二线制水库大坝浸润线测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了二线制水库大坝浸润线测量装置，包括多个现场信号测量收发单元和主控制器，多个现场信号测量收发单元通过两根与主控制器连接的总线并联连接，总线为带屏蔽层的电缆，屏蔽层接地；主控制器的载波信号整形放大电路甲的输入端接总线，其输出端接锁相环频率译码电路甲；现场信号测量收发单元的雷电浪涌吸收电路跨接于总线之间，另外一端接地；ＤＣ－ＤＣ电源变换器的输入端接总线，输出端与微处理器乙和载波信号整形放大电路乙连接；液位传感器放置在测压管内。由于采用二线结构，供电和数据传输都在同一总线上完成，简化了穿管和布线工作，材料消耗和土建工程量减少，遭受感应雷击的几率也降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水库土石坝浸润线测量装置，具体涉及一种二线制坝体浸润线测量装置。
技术介绍
由土石筑成的水库坝体都存在不同程度的渗漏，当上游水位变化时，坝体内的水浸深 度也跟着变化，这种水浸深度在坝体的不同位置有不同的数值，并沿坝体断面形成一种分 布，这一分布即为坝体浸润线。它是衡量水库工程运行安全程度的重要指标，依据国家水 库土石坝安全监测规范，水库管理人员必须定期进行人工观测以便绘出坝体各断面浸润线， 据此来评价水库工程运行是否安全。目前建立的水坝浸润线自动观测系统是每个液位传感器探头敷设一条电缆将信号送 入管理中心的主控制器中。对于一座水库，通常存在3 4个观测断面，而每个断面布置 有4 5个测压孔，这样坝体上安装的探头可达十几个或更多。由于这些测量孔距离管理 中心都超过几百米，因此要把这些传感器信号送入管理中心，就要埋设十几条电缆。考虑 到户外防雷，这些电缆都必须穿入镀锌钢管内，并要挖沟埋于地下。可以看出这样的系统 结构土建工程量大，工程造价高；另一方面，由于电缆数量多，感应雷击的几率也随之大 大增加。
技术实现思路
本专利技术的目的在于客服现有技术的缺点，提出一种布线简单、穿管容易、工程造价和 遭受感应雷击的几率大大降低的二线制水库坝体浸润线测量装置。 本专利技术目的可以通过如下的技术方案来实现-二线制水库大坝浸润线测量装置，包括多个现场信号测量收发单元和主控制器；所述 多个现场信号测量收发单元通过两根与主控制器连接的总线并联连接，所述总线为带屏蔽 层的电缆，屏蔽层接地；所述主控制器包括载波信号整形放大电路甲、锁相环频率译码电路甲、信号编码脉冲 输出电路、微处理器甲、电源调整电路、液晶显示屏LCD、 RS-232串行接口电平变换电路 和稳压电源；载波信号整形放大电路甲的输入端接总线，其输出端接锁相环频率译码电路 甲；信号编码脉冲输出电路、液晶显示屏LCD、 RS-232串行接口电平变换电路和锁相环频率译码电路甲都分别与微处理器甲连接；稳压电源提供系统所需的直流电源，其正端经电 源调整电路与总线一端连接，负端接总线另外一端；所述现场信号测量收发单元包括雷电浪涌吸收电路、DC-DC电源变换器、载波信号整 形放大电路乙、锁相环频率译码电路乙、微处理器乙、电源控制晶体管开关、液位传感器、 取样电阻、模/数转换器和地址设置电路；雷电浪涌吸收电路跨接于总线之间，另外一端接 地；DC-DC电源变换器的输入端接总线，输出端与微处理器乙和载波信号整形放大电路乙 连接；载波信号整形放大电路乙的输入端与总线相接，输出端与锁相环频率译码电路乙连 接，锁相环频率译码电路乙与微处理器乙相连接；液位传感器一端接电源控制晶体管，另 一端与取样电阻相串联，模/数转换器一端接取样电阻，另一端与微处理器乙相连接；地址 设置电路也与微处理器乙相接；液位传感器放置在测压管内。为进一步实现本专利技术目的，所述主控制器被封装于仪表箱内，放置在管理中心。 所述每个现场信号测量收发单元被密封于防水铝盒内，并通过防雨接线盒挂接在总线上。所述雷电浪涌吸收电路由跨接在两总线之间两串接的放电管和两串接的瞬变抑制二极 管连接组成；放电管之一、瞬变抑制二极管之一的一端分别与总线的P0W1端子连接，另一 端接大地，放电管之二和瞬变抑制二极管之二的一端与总线的POW2端子连接，另一端接大 地。所述雷电浪涌吸收两放电管为EPC0S-75型放电管；所述瞬变抑制二极管1. 5KE36CA型 二极管。所述微处理器甲为AT89C52型微处理器。本专利技术有如下优点和积极效果①由于采用二线结构，供电和数据传输都在同一总线 上完成，大大简化了系统的穿管和布线工作，材料消耗和土建工程量大大减少，使得系统 造价大幅下降。②数据编码采用频率形式，传输过程中即便受到某些干扰，也能够在接收 端通过滤波等措施加以滤除，因此能够保证数据长距离稳定传输而不发生误码。③因为需 要敷设的导线数量大大减少，加之釆用屏蔽电缆且穿过镀锌钢管并埋于地沟里，所以遭受 感应雷击的几率大大降低。④主控制器带有本地液晶显示器LCD，可以将现场参数显示出 来。 系统还设计了 RS-232异步串行接口，方便与上位计算机进行连接，将现场参数送 入计算机中的数据库中进行存储，供查询、拷贝以及生成报表等需要。 附图说明图1为本专利技术水库坝体浸润线观测断面示意图2为水库坝体浸润线观测现场平面结构示意图； 图3为主控制器结构示意图； 图4为现场信号收发单元结构示意图； 图5为现场信号收发单元电气原理图； 图6为主控制器电气原理图。 具体实施例方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细说明。如图l、 2所示，坝体1每隔一定距离确定一个观测断面2，在每一观测断面2中每隔 一定距离钻一孔，每一观测断面测压孔4旁设置一个现场信号测量收发单元3，现场信号 测量收发单元的液位传感器放置在孔内。本专利技术二线制水库大坝浸润线测量装置包括多个 现场信号测量收发单元3和主控制器5;现场信号测量收发单元被密封于防水铝盒内，并 通过防雨接线盒挂接在带屏蔽层的总线6上。多个现场信号测量收发单元3通过两根与主 控制器5连接的总线6并联连接，屏蔽层接地。总线6为带屏蔽层的电缆。如图3所示，主控制器5包括载波信号整形放大电路甲7、锁相环频率译码电路甲9、 信号编码脉冲输出电路8、微处理器甲10、电源调整电路11、液晶显示屏12、 RS-232串 行接口电平变换电路13和稳压电源；载波信号整形放大电路甲7的输入端与总线6相接， 其输出端与锁相环频率译码电路甲17相连接。信号编码脉冲输出电路8、液晶显示屏12、 RS-232串行接口电平变换电路13和锁相环频率译码电路甲9都分别与微处理器甲10连接； 稳压电源提供系统所需的直流电源，其正端经电源调整电路11与总线一端6连接，负端直 接与总线6另外一端连接。所述主控制器5被封装于仪表箱内，放置在管理中心。如图4所示，现场信号测量收发单元3包括雷电浪涌吸收电路14、 DC-DC电源变换器 15、载波信号整形放大电路乙16、锁相环频率译码器乙17、微处理器乙20、电源控制晶 体管开关18、液位传感器21、取样电阻22、模/数转换器19和地址设置电路23。雷电浪 涌吸收电路14跨接于总线6之间，另外一端接地；DC-DC电源变换器15与总线6连接， 并与微处理器乙和载波信号整形放大电路乙16连接，其输入来自总线上的电压，其输出是 十5V电压，与各个集成电路相连接，给它们供电；载波信号整形放大电路乙16的输入端与 总线相接，输出端与锁相环频率译码乙17电路连接，锁相环频率译码电路乙17与微处理 器乙20相连接；液位传感器21—端接电源控制晶体管18，另一端与取样电阻22相串接, 模/数转换器19一端接取样电阻22,另一端与微处理器乙20相连接；地址设置电路23也 与微处理器乙20相接；液位传感器21放置在测压管内。如图5所示，雷电浪涌吸收电路14由两串接的放电管和两串接瞬变抑制二极管连接 组成，都跨接在两总线6之间。放电管之一FL1、瞬变抑制二极管之一VD1的一端分别与 总线6的P0W1端子连接，另一端接大地，放电管之二 FL2和瞬变抑制二极管之二 VD2的一 端与总线6的P0W2端子连接，另一端接大地，放电管的作用是当线路电压因本文档来自技高网...

【技术保护点】
二线制水库大坝浸润线测量装置，包括多个现场信号测量收发单元和主控制器；其特征在于：所述多个现场信号测量收发单元通过两根与主控制器连接的总线并联连接，所述总线为带屏蔽层的电缆，屏蔽层接地；　所述主控制器包括载波信号整形放大电路甲、锁相环频率译码电路甲、信号编码脉冲输出电路、微处理器甲、电源调整电路、液晶显示屏ＬＣＤ、ＲＳ－２３２串行接口电平变换电路和稳压电源；载波信号整形放大电路甲的输入端接总线，其输出端接锁相环频率译码电路甲；信号编码脉冲输出电路、液晶显示屏ＬＣＤ、ＲＳ－２３２串行接口电平变换电路和锁相环频率译码电路甲都分别与微处理器甲连接；稳压电源提供系统所需的直流电源，其正端经电源调整电路与总线一端连接，负端接总线另外一端；　所述现场信号测量收发单元包括雷电浪涌吸收电路、ＤＣ－ＤＣ电源变换器、载波信号整形放大电路乙、锁相环频率译码电路乙、微处理器乙、电源控制晶体管开关、液位传感器、取样电阻、模／数转换器和地址设置电路；雷电浪涌吸收电路跨接于总线之间，另外一端接地；ＤＣ－ＤＣ电源变换器的输入端接总线，输出端与微处理器乙和载波信号整形放大电路乙连接；载波信号整形放大电路乙的输入端与总线相接，输出端与锁相环频率译码电路乙连接，锁相环频率译码电路乙与微处理器乙相连接；液位传感器一端接电源控制晶体管，另一端与取样电阻相串联，模／数转换器一端接取样电阻，另一端与微处理器乙相连接；地址设置电路也与微处理器乙相接；液位传感器放置在测压管内。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡兴刚，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]