文档介绍：水位和降雨量监测系统的研究_降雨量监测
［摘要］为处理防洪中水位和降雨量人工监测存在的操作不安全、数据不正确和实时性不强等问题,我们设计了单片机控制的水位和降雨量监测系统。该系统以单片机为控制关键,采取了很好的系统软件和硬件。利用该系统,可实现江河、湖泊和水库水位及降雨量信息的自动采集和处理。
［关键词］单片机；水位；降雨量；监测
［中图分类号］TP277［文件标识码］A［文章编号］1005-6432202131-0136-03
因为中国的水灾频频发生,所以必需监测江河、湖泊和水库等的水位及这些区域的降雨量。这种监测不仅可为预防水灾、立即进行防汛决议提供大量可靠的数据和资料,同时还可为防洪抢险救灾和保护人民生命财产安全发挥主要作用。现在,我国很多水文站监测水位和降雨量仍采取人工方法。该方法不仅存在测量的人身安全问题,而且还存在数据测量难正确、监测实时性不强等问题。为了实时正确监测水位及降雨量,我们设计了一套单片机控制的水位和降雨量监测系统。该系统以单片机为控制关键,采取了很好的系统软件和硬件。利用该系统,能够实现江河、湖泊及水库等水位和该区域降雨量的有效监测。
1系统功效
因为单片机控制水位和降雨量监测系统是用于江河、湖泊及水库水位和该区域降雨量的监测,所以这个系统应含有以下功效：
水位自动检测功效
该系统能自动检测江河、湖泊及水库等水位。水位检测范围为0~100m,误差≤10m。
降雨量自动检测功效
该系统能自动检测江河、湖泊及水库等区域的降雨量。降雨量测量范围为0~500m,误差≤1m。
自动报警、数据处理、显示及打印功效
当水位、降雨量达警戒线时,该系统能自动进行声、光报警。能自动统计水位及降雨量数据,并可利用自己的数据处理软件实时进行数据处理。能自动显示和打印指定时间段的水位、降雨量报表等。该系统的显示器件采取液晶显示器。
通信功效
该系统经过RS232通信协议进行内部数据传送,它可和其它水文信息监测系统进行联网运行。
2系统总体结构及工作原理
系统总体结构图1所表示。系统关键由数据采集器、数据传送器、数据处理部分等组成。该系统是一个单片机集散控制系统。图中的数据采集器关键担负水位和降雨量信息的采集任务,并将采集的信息实时传送数据传送器中。数据传送器接收信息后,无线发送信息至采集点主机,再由该主机进行分析和处理。因为采集点主机经过RS-232C接口和Modem相连,Modem又接入公用电话网(PSTN),所以该主机处理后的信息又可经过PSTN以数据包的形式发送到数据处理中心。
3数据采集器
数据采集器硬件
数据采集器由80C51单片机、通信电路、复位及“看门狗”电路、时钟电路、A/D转换器电路等组成。其组成方框图图2所表示。因为数据采集器被置于水下,所以它不宜自带电源。其电源由在水面上的数据传送器提供。水位传感器和降雨量传感器的原理和结构全部有所不一样,但本文不作具体介绍。微处理器监控芯片采取ADM692。时钟芯片采取S―3530。时钟芯片每5分钟输出一个中止信号,请求CPU进行数据采样和转换。A/D转换器芯片采取AD0809,其分辨率为8位,其逐次迫近的转换时间为100uS。
数据采集器软体
为