单片微机水库土坝渗润线巡回检测仪制造技术

本实用新型专利技术是单片微机水库土坝渗润线巡回检测仪，它由面板及电路板固定于机壳内构成，面板有渗润水位通道及渗润水位检测值显示屏、指示灯、按钮，它们均通过信号线与电路板连接；电路中的渗润水位传感器、基准电源、模拟放大电路、多路转换器、有源滤波电路、Ａ／Ｄ转换器之间通过各自信号线相互电气连接；Ａ／Ｄ转换器、数码管／指示灯分别通过输入缓冲器、串行显示驱动器分别与单片微机相互电气连接；单片微机通过信号线分别与操作电路、打印／通讯接口电路、串行实时时钟电路、Ｅ↑［２］ＰＲＯＭ存贮器相电气连接。本检测仪结构简单、操作方便、工作稳定、准确、可靠、工作检测精度高。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种单片微机水库土坝渗润线巡回检测仪，属自动检测仪器仪表
，特别涉及水库土坝渗润水位参数自动检测仪器仪表。水库土坝渗润水位测量是水库监测的重要内容之一，通过每天对水库土坝各渗润水位的测量结果进行比较，分析水库土坝是否存在安全隐患，以确保水库土坝的安全。目前，我国水库土坝渗润水位的监测，长期都处于人工测量及现场机械浮子测量的落后状态，劳动强度大，特别是防洪、防汛期间，靠人工测量及人工现场监测，是很难随时观察到渗润水位的变化情况，无法防止突发事故的发生。本技术的目的就是为了克服和解决现有由人工监测水库土坝渗润水位劳动强度大、难于测量到实时渗润水位变化、无法预防突发事故的发生等缺点和问题，研制设计一种采用高精度潜入式液位传感器作为渗润水位的测量元件，能输入多路渗润水位参数并能远距离把渗润水位参数传输到控制室进行自动、精确、实时测量渗润水位、减轻值班人员劳动强度、预防突发事故发生的智能型单片微机水库土坝渗润线巡回检测仪。本技术是通过下述结构技术方案来实现的本单片微机水库土坝渗润线巡回检测仪的外型结构示意图如附图说明图1所示，它由机壳、面板、电路板共同连接构成，其中面板上具有渗润水位检测通道显示屏1、渗润水位显示屏2、巡回检测指示灯3、操作指示灯4、时间设定指示灯5、上限报警指示灯6、下限报警指示灯7、操作/设定切换按钮8、巡回/定点切换按钮9、增量值按钮10、减量值/打印按钮11；本检测仪的电路方框图如图2所示，其电路由渗润水位传感器12、模拟放大电路13、多路转换器14、有源滤波电路15、A／D转换器16、输入缓冲器17、单片微机计算机18、串行显示驱动器19、数码管/指示灯20、串行实时时钟21、E2PROM存贮器22、操作电路23、打印/通讯接口24、基准电源25共同电气连接构成，其中渗润水位传感器12、模拟放大电路13、多路转换器14、有源滤波电路15、A／D转换器16、输入缓冲器17、单片微型计算机18、基准电源25共同电气连接构成水库土坝渗润水位参数直接测量装置，其关键在于它配有检测过程中自动把数据列表打印或远距离传输到上位计算机的打印/通讯接口24，其相互连接关系为面板及电路板固定在机壳的支架上，面板的渗润水位检测通道显示屏1、渗润水位显示屏2、巡回检测指示灯3、操作指示灯4、时间设定指示灯5、上限报警指示灯6、下限报警指示灯7等通过各自信号传输线与电路板相对应连接；渗润水位传感器12通过渗润水位传感信号传输线与模拟放大电路13相电气连接，并通过电源线与基准电源25相电气连接，模拟放大电路13通过模拟放大信号传输线与多路转换器14的多路转换开关相电气连接，多路转换器14的输出端通过多路转换信号传输线与有源滤波电路15相电气连接，有源滤波电路15通过滤波信号传输线与A/D转换器16相电气连接，A/D转换器16通过输入缓冲器17与单片微型计算机18相电气连接，数码管/指示灯20通过串行显示驱动器19与单片微型计算机18相电气连接，串行实时时钟21、E2PROM存贮器22、操作电路23、打印/通讯接口24分别通过各自信号传输线与单片微型计算机18相电气连接。其工作原理为本检测仪采用计算机编程，由操作/设定切换按钮8及操作指示灯4选择操作或设定状态，操作指示灯4亮为操作状态，操作指示灯4灭为设定状态，检测仪在设定状态下，通过数字显示屏1、2，指示灯3～7及按钮8～11，把每一通道的上限及下限报警值、实时时钟、巡回检测通道始点值及终点值、定时打印时间输入到单片微型计算机18，单片微型计算机18把以上的数据保存在E2PROM存贮器22、实时时钟存入串行实时时钟21并加以启动，使数据在停电时不丢失及实时时钟在停电时由备用电池E供电而连续运行。检测仪在操作状态下，每一通道的渗润水位传感器把现场的渗润水位参数转变为电参数，这电参数经信号传输线输入到各通道独立的模拟放大电路进行线性放大，然后经多路转换器的多路转换开关进行选择和通过有源滤电路进行低通滤波，再经A/D转换器进行模/数转换，转换结果经输入缓冲器输入到单片微型计算机，单片微机经运算处理后的通道值及渗润水位值经串行显示驱动器驱动数码管/指示灯电路进行数字译码显示。在上述检测过程中，单片微机由保存在E2PROM存贮器内的始点值及终点值来确定巡回检测通道范围，每通道的检测结果与保存在E2PROM存贮器内的各通道上限及下限报警值进行比较，大于上限报警值即驱动上限指示灯6报警，小于下限报警值而驱动下限指示灯7报警；单片微机不断从串行实时时钟21中输入数据，并与E2PROM存贮器内的定时打印时间进行比较，通过打印/通讯接口可自动把存放于单片微机存贮器内的通道值及相对应的数据进行列表打印或传输到上位计算机以便数据汇总及进行远距离监控。本检测仪的基本电路原理图如图3所示。本检测仪可有多个渗润水位检测输入通道，本实施例设计有16路渗润水位检测输入通道，每通道的渗润水位传感器、基准电源及模拟放大电路均相同而各自独立，图3画出了二个通道的渗润水位传感器、基准电源及模拟放大电路。其电路中的渗润水位传感器12包括16路输入渗润水位传感器，其分别为 渗润水位检测输入通道的渗润水位传感器，模拟放大电路13、基准电源25由远算放大器集成件U12～U59、电阻R1～R160、电位器W1～W48共同电气连接构成，第①通道的模拟放大电路由运算放大器集成件U12～U13、电阻R1～R8、电位器W1～W2共同并串联连接构成，第①通道的基准电源由运算放大器集成件U14、电阻R9～R10、电位器W3并串联连接构成，如此类推；第 通道的模拟放大电路由运算放大器集成件U57～U58、电阻R151～R158、电位器W46～W47共同并串联连接构成，第 通道的匞准电源由运算放大器集成件U59、电阻R159～R160、电位器W48并串联连接构成；多路转换器14由电子模数转换集成件U10～U11共同构成；有源滤波电路15由运算放大器集成件U60、电阻R161～R164、电容C1～C2共同串联连接构成；A/D转换器16由A/D转换器集成件U3、恒压电路集成件U4、分频计算集成件U5、电阻R165、电容C3～C5、W49共同并串联连接构成；输入缓冲器17由缓冲器集成件U6构成；单片微型计算机18由CPU集成件U1构成；串行显示驱动器19由串行显示驱动集成件U2构成；数码管/指示灯20由数码管G1～G6、指示灯D1～D5共同并串联连接构成；串行实时时钟21由串行实时时钟集成件U9、晶振XTAL、备用电池E共同连接构成；E2PROM存贮器22由E2PROM集成件U7构成；操作电路23由电阻R167～R170按钮T1～T4共同连接构成；打印/通讯接口24由串行通讯接口集成件U8构成。电路工作原理为第 通道的渗润水位传感器把现场的渗润水位参数变成电参数后，由各通道独立的模拟放大电路进行放大，然后经由U10～U11共同构成多路转换器进行选择，经U60构成的有源滤波电路进行低通滤波，并输送到U3～U5构成的A/D转换器进行模/数转换后，经U6构成的输入缓冲器输送到单片微机，由CPU根据输入的通道值及渗润水位值进行数据处理，经处理后的数据通过U2构成的串行显示驱动器驱动数码管进行显本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单片微机水库土坝渗润线巡回检测仪，其特征在于：它由机壳、面板、电路板共同连接构成，其中面板上具有渗润水位检测通道显示屏（１）、渗润水位显示屏（２）、巡回检测指示灯（３）、操作指示灯（４）、时间设定指示灯（５）、上限报警指示灯（６）、下限报警指示灯（７）、操作／设定切换按钮（８）、巡回／定点切换按钮（９）、增量值按钮（１０）、减量值／打印按钮（１１）；其电路由渗润水位传感器（１２）、模拟放大电路（１３）、多路转换器（１４）、有源滤波电路（１５）、Ａ／Ｄ转换器（１６）、输入缓冲器（１７）、单片微机计算机（１８）、串行显示驱动器（１９）、数码管／指示灯（２０）、串行实时时钟（２１）、Ｅ↑［２］ＰＲＯＭ存贮器（２２）、操作电路（２３）、打印／通讯接口（２４）、基准电源（２５）共同电气连接构成，其中：渗润水位传感器（１２）、模拟放大电路（１３）、多路转换器（１４）、有源滤波电路（１５）、Ａ／Ｄ转换器（１６）、输入缓冲器（１７）、单片微型计算机（１８）、基准电源（２５）共同电气连接构成水库土坝渗润水位参数直接测量装置，其关键在于它配有检测过程中自动把数据列表打印或远距离传输到上位计算机的打印／通讯借口（２４），其相互连接关系为：面板及电路板固定在机壳的支架上，面板的渗润水位检测通道显示屏（１）、渗润水位显示屏（２）、巡回检测指示灯（３）、操作指示灯（４）、时间设定指示灯（５）、上限报警指示灯（６）、下限报警指示灯（７）等通过各自信号传输线与电路板相对应连接；渗润水位传感器（１２）通过渗润水位传感信号传输线与模拟放大电路（１３）相电气连接，并通过电源线与基准电源（２５）相电气连接，模拟放大电路（１３）通过模拟放大信号传输线与多路转换器（１４）的多路转换开关相电气连接，多路转换器（１４）的输出端通过多路转换信号传输线与有源滤波电路（１５）相电气连接，有源滤波电路（１５）通过滤波信号传输线与Ａ／Ｄ转换器（１６）相电气连接，Ａ／Ｄ转换器（１６）通过输入缓冲器（１７）与单片微型计算机（１８）相电气连接，数码管／指示灯（２０）通过串行显示驱动器（１９）与单片微型计算机（１８）相电气连接，串行实时时钟（２１）、Ｅ↑［２］ＰＲＯＭ存贮器（２２）、操作电路（２３）、打印／通讯接口（２４）分别通过各自信号传输线与单片微型计算机（１８）相电气连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：庄稼苗，黄少先，王耀荣，赵东华，王红旗，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]