[实用新型]一种基于射频技术的水利信息化数据采集终端

说明书

技术领域

    本实用新型属于水利水文数据采集技术领域，具体涉及一种基于射频技术的水利信息化数据采集终端。

背景技术

随着世界气候的不断变化，我国自然环境也随之表现出诸多异常的气象变化，例如反常的季节交替。针对现今环境条件，水利水文信息作为气象条件中非常重要的一个环节，掌握好水利水文信息给现今气象工作者提出了巨大挑战，国家诸多信息资源的开发与利用与水利水文信息的获取密不可分，实时监测水资源成为水利工作的重中之重，只有根据水利水文信息进行全方位多角度的监测，才能针对不同气象条件和环境做出防护和治理，更加便利于我国人民的生产和生活。目前市场中，收集水利水文信息采用的产品多是单一的数据采集终端，例如智能采集水位数据或者雨量数据，单一的数据采集模式，不仅需要耗费大量的人力物力进行多种信息采集，缺乏多种数据采集能力，同时，还需要通过人工操作对各种单一的数据进行发送和接收，造成不必要的资源浪费。而且采集到的数据大多是通过RTU发送，一个RTU接一个数据采集终端，无法进行区域化采集信息，辐射范围受到限制，不适合灌区等大范围布点的工作需求；同时采集数据终端仅仅通过单点传输信号，无法形成网络化数据传输；实时采集水文信息需要设备进行不间断的监测，现有数据采集终端功耗高，能源消耗大，不利于环保。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型公开了一种基于射频技术的水利信息化数据采集终端，针对灌区布点较多的环境，采用多种传感器对各类水文信息进行采集，将采集的信息通过射频传输通道，集合于中心节点，构建网络化数据采集终端，运用低功耗芯片与射频传输方式，能够大大降低数据采集的能源消耗，利用时钟模块的优点，免去人工操作步骤，能够自动完成数据信息从终端到监控中心的传输，省去了人工读取数据的繁琐过程。

为了达到以上目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于射频技术的水利信息化数据采集终端，包括微处理器、与微处理器相连的AD信号处理模块、存储器、时钟模块、电源模块，所述电源模块为数据采集终端的各个电子元器件供电，数据采集终端还包括水文传感器信号采集模块、串口通信模块、并口通信接口和射频模块，所述水文传感器信号采集模块包括光耦隔离芯片、锁存芯片、电压比较器，所述光耦隔离芯片与微处理器的中断接口连接，用于采集脉冲信号；所述锁存芯片与微处理器IO口连接，用于采集并行信号；所述电压比较器与微处理器连接，用于调理电压信号；所述串口通信模块、并口通信接口和射频模块分别与微处理器相连。

作为本实用新型的一种优选方案，所述水文传感器信号采集模块还包括单稳态触发器，所述光耦隔离芯片通过单稳态触发器与微处理器连接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述水文传感器信号采集模块还包括电平转换芯片，所述锁存芯片通过电平转换芯片与微处理器连接。

作为本实用新型的一种优选方案，还包括水文传感器，所述水文传感器与水文传感器信号采集模块相连。

作为本实用新型的一种改进方案，所述水文传感器包括水位计、雨量计、土壤水分传感器中的至少一种，所述水位计与锁存芯片相连，所述雨量计与光耦隔离芯片相连，所述土壤水分传感器与电压比较器相连。

有益效果：

通过水利信息化数据采集终端收集雨量、水位、土壤等水文信息，并能够与其他设备连接接收数据，从而能够综合采集多种水文信息资源并通过射频模块发送到中心节点，多个中心节点形成网络化数据收集系统，最终发送到监控中心，相比有线通信节省了成本。时钟模块以及终端中的各个电子元器件芯片均采用低功耗模式，数据采集终端工作在低功耗状态下，既不延误数据传输，又能够节约资源，电源模块中的电池供电可维持模块正常工作半年以上，大大延长设备的使用寿命和续航时间。

附图说明

图1为本实用新型提供的基于射频技术的水利信息化数据采集终端结构框图；

图2为水文传感器信号采集模块结构框图；

图3为数据采集终端应用网络示意图；

图4为微处理器电路图；

图5为射频通信电路图；

图6为时钟模块电路图；

图7为AD信号处理模块电路图；

图8为雨量计信号处理电路图；

图9为水位计信号处理电路图；

图10为土壤水分传感器信号处理电路图；

图11为电源电路图；

图12为串口通信模块电路图。

具体实施方式