基于MSP430的低功耗水情遥测仪的设计与开发.pdf

第 卷 第 期 年 月 湖北水利水电职业技术学院学报 9 尸 的低功耗水情遥测仪的设计与开发 孙军 武汉大学 湖能武汉 摘 要 提出了一种基于 的水情遥测仪的实现方法 针对远程雨水情信息遥测 系统 确定 水情遥测仪的设 计方案 主要采用 了 系列单片机 介绍了遥测仪的硬件电路和软件设计 实践表 明 遥测仪设计合理 可 靠性商 计数准确 很好的完成水位和雨量数据的存储和发送 关健词 遥测系统 低功耗 引言 在水利 水文 气象等部门 需要对流域的水雨 情测报 预报 报汛及水库大坝分洪泻洪 抵抗自然 灾害 水资源 的管理和调度进行快速准确的分析和 科学决策 这就要求建立远程雨水情信息遥测系统 对该区域的水位 降水量进 行实时监测 远程雨水情信息遥测系统 远程雨水情 雨量 水位 遥测系统由水位计 雨 量计 遥测仪 数据处理 软件 信 息分析软件组成 主要应用 于水 利 水文 气象等部门 可 在野外雷 击 高温 高湿的恶劣环境中 长期无人值守的条件 下 稳定可靠地工作 能够准确 实时地 自动测量 记录 存储监测点的水位 降雨量变化数据 并通过 有线通讯 无线通讯等通讯方式 采用定时 定量 实 时查询等手段将数据传输到水情监测 中心 由监测 中心处理 汇 总 整编 生成符合水 文资料整 编规范 的各种图表 建立辖区实时水情数据库 并将信息传 送到水情信息中心或 防汛指挥 中心 实现水情信息 的共享 在此基础 上应用水情分析决策支持系统 为流域的水雨情测报 预报 报汛及水库大坝分洪泻 洪 抵 抗自然灾害 水资源的管理和调度提供快速准 确的分析数据和科学决策依据 为其信息 自动化提 供经济实用 的解决方案 雨水情信息遥测 系统结构 组建图如图 所 示 圈 遥侧系统结构圈 既可 完成数据固态存贮任务 又能完成防汛 中对水情数据的实时测报任务 无须专人值守 车马劳顿 花费大量时间和人 力 即可在监测中心 水情分中心 通过有线或无线 数字通讯远程获取实时 准确的监测数据 汇总后建 立实时水情数据库和水情分析 决策系统 具有查询模式和自报模式两种工作模式 支持定时 自报加定量加报工作制式 可方便用 户在多种条件下获取数据的需要 查 询模式 用户 可以在任意时间 在 中心站电脑或可以连 网的其它电脑 通过远程查询各监测站点监测仪中 存储的雨量 水位数据 自报模式 定时 自报 监测仪按用户设定的间隔时间 如 分钟 分钟 分钟 小时 要求将雨量数 据 自动发送到设定的中心站点的电脑中 定点 自报 监测仪按用户设定的时间点 如 点 分 要求每日将水位 雨 量数据 自动发送到 设定的中心站点的电脑中 作者简介 孙军 男 江苏盐城人 武汉 大学硕 士研究生 研究方 向 为计算机控制技术 支持远程 设置和修改数据采集器内部工作参 数 通讯方式和工作 模式 便于用户根据工作需求改变工作模式 如查询 模式 自报模式 通讯方式和参数 能远程实时监 测仪器的各项参数 如详细数据 时间等 随时掌握 工作状态 通讯设备驱动控制系统完善 包括 有 可以任意接人便携式计算机 短波数 字 通信设备 超短波数字通信设备 2 数字 通信设备 微波数字通信设备 卫星 通信设备 组成 数字通 讯 网络 具有越线报警功能 可按设定的越线报警值 当其超 出设定值时 发出警告信号 和统计信息 具有统一校时功能 提高工作效率 大幅度 降低水情监测的建设 和运行成本 调试和下载 基于 系列单片 机 的高集成度 所以整 个电路的设计也趋于简单化 极大的减少 了外围元 件的设计 极大的增加了 电路的抗干扰性并且也大 幅度 的降低了整个电路的功耗 也使得 电路的故障 率大大的降低 电路板设计图如图 所示 雨雨量传感器器器器 水水位 传感器 器器器 一匹了 一 1 3 远 程水情遥 测仪 远程水情位遥测仪 以下简称遥测仪 是构成水 情 自动测报系统的主要集成设备 主要功能是将水 位传感器和雨量传感器测量的水位及雨量数据实时 存储 通过 现场采集 有线或无线传输等方式将数据 发送 到水情监测中心 由前置数据处理系统和数据 处理软件进行数据接受 处理 汇 总 整 编 分析 硬件设计 本系统由蓄电池供电 要求系统功耗尽可能 低 在控制 芯片选型选型方面考虑到功耗和仪器体 积问题我们选择了 5 新一代超低功耗 位单片机 在待机模式下 功耗仅为 3 风雨自动遥测仪原理 与应用 电子与自动 化 一 李长杰 颜廷志 卢彦东 音河水库雨水情遥 测系统的应 用 黑龙江水利科技 一 傅新粗 王希凡 基于 2 网络传输的雨水情遥测传 输系统设计 湖南水利水电 一 谢敏 基于 的低功耗仪表系统的设计 微计算 机信息 一 陈龙 邓先灿 孙麒 基于 单片机的多路数据采 集系统 的设计 现代电子技术 一 罗晓珍 系列单片机开 创低功耗应用新时代 机械管理开发 一 胡大可 系列 型超 低功耗 位单片 机 北京 北京航空航天大学出版社 一 3 胡大可 系列单片机 6语 言程序设计 与开发 北京 北京航空航天大学出版社 一 3