一种基于双信道网络通讯的水文遥测装置及数据传输方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于双信道网络通讯的水文遥测装置及数据传输方法，水文遥测装置包含电源供电电路、定时电路、中央控制电路、信号采集电路、数据转换电路和通讯电路；所述的电源供电电路与遥测装置中所有电路连接；所述的定时电路与中央控制电路连接；所述的中央控制电路分别与信号采集电路、数据转换电路、通讯电路连接。该种水文遥测装置使用了物联网通讯系统和北斗卫星通迅系统相结合的方法。在进行数据传输时，两通讯系统会同时搜索信号，自动比较两种信号强度，选择较强的通道进行数据发送。送。送。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双信道网络通讯的水文遥测装置及数据传输方法


[0001]本专利技术涉及水文动态观测领域，特别是一种基于双信道网络通讯的水文遥测装置及数据传输方法。

技术介绍

[0002]水文观测是目前矿井必不可少的手段，通过水文长观孔各水文参数的变化情况，能够反映地下各含水层的动态，规避煤矿开采时地下水的危险。
[0003]水文遥测仪是继人工观测后出现的水文参数自动观测仪器，是当今煤矿水文信息自动化监测的常用装置。遥测仪进行数据传输时需借助公网信号。三大运营商在进行SIM办理时，均需实名认证，存在SIM卡注销后传输中断的问题。同时由于当前煤矿数量多，部分煤矿水文长观孔位于山区、戈壁等地，信号覆盖差，通讯困难。若借助北斗通讯系统传输时，则要求设备必须处于空旷地带。

技术实现思路

[0004]针对上述不足，本专利技术提供一种双信道网络通讯的水文遥测装置及数据传输方法。该种水文遥测装置使用了物联网通讯系统和北斗卫星通迅系统相结合的方法。在进行数据传输时，两通讯系统会同时搜索信号，自动比较两种信号强度，选择较强的通道进行数据发送。在进行物联网卡办理时不需要实名认证，两种通讯系统优势互补，即可解决SIM卡注销后传输中断的问题，同时公网信号覆盖较差地方的通讯问题和遮挡地方北斗系统无法通讯的问题也可得到解决，选择性更强，传输效率更高，系统更加稳定。
[0005]本专利技术是这样实现的：
[0006]一种基于双信道网络通讯的水文遥测装置，所述的水文遥测装置包含电源供电电路、定时电路、中央控制电路、信号采集电路、数据转换电路和通讯电路；
[0007]所述的电源供电电路为其他的功能电路供电；所述的定时电路与中央控制电路连接；所述的中央控制电路分别与信号采集电路、数据转换电路、通讯电路连接。
[0008]可选的，所述的定时电路给遥测装置提供稳定的时间信息，并且当设置时间间隔到时会产生触发信号，将信号传递给中央控制电路，中央控制电路控制信号采集电路以电信号形式进行数据采集，然后中央控制电路将采集的物理量发送给数据转换电路进行计算处理和模数转换，并将转换后的数据通过通讯电路进行发送；
[0009]在进行数据发送时，中央控制电路还会通过比较物联网信号和北斗信号的强弱，选择信号更好的通道进行数据发送，同时会检查数据是否发送成功，当发送失败时会自动重新发送。
[0010]可选的，所述的电源供电电路设置一级放大电路、二级放大电路、三级放大电路和电源输出电路；一级放大电路的作用是对输入的电源电压进行一次放大处理；二级放大电路的作用是对输入的电源电压进行二次放大处理；三级放大电路的作用是对输入的电源电压进行三次放大处理；电源输出电路作用是对处理后的电压信号进行分压、充电等，以供给
各部分电路使用；
[0011]具体包括；电容C1一端与直流输入正极连接，电容C1另一端与电阻R1第一端连接；电阻R2第二端与直流输入负极连接并接地；电阻R2一端与直流输入正极连接，电阻R2另一端与三极管Q1集电极连接并接地；电阻R3一端与电阻R2第二端连接，电阻R3另一端与三极管Q1基极连接并与三极管Q3集电极连接；二极管D1正极与电阻R2第二端连接，二极管D1负极与电阻R3第二端连接；电容C2一端与电阻R2第二端连接，电容C2另一端与电阻R4第一端连接；电阻R4第二端与三极管Q2基极连接；电容C3一端与直流输入负极连接，电容C3另一端与三极管Q2集电极连接；电阻R5一端与三极管Q1发射极连接，电阻R5另一端与电容C6第一端连接；电容C6第二端与直流输出正极连接；二极管D2负极与电阻R5第二端连接，二极管D2正极与三极管Q3发射极连接；电容C4一端与二极管D2正极连接，电容C4另一端与三极管Q2发射极连接；电阻R6一端与三极管Q3基极连接，电阻R6另一端与三极管Q2发射极连接；电阻R7一端与电阻R5第二端连接，电阻R7另一端与电容C5第一端连接；电容C5第二端与三极管Q2发射极连接并与直流输出负极连接。
[0012]可选的，所述的定时电路设置芯片U1，芯片U1的型号为EC200107
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0A81定时芯片，分别与所述的芯片U1串接设置整流电路、时钟电路和控制电路；整流电路的作用是对信号进行整流，使电压为正向电压信号；时钟电路作用是提供准确的时间信息，确保触发信号的产生；控制电路的作用是控制数据的发送，当设定时间间隔到时，时钟电路会提供准确的时间信息，控制电路将信号及时传递给中央控制电路，及时进行信号采集和信号发送；
[0013]具体包括：电容C1一端与电源V1连接，电容C1另一端与电阻R4第一端连接；电阻R4第二端与芯片U1的2号管脚连接；电阻R1一端与电源V1连接，电阻R1另一端与电阻R2第一端连接；电阻R2第二端与芯片U1的7和8号管脚连接；二极管D1负极与电阻R1第二端连接，二极管D1正极与电容C2第一端连接；电容C2第二端接地；二极管D2负极与二极管D1正极连接，二极管D2正极与芯片U1的1号管脚连接；电阻R3一端与电阻R2第一端连接，电阻R3另一端与芯片U1的1号管脚连接；二极管D3正极与电阻R2第二端连接，二极管D3负极与电阻R7第一端连接；电阻R7第二端与芯片U1的6号管脚连接；电阻R6一端与芯片U1的6号管脚连接，电阻R6另一端与芯片U1的5号管脚连接；电容C4一端与芯片U1的6号管脚连接，电容C4另一端接地；电容C3一端与芯片U1的3号管脚连接，电容C3另一端接地；电阻R5一端与芯片U1的4号管脚连接，电阻R5另一端接地。
[0014]可选的，所述的中央控制电路设置芯片U1和芯片U2，芯片U1的型号为UC3844，芯片U2的型号为PC817，分别连接芯片U1和芯片U2设置控制传感器电路、控制通讯电路、滤波电路、整流电路和控制存储电路，整流电路的作用是对电压信号进行整流，控制电流方向；滤波电路的作用是对电压信号进行滤波，减小电路干扰；控制通讯电路的作用是通过控制通讯部分电路进行信号的发送；控制存储电路的作用是通过控制存储部分电路进行数据的存储与删除；控制传感器电路的作用是通过控制信号采集电路进行传感器信号的采集；
[0015]具体包括：电阻R1一端与二极管D1负极连接，电阻R1另一端与芯片U1的3号管脚连接；电容C1一端与二极管D1正极连接，电容C1另一端接地；电阻R2一端与二极管D1负极连接，电阻R2另一端与二极管D3正极连接；电阻R3一端与二极管D3正极连接，电阻R3另一端与芯片U1的2号管脚连接；电容C2一端与芯片U1的2号管脚连接，电容C2另一端接地；电容C3一端与芯片U1的3号管脚连接，电容C3另一端接地；芯片U1的3号管脚同时与信号采集电路中
的电阻R3第一端连接；电容C4与电容C3并联；发光二极管D2正极与芯片U1的1、8号管脚连接，发光二极管D2负极与电阻R5第一端连接；电阻R5第二端与芯片U2的1号管脚连接；芯片U1的4号管脚接地；芯片U1的5号管脚与电源V1连接；电阻R6一端与芯片U1的6号管脚连接并与芯片U2的2号管脚连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双信道网络通讯的水文遥测装置，其特征在于，所述的水文遥测装置包含电源供电电路、定时电路、中央控制电路、信号采集电路、数据转换电路和通讯电路；所述的电源供电电路为其他的功能电路供电；所述的定时电路与中央控制电路连接；所述的中央控制电路分别与信号采集电路、数据转换电路、通讯电路连接。2.根据权利要求1所述的基于双信道网络通讯的水文遥测装置，其特征在于，所述的定时电路给遥测装置提供稳定的时间信息，并且当设置时间间隔到时会产生触发信号，将信号传递给中央控制电路，中央控制电路控制信号采集电路以电信号形式进行数据采集，然后中央控制电路将采集的物理量发送给数据转换电路进行计算处理和模数转换，并将转换后的数据通过通讯电路进行发送；在进行数据发送时，中央控制电路还会通过比较物联网信号和北斗信号的强弱，选择信号更好的通道进行数据发送，同时会检查数据是否发送成功，当发送失败时会自动重新发送。3.根据权利要求1或2所述的基于双信道网络通讯的水文遥测装置，其特征在于，所述的电源供电电路设置一级放大电路、二级放大电路、三级放大电路和电源输出电路；一级放大电路的作用是对输入的电源电压进行一次放大处理；二级放大电路的作用是对输入的电源电压进行二次放大处理；三级放大电路的作用是对输入的电源电压进行三次放大处理；电源输出电路作用是对处理后的电压信号进行分压、充电等，以供给各部分电路使用；具体包括；电容C1一端与直流输入正极连接，电容C1另一端与电阻R1第一端连接；电阻R2第二端与直流输入负极连接并接地；电阻R2一端与直流输入正极连接，电阻R2另一端与三极管Q1集电极连接并接地；电阻R3一端与电阻R2第二端连接，电阻R3另一端与三极管Q1基极连接并与三极管Q3集电极连接；二极管D1正极与电阻R2第二端连接，二极管D1负极与电阻R3第二端连接；电容C2一端与电阻R2第二端连接，电容C2另一端与电阻R4第一端连接；电阻R4第二端与三极管Q2基极连接；电容C3一端与直流输入负极连接，电容C3另一端与三极管Q2集电极连接；电阻R5一端与三极管Q1发射极连接，电阻R5另一端与电容C6第一端连接；电容C6第二端与直流输出正极连接；二极管D2负极与电阻R5第二端连接，二极管D2正极与三极管Q3发射极连接；电容C4一端与二极管D2正极连接，电容C4另一端与三极管Q2发射极连接；电阻R6一端与三极管Q3基极连接，电阻R6另一端与三极管Q2发射极连接；电阻R7一端与电阻R5第二端连接，电阻R7另一端与电容C5第一端连接；电容C5第二端与三极管Q2发射极连接并与直流输出负极连接。4.根据权利要求1或2所述的基于双信道网络通讯的水文遥测装置，其特征在于，所述的定时电路设置芯片U1，芯片U1的型号为EC200107
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0A81定时芯片，分别与所述的芯片U1串接设置整流电路、时钟电路和控制电路；整流电路的作用是对信号进行整流，使电压为正向电压信号；时钟电路作用是提供准确的时间信息，确保触发信号的产生；控制电路的作用是控制数据的发送，当设定时间间隔到时，时钟电路会提供准确的时间信息，控制电路将信号及时传递给中央控制电路，及时进行信号采集和信号发送；具体包括：电容C1一端与电源V1连接，电容C1另一端与电阻R4第一端连接；电阻R4第二端与芯片U1的2号管脚连接；电阻R1一端与电源V1连接，电阻R1另一端与电阻R2第一端连接；电阻R2第二端与芯片U1的7和8号管脚连接；二极管D1负极与电阻R1第二端连接，二极管D1正极与电容C2第一端连接；电容C2第二端接地；二极管D2负极与二极管D1正极连接，二极
管D2正极与芯片U1的1号管脚连接；电阻R3一端与电阻R2第一端连接，电阻R3另一端与芯片U1的1号管脚连接；二极管D3正极与电阻R2第二端连接，二极管D3负极与电阻R7第一端连接；电阻R7第二端与芯片U1的6号管脚连接；电阻R6一端与芯片U1的6号管脚连接，电阻R6另一端与芯片U1的5号管脚连接；电容C4一端与芯片U1的6号管脚连接，电容C4另一端接地；电容C3一端与芯片U1的3号管脚连接，电容C3另一端接地；电阻R5一端与芯片U1的4号管脚连接，电阻R5另一端接地。5.根据权利要求1或2所述的基于双信道网络通讯的水文遥测装置，其特征在于，所述的中央控制电路设置芯片U1和芯片U2，芯片U1的型号为UC3844，芯片U2的型号为PC817，分别连接芯片U1和芯片U2设置控制传感器电路、控制通讯电路、滤波电路、整流电路和控制存储电路，整流电路的作用是对电压信号进行整流，控制电流方向；滤波电路的作用是对电压信号进行滤波，减小电路干扰；控制通讯电路的作用是通过控制通讯部分电路进行信号的发送；控制存储电路的作用是通过控制存储部分电路进行数据的存储与删除；控制传感器电路的作用是通过控制信号采集电路进行传感器信号的采集；具体包括：电阻R1一端与二极管D1负极连接，电阻R1另一端与芯片U1的3号管脚连接；电容C1一端与二极管D1正极连接，电容C1另一端接地；电阻R2一端与二极管D1负极连接，电阻R2另一端与二极管D3正极连接；电阻R3一端与二极管D3正极连接，电阻R3另一端与芯片U1的2号管脚连接；电容C2一端与芯片U1的2号管脚连接，电容C2另一端接地；电容C3一端与芯片U1的3号管脚连接，电容C3另一端接地；芯片U1的3号管脚同时与信号采集电路中的电阻R3第一端连接；电容C4与电容C3并联；发光二极管D2正极与芯片U1的1、8号管脚连接，发光二极管D2负极与电阻R5第一端连接；电阻R5第二端与芯片U2的1号管脚连接；芯片U1的4号管脚接地；芯片U1的5号管脚与电源V1连接；电阻R6一端与芯片U1的6号管脚连接并与芯片U2的2号管脚连接，电阻R6另一端接地；电阻R4一端与二极管D3正极连接，电阻R4另一端接地；电容C5与电阻R4并联；电容C6一端与二极管D3正极连接，电容C6另一端与电阻R7第一端连接；电阻R7第二端与芯片U2的4号管脚连接；电阻R8一端与二极管D3负极连接，电阻R8另一端与芯片U2的4号管脚连接；同时芯片U2的4号管脚与数据转换电路中模数转换芯片AD的1号管脚连接；电容C6一端与芯片U2的3号管脚连接并与电源V2连接，电容C6另一端接地；芯片U1的7号管脚与通讯电路中芯片U1的4号管脚连接。6.根据权利要求1或2所述的基于双信道网络通讯的水文遥测装置，其特征在于，所述的信号采集电路设置一次滤波电路，对传感器数据进行一次滤波处理，消除杂波；二次滤波电路的对传感器数据进行二次滤波处理，消除尖端毛刺；一级放大电路对两次滤波后的数据进行一次放大；二级放大电路对一次放大后的数据进行二级放大处理；三级放大电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：王智聪，张军，王小龙，张涛，石岩，王昊星，杨浩，徐维泽，
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：