一种偏远地区水库液位远程监测系统技术方案

一种偏远地区水库液位远程监测系统，包括单片机控制模块、驱动模块、放大电路模块、超声波探头、电流转换模块、无线通信模块、上位机，所述单片机控制模块的输出端通过驱动模块与超声波探头连接，超声波探头再通过放大电路模块与单片机控制模块的输入端连接，单片机控制模块与电流转换模块连接然后经无线通信模块建立与上位机之间的通信；还包括温度检测模块，温度检测模块与单片机控制模块的输入端连接。本实用新型专利技术可以解决偏远水库因经常无人检测带来的水库液位超高造成水库绝提的问题。自动化系数高，而且针对性强，装置安全可靠，安装方便。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子
，特别是一种偏远地区水库液位远程监测系统。
技术介绍
水库作为拦洪蓄水和调节水流的水利工程建筑物，可以用来灌溉、发电、防洪和养鱼。尤其是在农村，水库的作用对农业发展益处甚大，主要体现在对农业的灌溉。但是据目前了解，很多强降水的偏远地区水库经常出现暴漫绝提情况，究其原因是由于水库区域位于偏远地区，经常无人对水位进行测量，大强度的降雨最终导致堤坝崩溃，引发绝提。针对此类现象，目前人们普遍采用的方法就是定期或不定期对水库进行查看，但是大多数人可能会经常遗忘或是不负责任，最终可能因为忘记检测水位导致水库液位上升，最终导致发生严重事件。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种偏远地区水库液位远程监测系统，利用太阳能供电方式解决偏远地区供电问题，通过采用超声波探头发出超声波来测定液位高度，同时通过温度传感器对环境温度进行测量，通过系统内部程序进行计算对超声波测定的液位高度进行校准，当系统检测到水库液位超出系统设定的危险阈值，系统就会发出声音报警，同时检测数据会通过4G通讯传到中控室的上位机进行进一步判断确定，提醒相关工作人员水库液位超出危险值，才而采取相关措施降低水位，以确保水库安全。本技术可以解决偏远水库因经常无人检测带来的水库液位超高造成水库绝提的问题。自动化系数高，而且针对性强，装置安全可靠，安装方便。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：一种偏远地区水库液位远程监测系统，其特征在于：包括单片机控制模块、驱动模块、放大电路模块、超声波探头、电流转换模块、无线通信模块、上位机，所述单片机控制模块的输出端通过驱动模块与超声波探头连接，超声波探头再通过放大电路模块与单片机控制模块的输入端连接，单片机控制模块与电流转换模块连接然后经无线通信模块建立与上位机之间的通信；还包括温度检测模块，温度检测模块与单片机控制模块的输入端连接。优选的，所述驱动模块包括开关电路模块、功率放大模块、高频脉冲变压器电压升压模块，开关电路模块与功率放大模块连接，功率放大模与高频脉冲变压器电压升压模块连接，高频脉冲变压器电压升压模块与超声波探头连接。优选的，所述放大电路模块包括一级放大电路、二级放大电路、三级放大电路，超声波探头与一级放大电路连接，一级放大电路与二级放大电路连接，二级放大电路与三级放大电路连接，三级放大电路与单片机控制模块连接。优选的，还包括太阳能供电模块，所述太阳能供电模块包括太阳能电池板和铅酸蓄电池。优选的，所述太阳能供电模块与太阳能控制模块连接，太阳能控制模块与电压滤波模块连接，电压滤波模块与电压降压模块连接，电压降压模块与单片机控制模块连接。优选的，所述单片机控制模块还与掉电存储模块连接。优选的，所述单片机控制模块的输入端还与按键模块连接，所述单片机控制模块的输出端还与报警模块及液晶显示模块连接。优选的，所述上位机为PC机，所述无线通讯模块采用4G通讯模块。优选的，所述超声波探头以垂直方向向下发射超声波。优选的，所述太阳能电池板采用两块并联安装。采用上述结构，本技术提供一种偏远地区水库液位远程监测系统利，用太阳能供电方式解决偏远地区供电问题，通过采用超声波探头发出超声波来测定液位高度，同时通过温度传感器对环境温度进行测量，通过系统内部程序进行计算对超声波测定的液位高度进行校准，当系统检测到水库液位超出系统设定的危险阈值，系统就会发出声音报警，同时检测数据会通过4G通讯传到中控室的上位机进行进一步判断确定，提醒相关工作人员水库液位超出危险值，才而采取相关措施降低水位，以确保水库安全。本技术可以解决偏远水库因经常无人检测带来的水库液位超高造成水库绝提的问题。自动化系数高，而且针对性强，装置安全可靠，安装方便。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明：图1为本技术的结构示意图；图2为本技术电压滤波模块电路原理图；图3为本技术电压降压模块模块电路原理图；图4为本技术太阳能控制模块电路原理图；图5为本技术高频脉冲变压器电压升压模块电路原理图；图6为本技术一级放大电路图；图7为本技术二级放大电路图；图8为本技术三级放大电路图；图9为本技术报警模块电路原理图；图10 为本技术温度检测模块电路原理图。具体实施方式如图1所示，一种偏远地区水库液位远程监测系统，其特征在于：包括单片机控制模块、驱动模块、放大电路模块、超声波探头、电流转换模块、无线通信模块、上位机，所述单片机控制模块的输出端通过驱动模块与超声波探头连接，超声波探头再通过放大电路模块与单片机控制模块的输入端连接，单片机控制模块与电流转换模块连接然后经无线通信模块建立与上位机之间的通信；所述电流转换模块主要用来将单片机检测到的液面高度数值转换成电流值传送至上位机进行液位监测。还包括温度检测模块，温度检测模块与单片机控制模块的输入端连接。所述温度检测模块采用DS18B20型号的温湿度传感器采集环境温度，声波的传输速度受温度影响，使用温度传感器采集环境温度，对超声波测位系统进行校准。所述单片机控制模块采用MSP430F149型号的单片机作为控制核心，所述单片机具有超低功耗，工作稳定等优点。优选的，所述驱动模块包括开关电路模块、功率放大模块、高频脉冲变压器电压升压模块，开关电路模块与功率放大模块连接，功率放大模与高频脉冲变压器电压升压模块连接，高频脉冲变压器电压升压模块与超声波探头连接。所述开关电路模块主要功能是通过通断为系统形成15V左右的交流电，所述高频脉冲变压器电压升压模块主要包含LC谐振电路和4:200升压变压器电路，主要用来将15V电压提升到1500V用来激励超声波探头发生脉冲波。优选的，所述放大电路模块包括一级放大电路、二级放大电路、三级放大电路，超声波探头与一级放大电路连接，一级放大电路与二级放大电路连接，二级放大电路与三级放大电路连接，三级放大电路与单片机控制模块连接。所述一级放大电路主要功能是将所接收到的微弱信号进行简单的放大还原，以方便下一级放大电路的检测滤波；所述二级放大电路主要功能是对信号进一步的放大和滤波，进一步方便单片机检测；所述三级放大电路主要功能是对信号进行自动调节放大，得到一个稳定的电压信号，方便单片机接收。优选的，还包括太阳能供电模块，所述太阳能供电模块包括太阳能电池板和铅酸蓄电池。优选的，所述太阳能供电模块与太阳能控制模块连接，太阳能控制模块与电压滤波模块连接，电压滤波模块与电压降压模块连接，电压降压模块与单片机控制模块连接。所述太阳能控制模块采用驱动芯片CN3717为核心，所述芯片自带电压检测模块。优选的，所述单片机控制模块还与掉电存储模块连接。用于系统掉电时数据保存，所述掉电存储模块使用FM24CL04核心芯片。优选的，所述单片机控制模块的输入端还与按键模块连接，用于输入设置，所述单片机控制模块的输出端还与报警模块及液晶显示模块连接。所述报警模块包括声音报警器。所述液晶显示模块采用LCD045型号的液晶屏，对采集到的数据及其系统参数进行显示。优选的，所述上位机为PC机，所述无线通讯模块采用4G通讯模块。方便单片机控制核心与上位机之间进行数据传输。优选的，所述超声波探头以垂直方向向下发射超声波。优选的，所述太阳能电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种偏远地区水库液位远程监测系统，其特征在于：包括单片机控制模块、驱动模块、放大电路模块、超声波探头、电流转换模块、无线通信模块、上位机，所述单片机控制模块的输出端通过驱动模块与超声波探头连接，超声波探头再通过放大电路模块与单片机控制模块的输入端连接，单片机控制模块与电流转换模块连接然后经无线通信模块建立与上位机之间的通信；还包括温度检测模块，温度检测模块与单片机控制模块的输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种偏远地区水库液位远程监测系统，其特征在于：包括单片机控制模块、驱动模块、放大电路模块、超声波探头、电流转换模块、无线通信模块、上位机，所述单片机控制模块的输出端通过驱动模块与超声波探头连接，超声波探头再通过放大电路模块与单片机控制模块的输入端连接，单片机控制模块与电流转换模块连接然后经无线通信模块建立与上位机之间的通信；还包括温度检测模块，温度检测模块与单片机控制模块的输入端连接。2.根据权利要求1所述一种偏远地区水库液位远程监测系统，其特征在于：所述驱动模块包括开关电路模块、功率放大模块、高频脉冲变压器电压升压模块，开关电路模块与功率放大模块连接，功率放大模与高频脉冲变压器电压升压模块连接，高频脉冲变压器电压升压模块与超声波探头连接。3.根据权利要求1所述一种偏远地区水库液位远程监测系统，其特征在于：所述放大电路模块包括一级放大电路、二级放大电路、三级放大电路，超声波探头与一级放大电路连接，一级放大电路与二级放大电路连接，二级放大电路与三级放大电路连接，三级放大电路与单片机控制模块连接。4.根据权利要求1所述一...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖洒，陈黎，杨雨薇，张飞，李越，张鑫蕊，林敏，曾芮清，黄海洋，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42