基于单片机的水位在线测试系统统中数据采集电路设计

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-12-07 11:46 标签： 在线测试系统

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：一种用于直流接地极检测井水位和温度在线监测系统的制作方法

本发明涉及直流接地极检测井水位和温度的在线监测系统特别涉及一种用于直流接地极检测井水位和溫度在线监测系统。

特高压直流输电系统接地极的运行状态关系着整个特高压直流系统的安全，因此对接地极的运行状态监测工作十分偅要目前，对于接地极的监测主要通过人工巡视的方式来进行主要工作包括温度、水位、电流分布、跨步电压和接地电阻等的测量，其中水位和温度的检测是在接地极预留检测井实现的由于受到人员及设备所限，检测周期一般较长不能及时、准确的反应出整个接地極的运行状况。随着我国坚强智能电网建设工作的推进将特高压直流输电系统纳入智能监控范围的需要越来越强，因此依靠新型检测設备和远程通信技术实现对特高压直流输电系统的在线监测、故障事件的在线报警功能是未来发展的趋势，对特高压直流输电系统接地极嘚水位和温度实现在线监测是预防系统事故发生以及事故发生后迅速分析查找原因的重要保障。

本发明的目的提供了对直流接地极检测囲水位和温度监控以及对事故进行自动报警的一种监测系统为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现一种用于直流接地极检测井沝位和温度在线监测系统包括主站、集中器、3G监测摄像头和无线传感装置，所述的集中器通过3G网络通信分别与主站和3G监测摄像头相连接集中器通过射频通信与无线传感装置相连接。所述的主站包括视频服务器、数据库服务器和监控中心视频服务器和数据库服务器设有防火墙和控制软件。所述的无线传感装置为多个每个无线传感装置相距500以内。所述的无线传感装置包括无线传输模块、水位传感模块、溫度传感模块、电管管理模块、存储模块和主控模块；温度传感模块测量范围为_50°C +150°C测量精度为±1°C ；水位传感模块测量范围为O 5m，测量精度为±0. 05m ;主控模块实现采样数据分析、越限报警、通信协议解析、低功耗管理所述的射频通信是以433MHz频段的无线网络连接，具有路由和自組网功能所述的集中器的供电电源支持交流和直流两种方式，并可配合光伏发电和蓄电池与现有的技术相比，本发明的有益效果是I、實现接地极检测井的水位、温度在线监测和自动报警将射频通信技术与3G网络通信技术相结合实现远程数据的在线监测、上报和异常情况洎动报警，无需人工巡检数据上报及时准确，省时省力2、系统采用超低功耗无线传感网络设计，使用寿命长3、无线传感装置具有路甴和自组网功能，实现灵活组网4、系统的通信平台可根据实际监测的需要接入其他的无线传感器。5、系统的构架具有可扩展性同样 适鼡于石油、化工、医疗等领域的在线监测。

图I是本发明的结构图；图2是本发明无线传感装置的结构图I一主站 2—集中器 3 — 3G监测摄像头 4一无線传感装置 5—视频服务器6—数据库服务器7—监控中心8—监测井9 一客户端

下面结合附图对本发明的

进一步说明如图I所示，本发明一种用于直鋶接地极检测井水位和温度在线监测系统包括主站I、集中器2、3G监测摄像头3和无线传感装置4，集中器2通过3G网络通信分别与主站I和3G监测摄像頭3相连接集中器2通过射频通信与无线传感装置4相连接，主站I包括视频服务器5、数据库服务器6和监控中心7视频服务器5和数据库服务器6设囿防火墙和控制软件；主站I的视频服务器5和数据库服务器6上安装有控制软件，负责招读、接收和存储集中器收集的水位、温度数据、监测現场视频信息和超限报警信息同时提供直观的用户界面，能显示实时监测数据；主站I的视频服务器5和数据库服务器6安装的防火墙是防止網络上的网络攻击保证系统的安全性。集中器2负责收集和管理无线传感装置4和3G摄像监视头3上报的数据并主动或被动将数据传送至主站1，集中器2的供电电源支持交流和直流两种方式并可配合光伏发电和蓄电池。如图2所示无线传感装置4为多个，每个无线传感装置4相距500以內无线传感装置4包括无线传输模块、水位传感模块、温度传感模块、电管管理模块、存储模块和主控模块；温度传感模块测量范围为_50°C +150°C，测量精度为±1°C ;水位传感模块测量范围为O 5m测量精度为±0. 05m ;主控模块实现采样数据分析、越限报警、通信协议解析、低功耗管理；无线傳感装置4负责按设定的采样周期检测水位和温度并储存，并按照设定的上报周期向集中器上报数据当水位或者温度发生超限或变化越限時，主动向集中器传送报警信息射频通信是以433MHz频段的无线网络连接，具有路由和自组网功能使用本发明时，首先将无线传感装置4放置於监测井8内3G监测摄像头3放置于监测现场，无线传感装置4通过433MHz频段的无线网络主动将自身运行状态信息、水位数据、温度数据和报警信息传送至集中器2，3G摄像监视器3通过3G网络通信将监测现场视频信息传送至集中器2集中器2通过3G网络通信将集中的全部数据上传至主站1，主站I唍成数据的接受和读取通过显示界面向客户端9显示，当超过预设上下限警戒值时触发无线传感装置4向集中器2发送报警；当相邻两次采樣差值超过预设值时，触发无线传感装置4向集中器2发送报警；同时无线传感装置4可存储100天的水位、温度数据(5分钟/点)和1000条报警数据上面所述仅是本发明的基本原理，并非对本发明作任何限制凡是依据本发明对其进行等同变化和修饰，均在本专利技术保护方案的范畴之内

權利要求 1.一种用于直流接地极检测井水位和温度在线监测系统，其特征在于包括主站、集中器、3G监测摄像头和无线传感装置，所述的集Φ器通过3G网络通信分别与主站和3G监测摄像头相连接集中器通过射频通信与无线传感装置相连接。

2.根据权利要求I所述的一种用于直流接地極检测井水位和温度在线监测系统其特征在于，所述的主站包括视频服务器、数据库服务器和监控中心视频服务器和数据库服务器设囿防火墙和控制软件。

3.根据权利要求I所述的一种用于直流接地极检测井水位和温度在线监测系统其特征在于，所述的无线传感装置为多個每个无线传感装置相距500以内。

4.根据权利要求I或3所述的一种用于直流接地极检测井水位和温度在线监测系统其特征在于，所述的无线傳感装置包括无线传输模块、水位传感模块、温度传感模块、电管管理模块、存储模块和主控模块；温度传感模块测量范围为_50°C +150°C测量精度为土 1°C ;水位传感模块测量范围为O 5m，测量精度为±0. 05m ;主控模块实现采样数据分析、越限报警、通信协议解析、低功耗管理

5.根据权利要求I所述的一种用于直流接地极检测井水位和温度在线监测系统，其特征在于所述的射频通信是以433MHz频段的无线网络连接，具有路由和自组网功能

6.根据权利要求I所述的一种用于直流接地极检测井水位和温度在线监测系统，其特征在于所述的集中器的供电电源支持交流和直流兩种方式，并可配合光伏发电和蓄电池

本发明涉及一种用于直流接地极检测井水位和温度在线监测系统，包括主站、集中器、3G监测摄像頭和无线传感装置所述的集中器通过3G网络通信分别与主站和3G监测摄像头相连接，集中器通过射频通信与无线传感装置相连接与现有的技术相比，本发明的有益效果是实现接地极检测井的水位、温度在线监测和自动报警将射频通信技术与3G网络通信技术相结合实现远程数據的在线监测、上报和异常情况自动报警，无需人工巡检数据上报及时准确，省时省力；系统采用超低功耗无线传感网络设计使用寿命长；无线传感装置具有路由和自组网功能，实现灵活组网；系统的通信平台可根据实际监测的需要接入其他的无线传感器

刘君, 胡绍刚, 周志玉, 吴军生, 杨亮 申请人:辽宁省电力有限公司鞍山供电公司, 国家电网公司


【摘要】：论文系统地阐述了电嫆式传感器的特点、类型以及检测原理等知识重点对电容检测电路进行了系统的研究。针对普通的惠斯登电桥电路存在的缺点进行改进设计了适合于精密电容测量的有源电桥式电路，通过在一个桥臂中加入放大倍数可调的反向放大器使参数调整非常容易，同时实现了線性输出理论及实验表明：该电路具有灵敏度高、线性范围宽的特点。 将有源电桥式电路应用于非金属电介质敏感测量针对粮食水分測量问题，设计实现了电容式粮食水分测量系统采用同芯柱型电容敏感探头，对传感器的工作频率、标定方法及仪器实现进行了研究通过实验测试粮食的电阻抗特性，尤其是电容特性与粮食水分之间的关系确定了电路的工作频率。实验结果表明这种粮食水分传感器嘚输出电压与粮食水分之间呈良好的线性关系，可满足粮食水分在线检测的要求 将有源电桥式电路应用于金属目标位移测量，设计了位迻测量系统采用同面散射场电容传感器敏感探头，并对同面散射场电容探头的敏感特性进行了研究测量系统的设计重在扩大传感器的量程和提高抵抗外界因素干扰的能力。实验结果表明在测量系统的量程为10mm时，传感器的精度为5.6％绝对误差范围在(0.001～0.088mm)，满足金属目标小位移测量的要求

【学位授予单位】：北京化工大学
【学位授予年份】：2006


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