一種可視化遠程水位數據采集終端制造技術

本實用新型專利技術公開了一種可視化遠程水位數據采集終端，包括水位測量傳感器和現場可視化無線數據采集盒。水位測量傳感器包括鋁合金外殼和設置在鋁合金外殼內的電路PCB板，現場可視化無線數據采集盒包括金屬屏蔽外殼、設置在金屬屏蔽外殼上的彩色液晶屏和設置在金屬屏蔽外殼內的采集端電路板。本實用新型專利技術的數字化的水位測量傳感器具有數據準確、抗干擾性強、維護方便等特點；現場可視化數據采集盒具有現場、遠程采集兩種功能，能通過串口根據需要進行不同方式的設置，功能豐富，操作人性化。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及水位采集領域，具體涉及一種可視化遠程水位數據采集終端，適用于水利信息化建設中的水位測量、遠程水位數據采集。
技術介紹
水位監測是江河、水庫防洪預警系統中的重要環節。目前，遠程水位測量的研究重點在于水位傳感器的研制和數據的米集與傳輸方式研究。在現有的水位傳感器中，非投入式傳感器如超聲波式，只適合靜止的水面，測量準確度受到水面波動、環境溫濕度等諸多因素影響，不適合在戶外條件下的江河或水庫使用；投入式傳感器中，電容式傳感器由于其介電常數易隨溫度變化，精度不高且不易進行深水 位測量；壓力式傳感器精度較高，但是也易受水位波動影響，一般只適用于較深水位測量。現有的無線數據采集儀一般具有開關量和模擬量采集功能，功能可以設置，但一般都不具有針對RS485總線的采集端口，且不具有顯示屏，不利于現場故障診斷和水位觀察。在當前水利信息化建設中，水位測量面對的環境復雜，要求高，現有的傳感器和無線數據采集儀存在適用性不強，統一度不高的問題，難以適應要求。
技術實現思路
本技術的目的是針對現有的技術存在的上述問題，提供一種可視化遠程水位數據采集終端，該終端實現了水位傳感器與無線數據采集儀的整體功能，具備水位測量數字化，測量、采集、傳輸一體化，水位觀察、運行狀態監測一體化的特點。本技術的目的可通過下列技術方案來實現—種可視化遠程水位數據采集終端，包括用于采集被測水位信息數據的水位測量傳感器和用于接收水位測量傳感器發出的水位信息數據并進行處理的現場可視化無線數據采集盒。如上所述的水位測量傳感器包括鋁合金外殼和設置在鋁合金外殼內的電路PCB板，電路PCB板包括至少一個用于接收脈沖信號的探針、與探針連接的移位寄存器、與移位寄存器連接的單片機、與單片機連接的用于與現場可視化無線數據采集盒通訊的傳感器端485通訊單元、與單片機連接的推挽功率單元和一端與推挽功率單元連接且另一端與鋁合金外殼連接的電容，鋁合金外殼內還設置有用于將電路PCB板進行隔離防水的防水灌封膠。如上所述的電路PCB板通過導電的卡槽設置在鋁合金外殼內。如上所述的探針為銅質鍍金或石墨材料。 如上所述的探針至少為8個，各個探針之間按Icm等距離依次排列，移位寄存器為可級聯的8位并入串出的移位寄存器。如上所述的電容為容值大于等于IOuf的電解電容。如上所述的現場可視化無線數據采集盒包括金屬屏蔽外殼、設置在金屬屏蔽外殼上的彩色液晶屏和設置在金屬屏蔽外殼內的采集端電路板，采集端電路板包括數據處理單元和用于供電的電源單元，采集端電路板還包括分別與數據處理單元連接的采集端485通訊單元、4 20mA采集單元、開關量采集單元、串口通信單元、IXD接口、射頻單元、RTC及FLASH單元和SM卡接口，IXD接口通過排線與彩色液晶屏連接。如上所述的現場可視化無線數據采集盒還包括用于顯示工作狀態的指示燈。如上所述的射頻單元為GPRS射頻模塊。與現有技術相比，本技術的有益效果及優點在于I、使用數字化、接觸式的水位測量原理，不受環境參數影響，抗干擾性能好，適應于不同的水深測量；2、水位測量傳感器采用RS485接口，克服傳統的4 20mA輸出方式，利于遠距離傳送和多點測量；3、水位測量傳感器內部使用電解電容將電路分成傳感器內外兩部分，利于外殼和探針的防腐，延長工作壽命；4、現場可視化無線數據采集盒設置液晶屏，具有工作狀態顯示、現場水位顯示功能，克服傳統的無線數據采集儀故障排查不便、工作狀態不明、現場無顯示的缺點。附圖說明圖I是本技術中水位測量傳感器的正視示意圖；圖2是本技術中水位測量傳感器的右視示意圖；圖3是本技術中水位測量傳感器的俯視示意圖；圖4是本技術中水位測量傳感器的內部結構示意圖；圖5是本技術中現場可視化無線數據采集盒的正視示意圖；圖6是本技術中現場可視化無線數據采集盒的俯視示意圖；圖7是本技術中現場可視化無線數據采集盒的仰視示意圖；圖8是本技術中現場可視化無線數據采集盒的原理示意圖。圖中1、鋁合金外殼；2、探針；3、防水灌封膠；4、485通信接口 ；5、電路PCB板；5-1、單片機；5-2、移位寄存器；5-3、傳感器端485通訊單元；5_4、電容；5_5、推挽功率單元；6、金屬屏蔽外殼；7、彩色液晶屏；8、電源接口 ；9、RS232串行接口 ；10、采集端電路板；10-1、采集端485通訊單元；10-2、4 20mA采集單元；10_3、開關量采集單元；10_4、數據處理單元；10-5、串口通信單元；10-6、電源單元；10-7、LCD接口 ；10_8、射頻單元；10_9、RTC及FLASH單元，11、SM卡接口 ；12、第一指示燈；13、第二指示燈；14、第三指示燈；15、RS485數據采集接口 ；16、4 20mA模擬采集接口 ； 17、開關量采集接口。具體實施方式以下結合附圖對本技術做詳細的說明。如圖I 圖4所示，一種可視化遠程水位數據采集終端，包括用于采集被測水位信息數據的水位測量傳感器和用于接收水位測量傳感器發出的水位信息數據并進行處理的現場可視化無線數據采集盒。水位測量傳感器包括鋁合金外殼I和設置在鋁合金外殼I內的電路PCB板5，電路PCB板)包括至少一個用于接收脈沖信號的探針2、與探針2連接的移位寄存器5-2、與移位寄存器5-2連接的單片機5-1、與單片機5-1連接的用于與現場可視化無線數據采集盒通訊的傳感器端485通訊單元5-3、與單片機5-1連接的推挽功率單元5-5、一端與推挽功率單元5-5連接且另一端與鋁合金外殼I連接的電容5-4，鋁合金外殼I內還設置有用于將電路PCB板5進行隔離防水的防水灌封膠3。電路PCB板5通過導電的卡槽設置在鋁合金外殼I內。探針2為銅質鍍金或石墨材料。探針2至少為8個，各個探針2之間按Icm等距離依次排列，移位寄存器5_2為可級聯的8位并入串出的移位寄存器。電容5-4為容值大于等于IOuf的電解電容?，F場可視化無線數據采集盒包括金屬屏蔽外殼6、設置在金屬屏蔽外殼6上的彩色液晶屏7和設置在金屬屏蔽外殼6內的采集端電路板10，采集端電路板10包括數據處理單元10-4和用于供電的電源單元10-6，采集端電路板10還包括分別與數據處理單元10-4連接的采集端485通訊單元10-1、4 20mA采集單元10_2、開關量采集單元10_3、串口通信單元10-5、LCD接口 10-7、射頻單元10-8、RTC及FLASH單元10-9和SIM卡接口 11，LCD接口 10-7通過排線與彩色液晶屏7連接?，F場可視化無線數據采集盒還包括用于顯示現場可視化無線數據采集盒的工作狀態的指示燈。射頻單元10-8為GPRS射頻模塊。招合金外殼采用導電的招合金條狀U型槽設計(500mm*40mm*10mm) ,U型槽兩壁設有間距比FR4型PCB基板厚度大10%的卡槽，用來放置電路PCB板5 ；電路PCB板5與鋁合金外殼I等長，安裝時通過卡槽插入；探針2以Icm等距垂直焊接在電路PCB板5上，探針2安裝好后高度略高于U型槽高度；將焊接調試好的電路PCB板5插入鋁合金外殼1，將兩對四芯雙絞線構成的電纜通過傳感器兩端的485通信接口 4各自引出。使用時，根據水深選擇I條或多條水位測量傳感器進行級聯，將級聯后的水位測本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種可視化遠程水位數據采集終端，其特征在于包括用于采集被測水位信息數據的水位測量傳感器和用于接收水位測量傳感器發出的水位信息數據并進行處理的現場可視化無線數據采集盒。2.根據權利要求I所述的一種可視化遠程水位數據采集終端，其特征在于所述的水位測量傳感器包括鋁合金外殼(I)和設置在鋁合金外殼(I)內的電路PCB板(5)，電路PCB板(5 )包括至少一個用于接收脈沖信號的探針(2 )、與探針(2 )連接的移位寄存器(5-2 )、與移位寄存器(5-2)連接的單片機(5-1)、與單片機(5-1)連接的用于與現場可視化無線數據采集盒通訊的傳感器端485通訊單元(5-3)、與單片機(5-1)連接的推挽功率單元(5-5)和一端與推挽功率單兀(5-5)連接且另一端與招合金外殼(I)連接的電容(5-4),招合金外殼(I)內還設置有用于將電路PCB板(5)進行隔離防水的防水灌封膠(3)。3.根據權利要求2所述的一種可視化遠程水位數據采集終端，其特征在于所述的電路PCB板(5)通過導電的卡槽設置在鋁合金外殼(I)內。4.根據權利要求2所述的一種可視化遠程水位數據采集終端，其特征在于所述的探針(2)為銅質鍍金或石墨材料。5.根據權利要求2所述的一種可視化遠程水位數據采集終端，其特征在于所述的探針(2)至少為8個...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄧柳，宋元勝，
申請(專利權)人：鄧柳，
類型：實用新型
國別省市：