城市河道水位遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-展示頁
2025-01-27 14:44本頁面
【正文】 展，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的技術(shù)也被廣泛應(yīng)用到了各行各業(yè)，各個(gè)領(lǐng)域。隨著人們對(duì)單片機(jī)的研究與開發(fā)，使得基于單片機(jī)來完成的好多技術(shù)都得到了廣泛的發(fā)展與完善，比如本課題所采用的超聲波測(cè)距技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，隨著對(duì)社會(huì)勞動(dòng)成本的不斷增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的測(cè)量方法在許多領(lǐng)域已經(jīng)不能滿足人們的要求，例如本課題所要求的對(duì)水位進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，傳統(tǒng)的測(cè)量方法已經(jīng)無法達(dá)到課題的要求。 研究意義截至目前我國(guó)對(duì)河道水位的監(jiān)測(cè)大部分區(qū)域仍舊處在人工定時(shí)測(cè)量的層次上，比如說使用電表、測(cè)鐘、測(cè)繩等半自動(dòng)測(cè)量工具。近些年來，對(duì)河道水位進(jìn)行實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)越來越受到廣大人民群眾的重視。而又因?yàn)樵S多城市發(fā)展過快，城市河道基礎(chǔ)設(shè)施不完善，防洪基礎(chǔ)十分薄弱，是城市河道水位急劇增高，導(dǎo)致河道水溢出，造成嚴(yán)重的城市洪澇問題，更甚會(huì)直接威脅到廣大人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。然而快速的城市化發(fā)展使得相應(yīng)的城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)跟不上來，尤其是城市河道的建設(shè)與治理。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 題 目: 城市河道水位遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 院系名稱： 電氣工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 教師職稱： 副教授 2013 年 5 月 20 日目 錄1 引言 1 課題研究的背景和意義 1 超聲波水位監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究現(xiàn)狀 2 研究的主要內(nèi)容 32 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 43 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 6 單片機(jī)最小系統(tǒng) 6 超聲波發(fā)射電路 7 超聲波接收電路 8 數(shù)碼管顯示電路 10 報(bào)警電路 11 串行通信電路 11 無線通信電路 13 電源電路設(shè)計(jì) 144 軟件設(shè)計(jì) 15 主程序模塊 15 數(shù)據(jù)采集處理模塊 16 顯示程序模塊 16 通信程序模塊 17 PC機(jī)監(jiān)測(cè)模塊 18結(jié) 論 20致 謝 21參 考 文 獻(xiàn) 22附錄A 24附錄B 25I1 引言 課題研究的背景和意義 研究背景 隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，社會(huì)生產(chǎn)力水平的不斷提高，大量的農(nóng)村剩余人口涌進(jìn)城市，導(dǎo)致城市人口的急劇增長(zhǎng)，許多城市的人口密度也不斷攀升，這些對(duì)城市的現(xiàn)代化建設(shè)提出了更嚴(yán)峻的要求，其中城市河道的治理與維護(hù)更顯得尤為重要。一座城市，不僅作為一個(gè)地區(qū)的政治中心，更是作為經(jīng)濟(jì)、文化和科技中心，其單位土地的價(jià)值是非常高的。城市化的進(jìn)程已經(jīng)改變了城市附近區(qū)域的徑流條件，當(dāng)該地區(qū)遇到暴雨時(shí)，徑流總量猛然增大，洪峰流量增加，很容易引起城市洪澇問題。因此，對(duì)城市河道水位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是十分重要的。然而要建立一個(gè)穩(wěn)定的、可靠地、準(zhǔn)確的城市河道水位遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，就必須要解決由人工監(jiān)測(cè)向自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的轉(zhuǎn)變，使用新科技來進(jìn)行設(shè)計(jì)。這些測(cè)量方法不僅會(huì)耗費(fèi)許多人力和物力資源，而且很容易造成很大的人為誤差。本課題所使用的超聲波非接觸式測(cè)量方法，就可以很容易的去解決許多傳統(tǒng)方法所達(dá)解決不了的問題。再結(jié)合單片機(jī)上的各個(gè)優(yōu)點(diǎn)，使得該技術(shù)較容易地得到非常廣泛的實(shí)際應(yīng)用。本課題所設(shè)計(jì)的河道水位遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使用的是基于GSM模塊的新型遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本課題綜合運(yùn)用了以上的多種技術(shù)，并詳細(xì)闡述了基于GSM無線通信模塊的超聲波河道水位遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基本原理和具體實(shí)現(xiàn)方法。經(jīng)無線通訊將監(jiān)測(cè)到的城市河道水位數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機(jī)，通過與以往測(cè)量記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，經(jīng)過合理的推測(cè)，可以大致的預(yù)測(cè)出下年的城市河道水位情況，這樣的話，就可以相對(duì)準(zhǔn)確的提前制定下年的城市河道水位管理措施。近幾年來，隨著自動(dòng)化測(cè)量技術(shù)和控制工程的蓬勃發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的迅速發(fā)展，使得人們對(duì)超聲波測(cè)量技術(shù)的研究更加深入，更加廣泛，同時(shí)也為超聲波測(cè)量技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)?，F(xiàn)在，國(guó)內(nèi)超聲波技術(shù)的發(fā)展也在日趨成熟，與國(guó)外先進(jìn)測(cè)量技術(shù)相比，目前國(guó)內(nèi)的測(cè)量精度還有待提高。然而隨著國(guó)內(nèi)先進(jìn)技術(shù)的快速發(fā)展，超聲波測(cè)量技術(shù)的精度也在人們的研究下一點(diǎn)一點(diǎn)提高，所使用的范圍也在進(jìn)一步的擴(kuò)大。 研究監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀本課題的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)部分用的是GSM無線通信模塊。目前，這兩種遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)方法已經(jīng)在視頻會(huì)議、遠(yuǎn)程加工和遠(yuǎn)程診斷等領(lǐng)域得到了極其廣泛的應(yīng)用。本課題的無線通信模塊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量并不大，而且需要長(zhǎng)時(shí)間保持遠(yuǎn)程通信狀態(tài)，如果用這兩種通信的任意一種，都是很不合適的。GSM遠(yuǎn)程通信方式的優(yōu)點(diǎn)很多，費(fèi)用廉價(jià)、通信穩(wěn)定、可靠性強(qiáng)、安裝十分靈活，此通信方式在遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中獲得了廣泛的應(yīng)用。 (2) 水位數(shù)據(jù)分析和顯示：測(cè)得的數(shù)據(jù)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后傳給單片機(jī)，然后單片機(jī)對(duì)這些數(shù)據(jù)分析，將河道實(shí)時(shí)水位數(shù)據(jù)傳送到LED和報(bào)警器，分別進(jìn)行數(shù)據(jù)的顯示和報(bào)警。 2 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)本課題所設(shè)計(jì)的河道水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
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