[发明专利]水位流量传感器、水位流量监测系统及水位流量监测方法

说明书

本发明旨在提供一种可精确快速测量水位流量、使用寿命长、工作稳定的水位流量传感器、水位流量监测系统及水位流量监测方法，该水位流量传感器包括其上设置有多个触点的水位探测杆、与触点连接的多路电压比较电路、与多路电压比较电路对应连接的多路选择电路、接收多路选择电路输出信号的主控电路、与主控电路连接的数据变送输出电路；本水位流量监测系统包括上位机、上述水位流量传感器，水位流量传感器经由RS‑232/RS‑485转换器与上位机对应连接，其本发明具有耐腐蚀、使用寿命长，可在水体内连续监测渠道中水位流量，并将结果显示在数码管上及上位机中等优点。

技术领域

本发明及水位流量监测领域，具体涉及一种用于探测流量的水位流量传感器、水位流量监测系统及水位流量监测方法。

背景技术

目前，我国是个缺水大国，而农业灌溉用水占我国总用水量的60%以上，因此，对农业实现精确灌溉，以节约农业水资源是农田灌溉的一项十分迫切的要求，同时也是实现可持续发展的重大举措。

目前，在灌区常用的量水方法有流速仪量水、水工建筑物量水、特设量水设备量水等，其中流速仪量水主要以流速面积法为主，尽管测量精度高，但价格昂贵，操作麻烦，不便于大面积推广。对于灌溉渠道来说，该方法一般用于水位流量关系的校核率定和控制重要断面的水量监测。利用水工建筑物量水虽然简单易行，但误差较大，加之水工建筑物老化、变形、冲於等原因，测量精度没有保障。利用特设量水设备设施进行量水，设施工程造价高，且渠道水流情况对观测精度影响较大，如泥沙淤积、漂浮物影响等；且水位流量的率定工作量大，不便于实行数字和图形信息自动化传输。因此，我国灌区迫切需要结合灌溉渠道或河道实际情况，研发经济、实用，价格适宜、便于实现数字信息传输的水位流量量测和监测设备。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，旨在提供一种可精确快速测量水位流量的、且使用寿命长、工作稳定的水位流量传感器、水位流量监测系统及水位流量监测方法。

为了实现本发明的目的，本采用的技术方案为：

设计一种水位流量传感器，包括水位探测杆，在所述水位探测杆上设置有一定数量的触点，还包括与所述触点对应连接的多路电压比较电路、与所述多路电压比较电路对应连接的多路选择电路、用于接收所述多路选择电路输出信号并输出流量信号的主控电路、用于接收所述主控电路所输出的流量信号、并将流量信号传送至上位机的数据变送输出电路。

所述主控电路包括微控芯片、均与所述微控芯片对应连接的时钟电路、复位电路和JTAG接口电路，所述微控芯片为MSP430系列单片机中的任一一种。

所述时钟电路包括低频振荡电路、高频振荡电路，所述低频振荡电路包括10.768KHz～32.768KHz的低频晶体振荡器，所述高频振荡电路包括450KHz～8MHz的高频晶体振荡器；所述多路选择电路包括多路复用器ADG732；所述数据变送输出电路包括与所述微控芯片对应连接的MAX3232芯片、与该MAX3232芯片对应连接的RS-232接口；所述复位电路为R-C复位电路。

所述水位探测杆包括壳体，所述触点沿其轴线方向以0.5～5.0mm等间距距离设置在壳体外表面。

所述触点为不锈钢螺钉，该不锈钢螺钉上的螺钉冒设置于所述壳体外表面。

所述多路电压比较电路、多路选择电路、微控芯片、时钟电路均位于电路板上，所述电路板设置于所述壳体内部空腔中，并由环氧树将其密封。

该水位流量传感器还包括与所述微控芯片对应连接的并用于显示流量信息的数码显示管组。

一种水位流量监测系统，包括上位机、以上所述的水位流量传感器；所述水位流量传感器经由RS-232/RS-485转换器与所述上位机对应连接。

一种利用以上所述水位流量监测系统进行水位流量监测的方法，包括如下步骤：