[实用新型]基于超声波检测与无线通信的水库水位监控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子信息及通信工程领域，特别涉及一种基于超声波检测与无线通信的水库水位监控系统。

背景技术

我国水库数量众多，大部分水库为土筑堤坝，水位监测手段落后，不能实时掌握水库水位动态，日常管理十分不便，尤其是在汛期，不能实时掌握水库水位存在极大安全隐患；再加上水库位置大多比较偏僻，采用人工监测水位也存在诸多难题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、操作方便、性能可靠的基于超声波检测与无线通信的水库水位监控系统。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：一种基于超声波检测与无线通信的水库水位监控系统，包括现场数据采集与控制单元、上位机智能监控与报警单元，所述现场数据采集与控制单元包括超声波测距模块、微控制器I、闸门控制模块、无线通信模块I、锂电池，所述超声波测距模块与微控制器I相连，将采集到的水库水位信号送入微控制器I，微控制器I分别与闸门控制模块、无线通信模块I、锂电池相连，微控制器I将接收到的水库水位信号由无线通信模块I发出，所述上位机智能监控与报警单元包括无线通信模块II、微控制器II、直流稳压电源、人机交互接口、显示器和键盘，所述无线通信模块II与微控制器II相连，无线通信模块II接收无线通信模块I发出的水库水位信号并将此信号送入微控制器II，微控制器II分别与直流稳压电源、人机交互接口相连，所述显示器、键盘分别与人机交互接口相连，微控制器II将接收到的水库水位信号经人机交互接口送入显示器显示。

上述基于超声波检测与无线通信的水库水位监控系统中，所述现场数据采集与控制单元还包括太阳能电池组件和太阳能控制器，所述太阳能电池组件与锂电池相连，所述太阳能控制器分别与微控制器I、太阳能电池组件、锂电池相连。

上述基于超声波检测与无线通信的水库水位监控系统中，所述上位机智能监控与报警单元还包括声光报警器，所述声光报警器与微控制器I相连。

上述基于超声波检测与无线通信的水库水位监控系统中，所述上位机智能监控与报警单元还包括GPRS模块，所述GPRS模块与微控制器II相连。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型的微控制器Ⅰ接收超声波测距模块发送的水库水位信号并将其与设定的警戒水位值进行比较，当达到警戒水位时输出相应的闸门控制信号至闸门控制模块以控制水库水位在安全的范围内，同时微控制器Ⅰ通过无线通信模块将水库水位信号发送到微控制器Ⅱ，并在显示器中对水库水位的实时显示；

2、当水库水位达到警戒水位时，微控制器II控制声光报警器启动声光报警，同时通过GPRS模块将报警信息以短信方式通知相关责任人以确保水库的安全；

3、操作者通过键盘给微控制器Ⅰ发送相关控制信号以实现水库闸门的遥控开启或关闭，达到实时控制水库水位的目的。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型包括现场数据采集与控制单元16、上位机智能监控与报警单元17，所述现场数据采集与控制单元16包括微控制器I1、闸门控制模块2、无线通信模块I3、超声波测距模块4、太阳能控制器5、太阳能电池组件6和锂电池7，所述微控制器I1分别与闸门控制模块2、无线通信模块I3、超声波测距模块4、锂电池7、太阳能控制器5相连，所述太阳能电池组件6与锂电池7相连，所述太阳能控制器5与太阳能电池组件6、锂电池7相连；所述上位机智能监控与报警单元17包括微控制器II8、无线通信模块II9、人机交互接口10、显示器11、键盘12、声光报警器13、GPRS模块14和直流稳压电源15，所述微控制器II8分别与直流稳压电源15、人机交互接口10、无线通信模块II9、声光报警器13和GPRS模块14相连，所述显示器11、键盘12分别与人机交互接口10相连。

微控制器Ⅰ1通过采集超声波测距模块4输出的水库水位信号或接收微控制器Ⅱ8发来的控制指令对水库闸门进行控制，同时还通过无线通信模块I3和无线通信模块II9将水库水位信号发送到微控制器Ⅱ8，微控制器Ⅱ8将水库水位信号输送到显示器11以实现水库水位的实时显示。

闸门控制模块2接收微控制器Ⅰ1的控制指令以驱动闸门的开启或关闭。

无线通信模块Ⅰ3用于实现现场数据采集与控制单元16、上位机智能监控与报警单元17间的相互通信。