因風浪、數據傳輸照成的測量誤差。
Intelligent water level telemetry terminal system based on Embedded Microprocessor
An intelligent water level telemetry terminal system based on embedded microprocessor, which comprises the main controller based on embedded ARM as the core of the main control module, data acquisition module, man-machine conversation module, RS485 RS232 module, RS232 module, SD card storage module, wireless transmission module, display module installed in ultrasonic testing module for measuring hydrology the PC and terminal machine. The technical problem to be solved is to provide an anti-interference, accurate data acquisition, communication stability, strong processing ability, has good adaptability and reliability based on embedded microprocessor intelligent water level telemetry system. The intelligent water level telemetry terminal based on the micro2440 control board has the advantages of comprehensive function, strong anti-interference ability and high adaptive capability, which is formed by integrating a plurality of practical electronic techniques. There is no need for separate infrastructure and easy installation. It can automatically eliminate the measurement error caused by wind wave and data transmission.
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種水文環境設備監控系統，具體地是一種基于嵌入式微處理器的智 能水位遙測終端系統。
技術介紹
從上世紀90年代以來，隨著現代科技的飛速發展，越來越多的新技術運用于各行 各業，人們對信息傳遞的要求越來越高，尤其是在水文監測方面。以長江上游為例，該區域 以山區性河流為主，有三大暴雨中心，災害性洪水較多。測報系統除了為國家防總、重慶市 防汛辦、長江防總、三峽工程及沿江省、地、市的46個防汛部門提供水情信息外，還為航運、 航道、供水、港務、碼頭等70余個企事業單位提供水情服務。目前國內主要采用機械浮子式 進行測量，并且在終端(測量點)不具備處理能力強大的智能終端，這種設計主要存在以下 缺陷1、采用接觸式測量方法，如機械浮子式，此方式需要在碼頭建水位測量井，通過井內浮 子壓力來體現水位。測量井會受到泥沙、水藻等物質影響浮子正常工作。測量值會受到各 種干擾，并不能保證其準確性。2、由于水位監測的特殊性，其終端布點常常在江水水面的碼頭上，甚至江面中心， 現有的公用無限通信網絡如GSM或CDMA網絡在此類地點的覆蓋常常出現盲區，導致通信效 果非常不好，時斷時續，使終端測試點不能夠及時和服務器進行通信，測量數據不能實時上 傳。3、不能提供現場測量值校正，使現場調試工作相當復雜。4、當不可預知的意外情況發生(如斷電，通信網絡大面積損壞)造成通信不暢，設 備停電等情況，采集數據會大段丟失，有時會產生嚴重后果。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種抗干擾性、數據采集準確、通信穩定、處理能力強大，具有良好的適應性和可靠性的基于嵌入式微處理器的智能水位遙測終 端系統。本專利技術將多種實用電子技術集成在一起而形成的功能全面抗干擾能力強具有較高 自適應能力的基于micro2440控制板的智能水位遙測終端。不需要單獨的基礎建設、安裝 簡便。可以自動消除因風浪、數據傳輸照成的測量誤差。本專利技術的技術方案是一種基于嵌入式微處理器的智能水位遙測終端系統，包括以嵌入式ARM主控制器 為核心的主控制模塊、數據采集模塊、人機對話模塊、RS485轉RS232模塊、RS232模塊、SD卡 存儲模塊、無線傳輸模塊、安裝在待測點的超聲波水文測試模塊以及終端PC機顯示模塊， 所述的超聲波水文測試模塊的信號輸出端通過RS485轉RS232模塊與嵌入式ARM主控制器 的信號輸入端連接；嵌入式ARM主控制器與人機對話模塊雙向連接；嵌入式ARM主控制器 與SD卡存儲模塊連接；嵌入式ARM主控制器通過一個RS232模塊與無線傳輸發送模塊連接；無線接收傳輸模塊通過另一個RS232模塊與終端PC機顯示模塊連接。人機交互界面是移植了 WinCE5. 0操作系統并開發了系統軟件是基于ARM的硬件 平臺完成的。該開發系統軟件，其包括水文數據的收集，統計和管理模塊，水文數據的顯示 模塊，水文數據的上傳模塊，系統配置模塊。終端PC機顯示模塊，其中PC機軟件界面是基 于Windows平臺服務器端功能設計完成的。所述的嵌入式ARM主控制器為三星公司的型號為Samsung s3c2440A的32位微處 理器。所述的無線傳輸模塊在網絡覆蓋好的區域采用為GPRS模塊。GPRS模塊型號為 BLD9131。所述的無線傳輸模塊在網絡覆蓋不好的區域采用為無線數傳模塊，使用中心頻率 915M的免費頻段進行通信。所述的無線數傳模塊包括備用鋰電池和電源管理模塊。所述的電源管理模塊包括充放電控制模塊和DC12V太陽能供電板。所述的超聲波水文測試模塊為超聲波水文傳感器。SD卡存儲模塊用以將采集數據前端保存。本專利技術的有益效果是本專利技術的嵌入式微處理器的智能水位遙測終端系統采用Samsung s3c2440A 32位微處 理器開發板micro2440作為主控制器，輔以7寸觸摸屏AT070TN83，GPRS模塊BLD913X，電 源管理檢測板，超聲波水文測試探頭UTG21-B等外設構成。設計電路中充分考慮了溫度，電 源雜波等各項因素的干擾，具有很強的抗干擾性，數據采集準確，通信穩定。能對測量值進 行現場微調，能夠提供方便快捷的現場調試，其主控單元選擇功能強大的Samsung s3c2440 ARM系列微控制器，處理能力強大，可以自動消除因風浪、數據傳輸照成的測量誤差。測量探 頭采用非接觸式超聲波水位測量技術，不需要單獨的基礎建設、安裝簡便。通信方面，采用 公用網絡和工作在免費頻段的無線數傳雙重模式已被選擇，具有良好的適應性和可靠性。 在工程上具有良好的應用價值。在滿足原有各項要求的前提下，為了解決現有技術的不足，本專利技術采用S3C2440 為主控制器，采用非接觸式超聲波水位測量模塊測量水位信息，在GSM網絡信號強的終端 中選配GPRS模塊BLD9131，通過GPRS公共網絡進行數據傳輸，在網絡覆蓋不好的區域，采用 無線數傳模塊sm51，使用中心頻率915M的免費頻段進行通信，保證通信質量，在終端添加 備用鋰電池以及電源管理模塊，實現不斷電主備電源切換，形成可靠性極高的UPS系統。終 端放置SD存貯卡，用以將采集數據前端保存，保證在通信失效的情況下數據仍然不丟失。 本專利技術是提供一種將多種實用電子技術集成在一起而形成的功能全面抗干擾能力強具有 較高自適應能力的基于ARM9 3SC2440控制板的智能水位遙測終端設備，具有良好的人機 交互界面和終端顯示界面，不需要單獨的基礎建設、安裝簡便，可以自動消除因風浪、數據 傳輸照成的測量誤差。附圖說明 圖1是本專利技術的基于嵌入式微處理器的智能水位遙測終端系統使用GPRS模塊方式傳送的實施例的功能框圖。圖2是本專利技術的基于嵌入式微處理器的智能水位遙測終端系統使用無線數轉模 塊方式傳送的實施例的功能框圖。圖3是本專利技術的基于嵌入式微處理器的智能水位遙測終端系統的主控制模塊的 電路圖之一。圖4是本專利技術的基于嵌入式微處理器的智能水位遙測終端系統的主控制模塊的 電路圖之二。圖5是本專利技術的基于嵌入式微處理器的智能水位遙測終端系統的水文數據采集 軟件的人機交互登陸界面圖圖6是本專利技術的基于嵌入式微處理器的智能水位遙測終端系統的水文數據采集軟件 的人機交互顯示界面圖圖7是本專利技術的基于嵌入式微處理器的智能水位遙測終端系統的水文數據采集軟件 的人機交互系統設置界面圖。圖8是本專利技術的基于嵌入式微處理器的智能水位遙測終端系統的終端PC機在 Windows平臺服務器端界面圖。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術作進一步描述圖1示出了本專利技術的第一實施例，工作在網絡覆蓋好的區域，如圖1所示智能水位 遙測終端設備包括以ARM主控制器為核心的主控制模塊、人機對話模塊、RS485轉RS232模 塊、RS232模塊、SD卡存儲模塊、無線傳輸模塊和安裝在待測點的超聲波水文測試模塊，終 端PC機顯示模塊所述的測試模塊信號輸出端與RS485轉RS232模塊連接后再與ARM主控 制器信號輸入端連接；ARM主控制器與人機對話模塊雙向連接；ARM主控制器與SD卡存儲 模塊連接；ARM主控制器通過RS232模塊與GPRS發送模塊連接；GPRS接收模塊通過RS232 模塊與終端PC機顯示模塊連接。本實例所述的ARM核心的主控制模塊由ARM主控制器及與其連接的SDRAM， FLASH，7寸彩色液晶觸摸屏，及連接的相關外圍本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種基于嵌入式微處理器的智能水位遙測終端系統，其特征在于包括以嵌入式ＡＲＭ主控制器為核心的主控制模塊、數據采集模塊、人機對話模塊、ＲＳ４８５轉ＲＳ２３２模塊、ＲＳ２３２模塊、ＳＤ卡存儲模塊、無線傳輸模塊、安裝在待測點的超聲波水文測試模塊以及終端ＰＣ機顯示模塊，所述的超聲波水文測試模塊的信號輸出端通過ＲＳ４８５轉ＲＳ２３２模塊與嵌入式ＡＲＭ主控制器的信號輸入端連接；嵌入式ＡＲＭ主控制器與人機對話模塊雙向連接；嵌入式ＡＲＭ主控制器與ＳＤ卡存儲模塊連接；嵌入式ＡＲＭ主控制器通過一個ＲＳ２３２模塊與無線傳輸發送模塊連接；無線接收傳輸模塊通過另一個ＲＳ２３２模塊與終端ＰＣ機顯示模塊連接。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：季憶，阮大興，施勤，周向麗，董華，潘國杰，
申請(專利權)人：長江南京航道局，
類型：發明
國別省市：84
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