一种河流水位智能监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种河流水位智能监测系统，包括CPU控制模块、水位检测模块、通信模块、图像采集模块、通信接口模块、调试接口模块、电源模块，CPU控制模块连接水位检测模块、通信模块、图像采集模块、通信接口模块、调试接口模块，CPU控制模块控制各模块工作，电源模块用于给各个模块供电。具有以下优点：采用超声波测量河流的水位，能够准确的确知河流的水位，监测水位的误差小，能够采集水位的图像信息，网络通畅时，水位的图像信息能够上传，水位监测人员不用到现场就可以直观的观测河流的水位。

An intelligent monitoring system for river water level

The invention discloses a river water level intelligent monitoring system, which includes CPU control module, water level detection module, communication module, image acquisition module, communication interface module, debugging interface module, power module, CPU control module connecting water level detection module, communication module, image acquisition module, communication interface module, and adjustment. Test interface module, CPU control module control each module work, power module for each module power supply. It has the following advantages: the water level of the river can be measured by ultrasonic wave, the water level of the river can be accurately known, the error of the water level is small, the image information of the water level can be collected. When the network is smooth, the image information of the water level can be uploaded, and the water level monitoring personnel can observe the river water level intuitively without going to the scene.

【技术实现步骤摘要】
一种河流水位智能监测系统
本专利技术涉及一种河流水位智能监测系统,属于电子

技术介绍
水位是指自由水面相对于某一基面的高程，水面离河底的距离称水深。计算水位所用基面是以某处特征海平面高程作为零点水准基面，称为绝对基面，常用的是黄海基面；也可以用特定点高程作为参证计算水位的零点，称测站基面。水位是反映水体水情最直观的因素，它的变化主要由于水体水量的增减变化引起的。为了预防或减少洪水的发生，就需要对河流的水位进行监测，方便根据测得的水位对河流水位进行调整。目前，市场上存在多种水位监测系统，但是这些水位的监测系统存在以下缺点：1、监测河流水位不够准确，监测误差比较大；2、不能获取水位的图像信息，需要到达监测现场才能确定监测到的水位是否准确，费时费力；3、应用范围比较窄，对测距距离范围、使用温度范围等要求比较严格，许多环境下监测系统不能使用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种河流水位智能监测系统，采用超声波测量河流的水位，能够准确的确知河流的水位，监测水位的误差小，能够采集水位的图像信息，网络通畅时，水位的图像信息能够上传，水位监测人员不用到现场就可以直观的观测河流的水位，到了警告水位可以即时进行控制，减少洪水的发生。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种河流水位智能监测系统，包括CPU控制模块、水位检测模块、通信模块、图像采集模块、通信接口模块、调试接口模块、电源模块，CPU控制模块连接水位检测模块、通信模块、图像采集模块、通信接口模块、调试接口模块，CPU控制模块控制各模块工作，电源模块用于给各个模块供电,所述CPU控制模块包括芯片U2，芯片U2的型号为STM32F101CBT6，通信接口模块包括芯片U3，芯片U3的型号为SP3232。进一步的，所述芯片U2包括1-48脚，芯片U2的1脚连接有电容C22一端，电容C22另一端接地，芯片U2的24脚连接有电容C23一端，电容C23另一端接地，芯片U2的36脚连接有电容C24一端，电容C24另一端接地，芯片U2的48脚连接有电容C26一端，电容C26另一端接地，芯片U2的9脚连接有电容C27一端、电容C14一端、电阻R8一端，电容C14另一端、电容C27另一端接地，电阻R8另一端接入+3.3V电源；芯片U2的7脚连接有电阻R6一端、电容C21一端，电阻R6另一端接入+3.3V电源，电容C21另一端接地；芯片U2的5脚连接有晶振Y1一端、电阻R7一端、电容C29一端，电阻R7另一端、晶振Y1另一端连接芯片U2的6脚，电容C29另一端连接有电容C30一端，电容C30另一端连接芯片U2的6脚；芯片U2的33脚连接有二极管J5一端，二极管J5另一端连接有电阻R3一端，电阻R3另一端接入+3.3V电源；芯片U2的20脚连接有电阻R5一端，电阻R5另一端接地，芯片U2的44脚连接有电阻R4一端，电阻R4另一端接地；所述芯片U2的12脚、13脚、21脚、22脚连接通信接口模块，芯片U2的30脚、31脚、32脚连接通信模块，芯片U2的34脚、37脚连接调试接口模块，芯片U2的42脚、43脚连接水位检测模块，芯片U2的27脚连接图像采集模块芯片U2的23脚、35脚、47脚、8脚接地。进一步的，所述水位检测模块包括接线件J4，接线件J4外接超声波设备USM，接线件J4的1脚连接有电容C11一端、电容C19一端，并接入+5V电源，电容C11另一端、电容C19另一端接地，接线件J4的2脚连接芯片U2的42脚，接线件J4的2脚连接有电阻R1一端，电阻R1另一端接入+3.3V电源，接线件J4的3脚连接芯片U2的43脚，接线件J4的3脚连接有电阻R2一端，电阻R2另一端接入+3.3V电源，接线件J4的4脚接地。进一步的，所述调试接口模块包括接线件J2，接线件J2的1脚连接有电容C1一端，并接入+3.3V电源，电容C1另一端接地，接线件J2的2脚连接芯片U2的34脚，接线件J2的3脚连接芯片U2的37脚，接线件J2的4脚接地。进一步的，所述图像采集模块包括接线件J7接线件J7的2脚、3脚连接通信接口模块，接线件J7的4脚接地，接线件J7的1脚连接于电容C25一端、电容C13一端、继电器K2开关的2脚，电容C25另一端、电容C13另一端接地，继电器K2开关的1脚连接有电容C28一端、电容C6一端，并接入+5V电源，电容C28另一端、电容C6另一端接地，继电器K2线圈的5脚接+5V电源，继电器K2线圈的6脚连接有二极管D5一端、三极管Q2的集电极，二极管D5另一端连接+5V电源，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极连接芯片U2的27脚。进一步的，所述通信模块包括接线件J6，接线件J6外接GPRS，接线件J6的3脚、4脚接地，接线件J6的5脚连接芯片U2的30脚，接线件J6的6脚连接芯片U2的31脚，接线件J6的1脚和2脚连接，接线件J6的1脚连接有电容C12一端、电容C20一端、二极管D4一端，电容C12另一端、电容C20另一端接地，二极管D4另一端连接有继电器K1开关的4脚，继电器K1开关的3脚连接有电容C10一端、电容C5一端，并接入+5V电源，电容C10另一端、电容C5另一端接地，继电器K1线圈的5脚接+5V电源，继电器K1线圈的6脚连接有二极管D3一端、三极管Q1的集电极，二极管D3另一端连接+5V电源，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的基极连接芯片U2的32脚。进一步的，所述通信接口模块包括芯片U3，芯片U3的型号为SP3232，芯片U3包括1-16脚，芯片U3的1脚连接有电容C31一端，电容C31另一端连接芯片U3的2脚，芯片U3的4脚连接有电容C32一端，电容C32另一端连接芯片U3的5脚，芯片U3的2脚连接有电容C34一端，电容C34另一端接地，芯片U3的6脚连接有电容C35一端，电容C35另一端接地，芯片U3的11脚连接芯片U2的21脚，芯片U3的10脚连接芯片U2的12脚，芯片U3的12脚连接芯片U2的22脚，芯片U3的9脚连接芯片U2的13脚，芯片U3的8脚链接有接线件J7的2脚，芯片U3的7脚链接有接线件J7的3脚，芯片U3的14脚、13脚连接电源模块，芯片U3的16脚连接有电容C33一端，并接入+3.3V电源，电容C33另一端接地，芯片U3的15脚接地。进一步的，所述电源模块包括接线件J1，接线件J1的1脚连接有保险丝F1一端，保险丝F1另一端连接有二极管D1一端，二极管D1另一端连接有电容C7一端、电容C2一端，并连接+12V电源，电容C7另一端、电容C2另一端接地，接线件J1的2脚接地，接线件J1的3脚接芯片U3的13脚，接线件J1的4脚接芯片U3的14脚，接线件J1的5脚接地，此部分电路是蓄电池供电电路。进一步的，所述电源模块还包括接线件J3，接线件J3外接稳压芯片LM2596-5.0，接线件J3的1脚连接有电容C3一端、电容C15一端，并连接+12V，电容C3另端、电容C15另一端接地，接线件J3的2脚连接有电阻丝L1一端、二极管D2一端，二极管D2另一端接地，电阻丝L1另一端连接有电容C16一端、电容C4一端，并输出+5V电源，电容C16另一端、电容C4另一端接地，接线件J3的3脚和5脚接地，接线件J3的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种河流水位智能监测系统，包括CPU控制模块、水位检测模块、通信模块、图像采集模块、通信接口模块、调试接口模块、电源模块，CPU控制模块连接水位检测模块、通信模块、图像采集模块、通信接口模块、调试接口模块，CPU控制模块控制各模块工作，电源模块用于给各个模块供电, 其特征在于：所述CPU控制模块包括芯片U2，芯片U2的型号为STM32F101CBT6，通信接口模块包括芯片U3，芯片U3的型号为SP3232。

【技术特征摘要】
1.一种河流水位智能监测系统，包括CPU控制模块、水位检测模块、通信模块、图像采集模块、通信接口模块、调试接口模块、电源模块，CPU控制模块连接水位检测模块、通信模块、图像采集模块、通信接口模块、调试接口模块，CPU控制模块控制各模块工作，电源模块用于给各个模块供电,其特征在于：所述CPU控制模块包括芯片U2，芯片U2的型号为STM32F101CBT6，通信接口模块包括芯片U3，芯片U3的型号为SP3232。2.如权利要求1所述的一种河流水位智能监测系统，其特征在于：所述芯片U2包括1-48脚，芯片U2的1脚连接有电容C22一端，电容C22另一端接地，芯片U2的24脚连接有电容C23一端，电容C23另一端接地，芯片U2的36脚连接有电容C24一端，电容C24另一端接地，芯片U2的48脚连接有电容C26一端，电容C26另一端接地，芯片U2的9脚连接有电容C27一端、电容C14一端、电阻R8一端，电容C14另一端、电容C27另一端接地，电阻R8另一端接入+3.3V电源；芯片U2的7脚连接有电阻R6一端、电容C21一端，电阻R6另一端接入+3.3V电源，电容C21另一端接地；芯片U2的5脚连接有晶振Y1一端、电阻R7一端、电容C29一端，电阻R7另一端、晶振Y1另一端连接芯片U2的6脚，电容C29另一端连接有电容C30一端，电容C30另一端连接芯片U2的6脚；芯片U2的33脚连接有二极管J5一端，二极管J5另一端连接有电阻R3一端，电阻R3另一端接入+3.3V电源；芯片U2的20脚连接有电阻R5一端，电阻R5另一端接地，芯片U2的44脚连接有电阻R4一端，电阻R4另一端接地；所述芯片U2的12脚、13脚、21脚、22脚连接通信接口模块，芯片U2的30脚、31脚、32脚连接通信模块，芯片U2的34脚、37脚连接调试接口模块，芯片U2的42脚、43脚连接水位检测模块，芯片U2的27脚连接图像采集模块芯片U2的23脚、35脚、47脚、8脚接地。3.如权利要求1所述的一种河流水位智能监测系统，其特征在于：所述水位检测模块包括接线件J4，接线件J4外接超声波设备USM，接线件J4的1脚连接有电容C11一端、电容C19一端，并接入+5V电源，电容C11另一端、电容C19另一端接地，接线件J4的2脚连接芯片U2的42脚，接线件J4的2脚连接有电阻R1一端，电阻R1另一端接入+3.3V电源，接线件J4的3脚连接芯片U2的43脚，接线件J4的3脚连接有电阻R2一端，电阻R2另一端接入+3.3V电源，接线件J4的4脚接地。4.如权利要求1所述的一种河流水位智能监测系统，其特征在于：所述调试接口模块包括接线件J2，接线件J2的1脚连接有电容C1一端，并接入+3.3V电源，电容C1另一端接地，接线件J2的2脚连接芯片U2的34脚，接线件J2的3脚连接芯片U2的37脚，接线件J2的4脚接地。5.如权利要求1所述的一种河流水位智能监测系统，其特征在于：所述图像采集模块包括接线件J7接线件J7的2脚、3脚连接通信接口模块，接线件J7的4脚接地，接线件J7的1脚连接于电容C25一端、电容C13一端、继电器K2开关的2脚，电容C25另一端、电容C13另一端接地，继电器K2开关的1脚连接有电容C28一端、电容C6一端，并接入+5V电源，电容C28另一端、电容C6另一端接地，继电器K2线圈的5脚接+5V电源，继电器K2线圈的6脚连接有二极管D...

【专利技术属性】
技术研发人员：马曰武，范蔚，史智臣，张迎春，
申请(专利权)人：潍坊学院，
类型：发明
国别省市：山东,37