一种基于无线组网的水文监测系统及监测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于无线组网的水文监测系统及监测方法，包括水位采集电路、数据显示电路、无线组网电路和供电电源电路，水位采集电路的输出端连接数据显示电路的输入端，数据显示电路的输出端连接无线组网电路的输入端，无线组网电路的输出端连接供电电源电路的输入端，水位采集电路、数据显示电路、无线组网电路分别与供电电源电路连接。本发明专利技术实时性强、运行可靠、自动化高、功耗低、更方便组网，能够监测到水位实时变化情况，对监测设备在水下采集的数据信息进行无障碍点对点传输，对偏僻危险区域的水文监测的监测人员安全也能够得到保障，且其传输准确、安全、更可靠，不存在复杂的维护工作量。同时还可以及时对水位变化情况采取快速预警通知。况采取快速预警通知。况采取快速预警通知。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无线组网的水文监测系统及监测方法


[0001]本专利技术属于水文装置领域，具体涉及一种基于无线组网的水文监测系统及监测方法，应用无线组网系统，实现对矿井水文参数的监测。

技术介绍

[0002]随着我国经济的发展，煤炭开采量不断地增加、开采层位也越来越深，煤矿井下水文地质条件复杂，重大突水事故时有发生，地下水已成为威胁煤炭安全生产的重要因素。近年来矿井突水一直是影响煤炭安全生产的主要灾害之一。为加强矿井水害预测预报，提高矿井防治水害的技术能力，对煤炭地下水位的实时监测和提前预警显得尤为重要。
[0003]传统的矿井安全监测系统存在布线复杂，监测点相对固定而易出现监测盲区、通信线路维护成本高等问题。在井下生产作业环境较差时，常出现井下通讯线被破坏的现象，造成水文监测数据传输中断，使得井下的监测系统不能很好的发挥作用，井下生产情况不能及时有效的传递给地面监控中心。
[0004]现有常规水文监测系统方法存在论证周期长、效率低等问题，且易受到人为因素干扰。有必要通过数据收集、模拟判别等手段，判定水源变化的位置，建立一种矿井地下水动态监测系统。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于无线组网的水文监测系统及监测方法，以解决现有常规的水文监测系统方法存在效率低且易受到人为因素干扰的问题。
[0006]一方面，本专利技术提供了一种基于无线组网的水文监测系统，包括水位采集电路、数据显示电路、无线组网电路和供电电源电路，其中，所述水位采集电路的输出端连接数据显示电路的输入端，所述数据显示电路的输出端连接无线组网电路的输入端，所述无线组网电路的输出端连接供电电源电路的输入端，所述水位采集电路、数据显示电路、无线组网电路分别与供电电源电路连接；所述水位采集电路用于实现矿井水位数据的采集；所述数据显示电路的结构用于显示水位采集电路采集的矿井水位，同时实现参数设置功能；所述无线组网电路用于实现数据显示电路发送的水位数据的无线传输；所述供电电源电路用于为水位采集电路、数据显示电路、无线组网电路供电。
[0007]进一步的，所述水位采集电路包括电阻R1
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2、电阻R2
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2、电阻R3
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2、电阻R4
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2、电阻R5
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2、电容C1
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2、电容C2
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2、电源V1
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2、电源V2
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2、电源V3
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2、电源V4
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2、电源V5
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2、三极管Q1
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2、三极管Q2
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2和运算放大器IC1
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2，其中：电容C1
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2一端与电阻R2
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2一端连接，电阻R2
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2第二端与电阻R3
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2、运算放大器IC1
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2输入负极共同连接，电阻R3
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2第二端接地；三极管Q1
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2一端与电源V1
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2连接，三极管Q1
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2第二端与电容C1
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2连接，且该连接点为水位采集电路的输入端，该输入端连接外部的传感器，三极管Q1
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2第二端与电阻R1
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2、电容C2
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2共同连接，电阻R1
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2第二端与供电电源电路连接，电容C2
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2第二端与运算放大器IC1
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2输入正极连接，电源V2
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2与运算放大器IC1
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2第四端连接，电源V4
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2与运算放大器IC1
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2第五端连接；运算
放大器IC1
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2输出极与三极管Q2
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2、电阻R4
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2共同连接，电源V2
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2与运算放大器IC1
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2第四端连接，电源V4
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2与运算放大器IC1
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2第五端连接，电阻R4
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2第二端与电源V3
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2、三极管Q2
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2第二端共同连接，电阻R5
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2一端与三极管Q2
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2第三端连接，电阻R5
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2第二端与电源V5
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2连接，且该连接点作为水位采集电路的输出端。
[0008]进一步的，所述数据显示电路包括电阻R1
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3、电阻R2
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3、电容C1
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3、电容C2
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3、电源V1
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3、电源V2
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3、电源V3
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3和集成电路U1
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3，集成电路U1
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3的型号为ATTINY45
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20SU，其中：集成电路U1
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3管脚PB1与电容C1
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3一端连接，电容C1
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3第二端作为数据显示电路的输入端，该输入端与水位采集电路的输出端连接，集成电路U1
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3管脚PB2与供电电源电路连接；管脚FRE与可调电阻R1
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3连接，可调电阻R1
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3第二端与电源V1
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3连接，可调电阻R1
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3第三端接地，集成电路U1
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3管脚GND接地，管脚VD1与电源V3
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3连接，管脚PB3与电阻R2
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3连接，电阻R2
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3第二端作为数据显示电路的输出端，集成电路U1管脚VC1与电容C2一端连接，电容C2第二端与电源V2连接。
[0009]进一步的，所述无线组网电路包括电阻R1
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4、电阻R2
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4、电阻R3
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4、电阻R4
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4、电阻R5
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4、电容C1
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4、电容C2
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4、电容C3
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4、电容C4
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4、电容C5
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4、电容C6
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4、电源V1
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4、电源V2
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4和集成电路U1
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4，集成电路U1
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4的型号为CD40106BM96，其中：集成电路U1
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4管脚GP1与电容C1
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4一端连接，电容C1
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4第二端与电阻R1
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4一端连接，电阻R1
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4第二端与供电电源电路连接，集成电路U1
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4管脚GP2与电容C2
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无线组网的水文监测系统，其特征在于，包括水位采集电路、数据显示电路、无线组网电路和供电电源电路，其中，所述水位采集电路的输出端连接数据显示电路的输入端，所述数据显示电路的输出端连接无线组网电路的输入端，所述无线组网电路的输出端连接供电电源电路的输入端，所述水位采集电路、数据显示电路、无线组网电路分别与供电电源电路连接；所述水位采集电路用于实现矿井水位数据的采集；所述数据显示电路的结构用于显示水位采集电路采集的矿井水位，同时实现参数设置功能；所述无线组网电路用于实现数据显示电路发送的水位数据的无线传输；所述供电电源电路用于为水位采集电路、数据显示电路、无线组网电路供电。2.如权利要求1所述的基于无线组网的水文监测系统，其特征在于，所述水位采集电路包括电阻R1
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2、电阻R2
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2、电阻R3
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2、电阻R4
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2、电阻R5
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2、电容C1
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2、电容C2
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2、电源V1
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2、电源V2
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2、电源V3
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2、电源V4
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2、电源V5
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2、三极管Q1
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2、三极管Q2
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2和运算放大器IC1
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2，其中：电容C1
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2一端与电阻R2
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2一端连接，电阻R2
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2第二端与电阻R3
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2、运算放大器IC1
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2输入负极共同连接，电阻R3
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2第二端接地；三极管Q1
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2一端与电源V1
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2连接，三极管Q1
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2第二端与电容C1
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2连接，且该连接点为水位采集电路的输入端，该输入端连接外部的传感器，三极管Q1
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2第二端与电阻R1
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2、电容C2
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2共同连接，电阻R1
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2第二端与供电电源电路连接，电容C2
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2第二端与运算放大器IC1
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2输入正极连接，电源V2
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2与运算放大器IC1
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2第四端连接，电源V4
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2与运算放大器IC1
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2第五端连接；运算放大器IC1
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2输出极与三极管Q2
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2、电阻R4
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2共同连接，电源V2
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2与运算放大器IC1
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2第四端连接，电源V4
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2与运算放大器IC1
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2第五端连接，电阻R4
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2第二端与电源V3
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2、三极管Q2
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2第二端共同连接，电阻R5
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2一端与三极管Q2
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2第三端连接，电阻R5
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2第二端与电源V5
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2连接，且该连接点作为水位采集电路的输出端。3.如权利要求1所述的基于无线组网的水文监测系统，其特征在于，所述数据显示电路包括电阻R1
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3、电阻R2
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3、电容C1
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3、电容C2
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3、电源V1
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3、电源V2
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3、电源V3
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3和集成电路U1
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3，集成电路U1
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3的型号为ATTINY45
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20SU，其中：集成电路U1
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3管脚PB1与电容C1
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3一端连接，电容C1
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3第二端作为数据显示电路的输入端，该输入端与水位采集电路的输出端连接，集成电路U1
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3管脚PB2与供电电源电路连接；管脚FRE与可调电阻R1
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3连接，可调电阻R1
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3第二端与电源V1
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3连接，可调电阻R1
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3第三端接地，集成电路U1
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3管脚GND接地，管脚VD1与电源V3
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3连接，管脚PB3与电阻R2
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3连接，电阻R2
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3第二端作为数据显示电路的输出端，集成电路U1管脚VC1与电容C2一端连接，电容C2第二端与电源V2连接。4.如权利要求1所述的基于无线组网的水文监测系统，其特征在于，所述无线组网电路包括电阻R1
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4、电阻R2
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4、电阻R3
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【专利技术属性】
技术研发人员：张军，王智聪，王霄菲，王昊星，徐维泽，张涛，李渊，王小龙，
申请(专利权)人：中煤科工集团西安研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：