[实用新型]一种基于风能的大坝水位监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种检测装置，具体涉及一种基于风能的大坝水位检测装置，应用于大坝的水位监测，利用ZigBee 无线通讯技术结合GPRS 通讯技术实现大坝水库水位的长期观测和智能报警，并利用风力发电装置对该设备进行供电。 

背景技术

大坝水位监测是大坝安全监测的一项重要指标，能够给水库调度提供直接参考。然而。当前大坝水位监测设备存在安装不便、可靠性差的缺点；另外由于现有设备大多采用电池，其续航能力有限，而且对环境有一定的危害。 

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供了一种基于风能的大坝水位检测装置，具有环保、智能报警、安装方便和性能可靠的特点。 

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种基于风能的大坝水位检测装置，包括有微型风力发电机，微型风力发电机与蓄电池相连，蓄电池分别与电压转化器、功能控制器和8 位ADC 相连；电压转化器的输出端与8 通道水位变送器相连，8 通道水位变送器通过信号调理放大器与多路模拟开关相连，多路模拟开关通过12位ADC 器与51 内核器相连；51 内核器的一端通过温度传感器与液晶显示器相连，一端通过串口一及串口二与功能控制器相连；功能控制器的信号输出端与GPRS 通信系统相连，GPRS 通信系统与无线通信器相连，无线通信器还与串口一、串口二相连； 

所述的蓄电池还与直流负载相连。

所述的51 内核器还通过总线与实时时钟相连。 

所述的51 内核器采用C8051F021 微控制器作为CPU。 

所述的8 通道水位变送器采用静压式液位变送器。 

本实用新型的有益效果是： 

本实用新型采用静压式液位变送器将水位转换为电信号，通过模数转换器和智能微控制器获取水位测量值。利用无线通讯技术实现大坝水库水位的长期观测和智能报警。

由于本实用新型，风力发电是通过风轮机将风能转化为机械能，机械能再转化为电能发电。由于电池的续航能力有限而且对环境有一定的危害，使用风能供电很好的解决了这些问题。具有环保、智能报警、安装方便和性能可靠的特点。 

附图说明

图1 为本实用新型的结构原理框图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。 

参见附图1，一种基于风能的大坝水位检测装置，包括有微型风力发电机1，微型风力发电机1 与蓄电池2 相连，蓄电池2 分别与电压转化器3、功能控制器4 和8 位ADC5 相连；电压转化器3 的输出端与8 通道水位变送器17 相连，8 通道水位变送器17 通过信号调理放大器6 与多路模拟开关7 相连，多路模拟开关7 通过12 位ADC 器8 与51 内核器9 相连；51 内核器9 的一端通过温度传感器10 与液晶显示器11 相连，一端通过串口一12 及串口二13 与功能控制器4 相连；功能控制器4 的信号输出端与GPRS 通信系统15 相连，GPRS通信系统15 与无线通信器16 相连，无线通信器16 还与串口一、串口二相连； 

所述的蓄电池还与直流负载相连。

所述的51 内核器9 还通过总线18 与实时时钟14 相连。 

本实用新型的51 内核器采用C8051F021 微控制器作为CPU。 

所述的8 通道水位变送器17 采用静压式液位变送器。 

C8051F021 是Silab 公司生产的Cygnal 系列单片机，其特点是片上资源丰富、接口多、功耗低。其主要的片上外设和接口资源如下：它内部带有12 位的模数转换器， 5v 的模拟电压转换为叫095 数字量；它自带外部存储器接口、UAILT 等，这些接口分别用于与液晶显示器和实时时钟(RTC)连接；液晶显示器用于显示当前的水位测量值，而RTC 则为每次测得的水位值添加精确到秒的时间标签．以准确反映不同时刻的水位值；它自带片内温度传感器，用于测量大坝周围的气温等环境变量。异步串口UARTl／2 用于连接无线通信器16 和GPRS 通信系统15。此外，由于采用无线化设计，C8051F021 通过片上的第二个ADC 监测电压．通过无线通信器16 及时通告主控室当前的电压值。 

当水位观测点距离主控室超过1．6km 时，可通过增设中间水位监测站，通过无线组网实现数据的接力式传输。当水位测量值没有超过警戒水位时．通过ZigBee 无线通讯向主控室周期性地传送水位观测数据，若发现水位接近警戒值时，则需及时向主控室和上级防洪、抗旱中心发送警报数据；通过GPRS 短信息通讯技术将紧急情况直接发送至移动终端(如手机)设备，从而实现全天候无人值守警戒水位汇报。