無人值守水文站通訊及控制系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2021-08-09 18:26
水文信息監(jiān)測是一項非常重要和有意義的工作,及時、準確的水文數(shù)據(jù)是有效實施預測預報、防汛減災等工作的關鍵。隨著科技進步和經(jīng)濟的發(fā)展,人力成本越來越高,水文信息監(jiān)測向著無人值守的智能化發(fā)展。針對目前的一些無人值守水文站無法直接測量流速和流量信息,本文提出了一種新型無人值守水文站。它除了能像現(xiàn)有的無人值守水文站直接測量水位外,還能直接測量流速,并通過積寬法來實現(xiàn)流量的測量。根據(jù)無人值守水文站的功能需求和工作環(huán)境特點,本文重點研究無人值守水文站的水位、流速及流量測量、通信方式和無人值守水文站的控制系統(tǒng),并開發(fā)了用于無人值守水文站的監(jiān)測終端控制器及其專用電源系統(tǒng)。綜合比較現(xiàn)有的各種通信技術的特點,并結合無人值守水文站的需求,最終選擇GPRS通信網(wǎng)絡來實現(xiàn)遠程通信,而無人值守水文站的局部通信則由ZigBee無線網(wǎng)絡來完成,并選用相應的工業(yè)通信模塊來具體實現(xiàn)通信任務。綜合對比了各種單片機的性能特點并結合無人值守水文站的要求,開發(fā)了以STM32F103ZET6為主控芯片的監(jiān)測終端控制器,并為其設計了豐富的輸入/輸出接口、通訊接口等資源。開發(fā)了以太陽能電池加蓄電池為主的適用于野外工作的無人值守水文站的電...
【文章來源】:太原理工大學山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
超短波通信水文監(jiān)測系統(tǒng)
碼的概率增大,通信質(zhì)量和可靠性下降。以,超短波方式組網(wǎng)通信比較適用于短距離或中繼站建設及維護比較方監(jiān)測通信,并不適用于地理環(huán)境復雜的大流域和地區(qū)的水文監(jiān)測通信。. 有線通信方式線通信有以太網(wǎng)通信和電話網(wǎng)通信兩種通信組網(wǎng)方式。有線以太網(wǎng)目前般只是能夠到達鄉(xiāng)鎮(zhèn),很少能夠到達農(nóng)村各戶,更不要說是地理位置比監(jiān)測站點。因此,水文監(jiān)測系統(tǒng)的有線通信使用的是有線撥號的公用交。用交換電話網(wǎng)一般由電話系統(tǒng)、通信終端、專用分局交換機等設備組成傳輸?shù)氖悄M信號,而計算機只能處理數(shù)字信號,所以要用MODEM(調(diào)為中介來完成模擬信號和數(shù)字信號的相互轉(zhuǎn)換[38]。有線撥號通信方式的信常如圖 2-2 所示。
太原理工大學碩士研究生學位論文浮子式水位計是最早使用的水位傳感器,主要由浮球(浮子)、水位編碼記錄儀、懸索和平衡錘組成。水位測井與被測的河流、水庫等構成連通器,位于測井中上面上的浮子隨河流等的水位變化而上下浮動,通過懸索帶動水位輪和光電編碼器轉(zhuǎn)動,將水位的高低變化轉(zhuǎn)換為編碼器的旋轉(zhuǎn)角度變化,利用編碼器輸出的數(shù)字編碼信息來記錄水位高低。浮子式水位計測量測量水位有直井式和斜井式兩種,如圖 2-3 所示。浮子式水位傳感器的優(yōu)點是穩(wěn)定、可靠,缺點是無法在流動的水中測量,需要專門建設測量井,土木工程量大、成本高:冬季水結冰時就無法正常工作。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]常用水位傳感器的比較和選擇[J]. 安全,范瑞琪. 水利信息化. 2014(03)
[2]國內(nèi)外水文自動測報系統(tǒng)綜述[J]. 付英杰,張永學. 黑龍江水利科技. 2014(03)
[3]基于3G的環(huán);蛩谋O(jiān)測系統(tǒng)的實現(xiàn)[J]. 賈小燕,李正雷. 分析儀器. 2013(06)
[4]WiFi技術及其應用與發(fā)展[J]. 李曉陽. 信息技術. 2012(02)
[5]硅半導體太陽能電池進展[J]. 李懷輝,王小平,王麗軍,劉欣欣,梅翠玉,劉仁杰,江振興,趙凱麟. 材料導報. 2011(19)
[6]美國水文巡測化工作分析及探討[J]. 肖中,趙昕. 水文. 2010(05)
[7]基于GPRS的公共照明智能化監(jiān)控系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J]. 陳美謙,劉暾東,周文博,遲巖. 電力自動化設備. 2010(09)
[8]無線水位監(jiān)測系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J]. 尚盈,雷濤,王昌. 信息技術. 2010(01)
[9]超短波無線網(wǎng)絡在水情測報中的應用[J]. 徐洪杰. 吉林水利. 2009(02)
[10]電磁流速儀在水文測驗中的應用[J]. 劉曉鳳,張濱. 氣象水文海洋儀器. 2008(04)
碩士論文
[1]基于ARM和GPRS的水文測報系統(tǒng)的設計與研究[D]. 陳淵.太原理工大學 2011
[2]基于GPRS的遠程水文水資源信息監(jiān)測系統(tǒng)研制[D]. 張浩.蘭州理工大學 2011
[3]嵌入式水文自動測報系統(tǒng)的研究與設計[D]. 吳春祥.武漢理工大學 2008
[4]基于GPRS的水情自動測報系統(tǒng)[D]. 徐芳.南京信息工程大學 2007
[5]基于ARM的嵌入式水文數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 余德華.河海大學 2006
[6]基于GPRS網(wǎng)絡水情遙測系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 武曉明.河海大學 2006
[7]GSM短消息在水情遙測系統(tǒng)中的研究與應用[D]. 周文君.河海大學 2003
本文編號:3332573
【文章來源】:太原理工大學山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
超短波通信水文監(jiān)測系統(tǒng)
碼的概率增大,通信質(zhì)量和可靠性下降。以,超短波方式組網(wǎng)通信比較適用于短距離或中繼站建設及維護比較方監(jiān)測通信,并不適用于地理環(huán)境復雜的大流域和地區(qū)的水文監(jiān)測通信。. 有線通信方式線通信有以太網(wǎng)通信和電話網(wǎng)通信兩種通信組網(wǎng)方式。有線以太網(wǎng)目前般只是能夠到達鄉(xiāng)鎮(zhèn),很少能夠到達農(nóng)村各戶,更不要說是地理位置比監(jiān)測站點。因此,水文監(jiān)測系統(tǒng)的有線通信使用的是有線撥號的公用交。用交換電話網(wǎng)一般由電話系統(tǒng)、通信終端、專用分局交換機等設備組成傳輸?shù)氖悄M信號,而計算機只能處理數(shù)字信號,所以要用MODEM(調(diào)為中介來完成模擬信號和數(shù)字信號的相互轉(zhuǎn)換[38]。有線撥號通信方式的信常如圖 2-2 所示。
太原理工大學碩士研究生學位論文浮子式水位計是最早使用的水位傳感器,主要由浮球(浮子)、水位編碼記錄儀、懸索和平衡錘組成。水位測井與被測的河流、水庫等構成連通器,位于測井中上面上的浮子隨河流等的水位變化而上下浮動,通過懸索帶動水位輪和光電編碼器轉(zhuǎn)動,將水位的高低變化轉(zhuǎn)換為編碼器的旋轉(zhuǎn)角度變化,利用編碼器輸出的數(shù)字編碼信息來記錄水位高低。浮子式水位計測量測量水位有直井式和斜井式兩種,如圖 2-3 所示。浮子式水位傳感器的優(yōu)點是穩(wěn)定、可靠,缺點是無法在流動的水中測量,需要專門建設測量井,土木工程量大、成本高:冬季水結冰時就無法正常工作。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]常用水位傳感器的比較和選擇[J]. 安全,范瑞琪. 水利信息化. 2014(03)
[2]國內(nèi)外水文自動測報系統(tǒng)綜述[J]. 付英杰,張永學. 黑龍江水利科技. 2014(03)
[3]基于3G的環(huán);蛩谋O(jiān)測系統(tǒng)的實現(xiàn)[J]. 賈小燕,李正雷. 分析儀器. 2013(06)
[4]WiFi技術及其應用與發(fā)展[J]. 李曉陽. 信息技術. 2012(02)
[5]硅半導體太陽能電池進展[J]. 李懷輝,王小平,王麗軍,劉欣欣,梅翠玉,劉仁杰,江振興,趙凱麟. 材料導報. 2011(19)
[6]美國水文巡測化工作分析及探討[J]. 肖中,趙昕. 水文. 2010(05)
[7]基于GPRS的公共照明智能化監(jiān)控系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J]. 陳美謙,劉暾東,周文博,遲巖. 電力自動化設備. 2010(09)
[8]無線水位監(jiān)測系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J]. 尚盈,雷濤,王昌. 信息技術. 2010(01)
[9]超短波無線網(wǎng)絡在水情測報中的應用[J]. 徐洪杰. 吉林水利. 2009(02)
[10]電磁流速儀在水文測驗中的應用[J]. 劉曉鳳,張濱. 氣象水文海洋儀器. 2008(04)
碩士論文
[1]基于ARM和GPRS的水文測報系統(tǒng)的設計與研究[D]. 陳淵.太原理工大學 2011
[2]基于GPRS的遠程水文水資源信息監(jiān)測系統(tǒng)研制[D]. 張浩.蘭州理工大學 2011
[3]嵌入式水文自動測報系統(tǒng)的研究與設計[D]. 吳春祥.武漢理工大學 2008
[4]基于GPRS的水情自動測報系統(tǒng)[D]. 徐芳.南京信息工程大學 2007
[5]基于ARM的嵌入式水文數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 余德華.河海大學 2006
[6]基于GPRS網(wǎng)絡水情遙測系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 武曉明.河海大學 2006
[7]GSM短消息在水情遙測系統(tǒng)中的研究與應用[D]. 周文君.河海大學 2003
本文編號:3332573
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