无人值守水文站通讯及控制系统研究

发布时间：2021-08-09 18:26

　　水文信息监测是一项非常重要和有意义的工作，及时、准确的水文数据是有效实施预测预报、防汛减灾等工作的关键。随着科技进步和经济的发展，人力成本越来越高，水文信息监测向着无人值守的智能化发展。针对目前的一些无人值守水文站无法直接测量流速和流量信息，本文提出了一种新型无人值守水文站。它除了能像现有的无人值守水文站直接测量水位外，还能直接测量流速，并通过积宽法来实现流量的测量。根据无人值守水文站的功能需求和工作环境特点，本文重点研究无人值守水文站的水位、流速及流量测量、通信方式和无人值守水文站的控制系统，并开发了用于无人值守水文站的监测终端控制器及其专用电源系统。综合比较现有的各种通信技术的特点，并结合无人值守水文站的需求，最终选择GPRS通信网络来实现远程通信，而无人值守水文站的局部通信则由ZigBee无线网络来完成，并选用相应的工业通信模块来具体实现通信任务。综合对比了各种单片机的性能特点并结合无人值守水文站的要求，开发了以STM32F103ZET6为主控芯片的监测终端控制器，并为其设计了丰富的输入/输出接口、通讯接口等资源。开发了以太阳能电池加蓄电池为主的适用于野外工作的无人值守水文站的电... 

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

超短波通信水文监测系统

码的概率增大，通信质量和可靠性下降。以，超短波方式组网通信比较适用于短距离或中继站建设及维护比较方监测通信，并不适用于地理环境复杂的大流域和地区的水文监测通信。. 有线通信方式线通信有以太网通信和电话网通信两种通信组网方式。有线以太网目前般只是能够到达乡镇，很少能够到达农村各户，更不要说是地理位置比监测站点。因此，水文监测系统的有线通信使用的是有线拨号的公用交。用交换电话网一般由电话系统、通信终端、专用分局交换机等设备组成传输的是模拟信号，而计算机只能处理数字信号，所以要用MODEM(调为中介来完成模拟信号和数字信号的相互转换[38]。有线拨号通信方式的信常如图 2-2 所示。

太原理工大学硕士研究生学位论文浮子式水位计是最早使用的水位传感器，主要由浮球（浮子）、水位编码记录仪、悬索和平衡锤组成。水位测井与被测的河流、水库等构成连通器，位于测井中上面上的浮子随河流等的水位变化而上下浮动，通过悬索带动水位轮和光电编码器转动，将水位的高低变化转换为编码器的旋转角度变化，利用编码器输出的数字编码信息来记录水位高低。浮子式水位计测量测量水位有直井式和斜井式两种，如图 2-3 所示。浮子式水位传感器的优点是稳定、可靠，缺点是无法在流动的水中测量，需要专门建设测量井，土木工程量大、成本高：冬季水结冰时就无法正常工作。

【参考文献】：
期刊论文
[1]常用水位传感器的比较和选择[J]. 安全,范瑞琪.  水利信息化. 2014(03)
[2]国内外水文自动测报系统综述[J]. 付英杰,张永学.  黑龙江水利科技. 2014(03)
[3]基于3G的环保或水文监测系统的实现[J]. 贾小燕,李正雷.  分析仪器. 2013(06)
[4]WiFi技术及其应用与发展[J]. 李晓阳.  信息技术. 2012(02)
[5]硅半导体太阳能电池进展[J]. 李怀辉,王小平,王丽军,刘欣欣,梅翠玉,刘仁杰,江振兴,赵凯麟.  材料导报. 2011(19)
[6]美国水文巡测化工作分析及探讨[J]. 肖中,赵昕.  水文. 2010(05)
[7]基于GPRS的公共照明智能化监控系统设计与实现[J]. 陈美谦,刘暾东,周文博,迟岩.  电力自动化设备. 2010(09)
[8]无线水位监测系统的设计与实现[J]. 尚盈,雷涛,王昌.  信息技术. 2010(01)
[9]超短波无线网络在水情测报中的应用[J]. 徐洪杰.  吉林水利. 2009(02)
[10]电磁流速仪在水文测验中的应用[J]. 刘晓凤,张滨.  气象水文海洋仪器. 2008(04)

硕士论文
[1]基于ARM和GPRS的水文测报系统的设计与研究[D]. 陈渊.太原理工大学 2011
[2]基于GPRS的远程水文水资源信息监测系统研制[D]. 张浩.兰州理工大学 2011
[3]嵌入式水文自动测报系统的研究与设计[D]. 吴春祥.武汉理工大学 2008
[4]基于GPRS的水情自动测报系统[D]. 徐芳.南京信息工程大学 2007
[5]基于ARM的嵌入式水文数据采集系统研究与实现[D]. 余德华.河海大学 2006
[6]基于GPRS网络水情遥测系统的研究与实现[D]. 武晓明.河海大学 2006
[7]GSM短消息在水情遥测系统中的研究与应用[D]. 周文君.河海大学 2003



本文编号：3332573