一种波高检测及无线传输设备制造技术

本发明专利技术公开了一种波高检测及无线传输设备，包括：波高检测单元、驱动及数据处理单元、无线传输单元以及上位机单元，其中，所述无线传输单元包括无线发射模块和无线接收模块；所述上位机单元设置有上位机软件；所述驱动及数据处理单元包括驱动芯片和单片机模块。所述驱动芯片与波高检测单元连接，所述单片机模块与驱动芯片连接；所述无线传发射模块与单片机模块连接；所述上位机单元与无线接收模块连接。本发明专利技术采用了双导线电阻式传感器与AD698芯片结合检测波高，提高了波高检测的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种波高检测及无线传输设备
本专利技术属于水文测量系统领域，具体为一种波高检测及无线传输设备。
技术介绍
在港口、海洋工程、海岸工程、水利堤防工程、护岸工程等领域的科学研究中，通常无法使用理论的方法获得精确的数据。需要使用水利工程模型模拟波浪以及波浪对环境的作用，并进行波高测量和分析。现在波高测量的方法有很多，例如电容式波高仪、电磁式测波仪、压力式测波仪以及超声波测波仪等，但是这些测量波高的仪器无法同时完成波高的测量和分析以及无线传输，给水工实验带来难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出了一种波高检测及无线传输设备。实现本专利技术目的的技术方案为：一种波高检测及无线传输设备，包括：波高检测单元、驱动及数据处理单元、无线传输单元以及上位机单元，其中，所述无线传输单元包括无线发射模块和无线接收模块；所述上位机单元设置有上位机软件；所述驱动及数据处理单元包括驱动芯片和单片机模块；其中，所述驱动芯片用于驱动波高检测单元进行电压采集及并对电压做处理，获得电压信号；所述单片机模块用于对电压信号进行A/D转换；所述无线发射模块将数据发送至无线接收模块，无线接收模块接收数据并将数据上传至上位机单元；上位机单元用于对数据进行分析。优选地，所述波高检测单元包括波高传感器与电导率传感器。优选地，所述波高传感器为电阻式波高传感器。优选地，所述波高传感器采用双导线电阻式传感器。优选地，所述驱动芯片对电压做处理具体为：将获得的电阻式传感器输入的电压减去电导率传感器两端的电压得到与电阻式传感器浸入水面深度呈线性关系的电压。优选地，所述驱动芯片为AD698芯片。优选地，所述无线发射模块和无线接收模块均为ZigBee模组。本专利技术与现有技术相比，其显著的优点为：本专利技术采用了双导线电阻式传感器与AD698芯片结合检测波高，提高了波高检测的精度；采用了电导率传感器使得设备可以减少因水质的电导率不同对测量精度的影响；采用了无线传输技术方便设备安装实施。附图说明图1为本专利技术的结构框图。图2为本专利技术中波高检测单元和驱动及数据处理单元的结构示意图。具体实施方式如图1所示，一种波高检测及无线传输设备，包括：波高检测单元、驱动及数据处理单元、无线传输单元以及上位机单元，其中，所述波高检测单元包括波高传感器与电导率传感器；所述驱动及数据处理单元包括驱动芯片和单片机模块；所述无线传输单元包括无线发射模块和无线接收模块；所述上位机单元设置有上位机软件。所述驱动芯片与波高检测单元连接，所述单片机模块与驱动芯片连接；所述无线传发射模块与单片机模块连接；所述上位机单元与无线接收模块连接。所述驱动及数据处理单元驱动波高检测单元进行电压采集及处理，获得电压信号；所述单片机模块用于对电压信号进行A/D转换；所述无线发射模块将数据发送至无线接收模块，无线接收模块接收数据并将数据上传至上位机单元；上位机单元用于对数据进行分析。进一步的实施例中，所述波高传感器为电阻式波高传感器，具体采用双导线电阻式传感器。进一步的实施例中，所述驱动芯片为AD698驱动芯片。进一步的实施例中，所述无线发射模块和无线接收模块均为ZigBee模组。如图2所示，AD698驱动芯片3驱动双导线电阻式传感器1和电导率传感器2工作。随着电阻式传感器浸入水面深度的不同，电阻式传感器输出的电压也会跟随变化，此电压变化除了与浸入深度的有关还和水的电导率有关；电导率传感器浸入水面后，其输出的电压和水质电导率相关，相同测试环境中电导率相同，故可以得到一个和电导率相关的固定电压值。AD698驱动芯片3同时采集双导线电阻式传感器浸入水面后输出的电压以及电导率传感器浸入水面后输出的电压，电阻式传感器输入的电压减去电导率两端的电压后可以得到一个与电阻式波高传感器浸入水面深度呈线性关系的电压V0。因为进行波高检测时，不同测试环境中水质的不同会使得水的电导率不同，这使得电阻式传感器使用时的电阻值也不相同，电导率传感器主要作用为修正不同水质对电阻杆浸入水面后电阻值的影响。采集得到的电压值V0经图1中的单片机模块做A/D转换并处理后传送至无线发送单元的无线发射模块，无线发射模块将数据发送后，无线发送单元中的无线接收模块进行接收并将数据上传至上位机单元的上位机软件，上位机软件对波高数据做分析处理。本专利技术可以实时采集波高数据，并支持多套设备同时布点工作检测多点波高数据。计算机中上位机软件可以实现波高测量、零点测量、历史测量数据保存、数据分析浪高处理、传感器自检等测量控制和分析。本专利技术提高了波高测量的精度和工作效率，方便了系统的安装实施，缩短了实验的时间，有利于提高水利工程的研究水平和质量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波高检测及无线传输设备，其特征在于，包括：波高检测单元、驱动及数据处理单元、无线传输单元以及上位机单元，其中，所述无线传输单元包括无线发射模块和无线接收模块；所述上位机单元设置有上位机软件；所述驱动及数据处理单元包括驱动芯片和单片机模块；/n其中，所述驱动芯片用于驱动波高检测单元进行电压采集及并对电压做处理，获得电压信号；/n所述单片机模块用于对电压信号进行A/D转换；/n所述无线发射模块将数据发送至无线接收模块，无线接收模块接收数据并将数据上传至上位机单元；/n上位机单元用于对数据进行分析。/n

【技术特征摘要】
1.一种波高检测及无线传输设备，其特征在于，包括：波高检测单元、驱动及数据处理单元、无线传输单元以及上位机单元，其中，所述无线传输单元包括无线发射模块和无线接收模块；所述上位机单元设置有上位机软件；所述驱动及数据处理单元包括驱动芯片和单片机模块；
其中，所述驱动芯片用于驱动波高检测单元进行电压采集及并对电压做处理，获得电压信号；
所述单片机模块用于对电压信号进行A/D转换；
所述无线发射模块将数据发送至无线接收模块，无线接收模块接收数据并将数据上传至上位机单元；
上位机单元用于对数据进行分析。


2.根据权利要求1所述的波高检测及无线传输设备，其特征在于，所述波高检测单元包括波高传感器与电导率传感器。


3.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：房红兵，高寒，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32