自动雨量观测报警系统的组成结构

2023年08月30日 14:53

  自动雨量观测系统,是针对我国降雨量观测的不足而开发的一套雨水收集装置,该系统可以对降雨进行采集、传输、处理,并实时显示降雨量和雨量累计值。该系统由传感器、通信模块、计算机、雨量控制器、报警控制器和电源等部分组成。雨量传感器采用进口聚碳酸酯材质,具有防水性能好,耐腐蚀;同时其体积小,重量轻,便于安装使用。通信模块采用MODBUS-RTU协议,以无线方式将数据发送至计算机,并对雨量数据进行统计分析。报警控制器采用工业级单片机芯片,具有很强的抗干扰能力;同时还可以通过RS485通讯接口实现远程数据传输。

  一、传感器

  传感器是自动雨量观测系统的核心部件,是实现雨量采集、数据传输和显示的基础。雨量传感器采用聚碳酸酯材质,具有防水性能好,耐腐蚀等优点。同时其体积小,重量轻,安装方便,易于维护。在实际应用中,考虑到雨量传感器的质量以及安装方式等因素,我们选用的是自动雨量计。

  二、通信模块

  该模块是一个可以在外网连接的通讯接口,通过无线方式将采集到的数据传送至计算机。通信模块采用 MODBUS RTU协议,通过 GPRS无线网络,将采集到的数据传送至服务器,由服务器对数据进行处理,并存储到数据库中,从而实现自动雨量观测系统的远程化、网络化。该模块可以将多个采集的雨量信息合并成一个雨量信息表,通过打印机或上位机软件显示出来。同时该模块还可以通过 GPRS模块远程监控采集到的雨量数据。

  三、计算机

  计算机是整个系统的核心,负责整个系统的管理和维护,同时也负责数据的存储和处理,它是由主机和传感器组成。计算机采用 WINDOWS操作系统,具有强大的数据库和分析功能。它具有网络功能,可通过互联网远程访问自动雨量观测系统中的传感器、雨量数据、气象数据等。

  计算机和传感器之间使用 MODBUS协议进行通信,在每个雨量器安装一个RS485接口,以便传感器将雨量信号传至计算机。

  四、报警控制器

  该系统可设置实时数据和历史数据存储,可设置时间间隔报警,可设置水位报警、雨量报警和累计值报警。

  1.实时数据存储:存储数据最大为1分钟,最小为5分钟。

  2.历史数据记录:根据需要可以保存最多587天的历史数据。

  3.水位报警:可设置水位值,当水位达到报警值时,系统自动发送报警信息。

  4.累计值报警:当累计降雨量大于某个阈值时,系统自动发送语音信息提醒用户及时处理。

  5.水位阈值的设置:可根据需要设置水位阈值,以便监测水位变化。

  五、电源

  电源部分由太阳能板、蓄电池、交流稳压电路等组成。

  1、太阳能板:采用进口太阳能电池,寿命长,重量轻,自带充电系统,可连续工作5-8小时。

  2、蓄电池:采用干电池供电,输出电压为3.7V,容量为2000 mAh,工作电压范围在1.5-3.6V之间。

  3、交流稳压电路:采用高频开关稳压电源模块,输入电压为12V、24V或48V,输出电压为3.3V。交流稳压电路将12V或24V电源通过高频开关整流电路进行整流滤波后,将直流电变为稳定的交流电输送给太阳能电池板。

  4、直流稳压电路:采用开关型稳压器。

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