[实用新型]一种水文监测仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及检测仪器技术领域，具体涉及一种对水文信息进行监测的水文监测仪。

背景技术

随着对环境保护和水资源开发利用的日益重视，有必要建立一套完善的水文自动测报、水文智能监控系统和水文数据库，提高水文工作质量，实现水利现代化建设。

水文智能监控系统是集电力电子技术，通信技术，计算机自动控制技术和网络技术等一体，初步对江河、水库和防洪区域内固定及移动站点的降雨量、蒸发量、水位、流量、湿度、风力和水质等水文气象要素以及闸门开度等等数据的实时采集、传输、处理、报送以及对水利设备的智能控制等作业。

目前仍有部分落后的水文站对数据的收集主要依靠人工观察，对水利设备的控制采用人工调整，水文数据的传输依靠电报或有线电话的落后通信方式，加上人力不足、观测范围狭窄致使数据不能及时准确上报。虽然也有一些水文站配备了水文自动测报设备，但是存在智能化程度低、稳定性差以及测报准确性低等问题，对偏远恶劣条件下的遥测站不能实现无人值守。因此，当前的水文测报方式和设施都已经不能满足水资源管理的工作要求。

准确及时的采集实时水文信息，并根据实际需要自动控制水利设备运行的自动监控系统，有利于减少工作强度、提高安全性。同时对于水库工程的调度运用，保障工农业生产、合理开发利用水资源等方面都具有十分重要的意义。

发明内容

本发明创造所要解决的技术问题是提供一种实时监测水电站的水位高度，水温、流速等数据，出现异常及时报警及控制闸门动作的水文信息监控设备，且该设备成本低、易维护和使用方便。

为解决上述技术问题，本发明创造采用如下技术方案：

本发明创造的水文监测仪，包括控制器，AD测量模块，温度测量模块，流量测量模块，电机控制模块和TCP/IP转串口模块；

AD测量模块实现对液位的测量，控制器通过与之连接的IO端口得到液位信息；

温度测量模块用于测量水的温度，控制器通过与之连接的IO端口得到温度信息；

流量测量模块实现对流量的测量，控制器通过与之连接的IO端口得到流量信息；

控制器通过与电机控制模块连接的IO端口控制闸门电机的运转；当出现某个水文信息超过设定的上限或下限时，控制器控制闸门电机的运转；

TCP/IP转串口模块用于连接控制器和上位机，实现控制与上位机的通信。

进一步，还包括声音控制模块，控制器通过与声音控制模块连接的IO端口实现语音播放功能。

进一步，还包括LCD显示模块，所述控制器通过与LCD显示模块连接的IO端口，在LCD显示模块上显示得到的水文、流速、水温、水位的上限、水位的下限、报警情况信息。

进一步，还包括用于设置和修改参数的键盘输入模块，控制器通过与之连接的IO端口得到键盘输入信息。

进一步，还包括向以上模块及控制器提供匹配的电源的电源模块。

由于采用上述技术方案，本发明创造具备如下有益效果：

1、监控仪通过AD测量模块测量水位量，实现精度误在0.1CM的范围内，测量的水位差为0—102.5米。

2、通过监控仪上的键盘可以设置监控仪的水位上、下限，也可以通过远程主机设置的上下限，水位超过上、下限可自动及时启动报警设备。

3、水位高度、环境温度、流速等以数据的形式实时的在LCD显示器上显示。

4、通过TCP/IP转串口模块，可与上位主机进行联网通信，在上位机可以监测到报警情况，由上位机设定报警水位上、下限，在报警产生后，可由现场终端监控仪按键取消报警，也可由上位机发送指令停止警报。

5、根据水位情况，可以电机控制模块控制电机转动，超过上限电机开闸，超过下限电机关闸。

附图说明

图1是本发明创造优选实施例水文监测仪的功能模块结构示意图；

具体实施方式

如图1，本实施例的水文监测仪，控制器采用STC89LE54单片机；AD测量模块采用TLC1549和PT500-601投入式压力传感器；温度测量模块，流量测量模块采用HAL320型霍尔传感器流量计，74HC161和74HC153；声音控制模块采用ISD4003录放芯片和音频功率放大芯片LM486实现；电机控制模块采用光耦TLP521隔离和ULN2003驱动继电器来实现；LCD显示模块采用12864LCD液晶显示屏；键盘输入模块采用四个普通的微动开关来实现；TCP/IP转串口模块采用NePort-EN嵌入式设备联网服务器。

工作的时候，测量液位信息时，PT500-601投入式压力传感器固定安装在标的位置，信号输出与TLC1549的信号输入连接，控制器STC89LE54单片机通过TLC1549得到PT500-601投入式压力传感器测量到的液位信息；测量温度信息时，温度测量模块液面以下测量水温，控制器STC89LE54单片机通过温度测量模块得到水温信息；测量流量信息时，HAL320型霍尔传感器流量计安装在液面下，输出信号通过74HC161进行分频计数，分频输出数据通过74HC153送到控制器STC89LE54单片机的IO端口上，控制器STC89LE54单片机得到流量信息；控制器STC89LE54单片机通过读取对应IO端口的状态，得到键盘的输入信息，从而可以修改水位的报警上限和下限；控制器STC89LE54单片机通过IO端口，在LCD显示模块12864LCD液晶显示屏上显示出来测量到的水面高度，水的流速，水的温度；当出现某个水文信息超过设定的上限或下限时，控制器STC89LE54单片机控制采用TLP521隔离和ULN2003驱动继电器的电机控制模块，从而控制闸门电机的运转，同时控制器STC89LE54单片机控制ISD4003录放芯片，经音频功率放大芯片LM486放大后播放报警语音，实现语音报警；控制器STC89LE54单片机的串口通过与TCP/IP转串口模块NePort-EN嵌入式设备联网服务器的串口连接，实现与上位机的通信，从而实现上位机对多个水文监测仪的监测和控制，进而实现对多个监测点的水温监测。