【正文】 ，也可以將其應(yīng)用于遠(yuǎn)程抄表、遠(yuǎn)程控制等應(yīng)用場合。其中，采集終端負(fù)責(zé)事實(shí)、準(zhǔn)確地采集水位信息，是實(shí)現(xiàn)測量及控制的首要環(huán)節(jié)；集中器是水位檢測系統(tǒng)的重要組成部分，負(fù)責(zé)將采集終端發(fā)送過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理并通過有線或者無線將數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，或者接收中心的命令，完成相應(yīng)的動(dòng)作；監(jiān)控中心是整個(gè)系統(tǒng)的核心控制單元，負(fù)責(zé)將各個(gè)采集終端發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理并生成各種圖表及數(shù)據(jù)庫，另外，可以根據(jù)需要向采集終端發(fā)送命令，以實(shí)現(xiàn)對各個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的控制。此外，由于系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備在野外工作，環(huán)境相對惡劣，因此，在選擇傳感器、設(shè)計(jì)集中器時(shí)需要充分考慮不利因素的影響，從而保證數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)目煽啃?。用于自?dòng)化檢測的水位傳感器等。浮體式水位傳感器的特點(diǎn)是必須有浮體浮于水面。浮體式水位感應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定、可靠、成熟、運(yùn)用最廣泛。壓阻式水位傳感器是一種利用水的壓力與睡得深度成正比的性質(zhì)采集水位信號的傳感器。單晶體硅在受到水壓之后，其電阻會(huì)發(fā)生變化，且改變量與水的壓力成正比。電橋的輸出與電阻變化量成正比，也就是與水的壓力深度成正比，從而實(shí)現(xiàn)對誰信號的采集。這類傳感器的主要缺點(diǎn)是，在大應(yīng)變狀態(tài)中有明顯的非線性，輸出信號弱，抗干擾能力差。超聲波水位傳感器采集水位信號的原理是，傳感器內(nèi)部的發(fā)射源向水表面發(fā)射超聲波，水反射部分回波，這種反射波被超聲波接收器探測，并轉(zhuǎn)化成電信號。根據(jù)超聲波運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，便可得知傳感器與水面的距離，經(jīng)信號處理，就可將此轉(zhuǎn)換成水位。導(dǎo)電式水位傳感器采集水位信號的基本原理，是利用水的導(dǎo)電性將水位轉(zhuǎn)化成電容的變化；另一種是利用水位變化與電極接觸，來實(shí)現(xiàn)水位信號到電信號的轉(zhuǎn)變。這類傳感器的特點(diǎn)是精度與結(jié)構(gòu)有關(guān)，不需要建造水位井，可分段安裝。通過比較，本系統(tǒng)選用壓力型傳感器。其外形小巧，精度較高。JYBKOLAG傳感器技術(shù)參數(shù)如下：液壓量程：0100M壓力量程：035MPa環(huán)境溫度：1060℃供電電壓：1232VDC輸出信號：420mA/05V負(fù)載特性：電流輸出型：小于等于600歐，電壓輸出型小于等于3千歐絕緣電阻：大于100兆歐準(zhǔn)確度：A級 %FS,B級 %FS非線性：%FS遲滯性與可重復(fù)性：%FS長期穩(wěn)定性：%FS/年熱力零點(diǎn)飄移：%FS/℃響應(yīng)時(shí)間：30ms最大工作壓力：2倍量程2 傳輸網(wǎng)絡(luò)一般來說，野外水位檢測系統(tǒng)所處地形復(fù)雜，監(jiān)控點(diǎn)分散，距離監(jiān)測中心比較遠(yuǎn)，有線網(wǎng)絡(luò)（如利用公用交換電話網(wǎng)絡(luò)PTSN）鋪設(shè)困難，而且維護(hù)費(fèi)用昂貴。小容量等應(yīng)用場合是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，但是響應(yīng)偏慢，不能做到實(shí)時(shí)傳輸，而且在野外、山區(qū)等信號較弱地區(qū)，傳輸成功率也不容樂觀；GPRS傳輸方式，多個(gè)用戶可以共享同一無信道，傳輸速率較高，保證實(shí)時(shí)在線，特別適合于一些流量小，傳輸頻率高，需要實(shí)時(shí)響應(yīng)的通訊系統(tǒng)。3 監(jiān)控中心監(jiān)控中心負(fù)責(zé)接受并處理監(jiān)控終端上傳來的數(shù)據(jù)，包括系統(tǒng)接收處理，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)顯示、實(shí)時(shí)報(bào)表、報(bào)警、曲線圖、打印、數(shù)據(jù)庫等幾部分；同時(shí)實(shí)現(xiàn)對監(jiān)控點(diǎn)所有重要設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以及狀態(tài)和故障的預(yù)測欲報(bào)，同時(shí)以圖形、文字、發(fā)光的方式報(bào)警。本論文主要針對基于GSM的野外監(jiān)控系統(tǒng)（以集中器為中心）的設(shè)計(jì)，監(jiān)控中心的設(shè)計(jì)這里不再介紹。因此，集中器實(shí)際上就是一個(gè)透明的傳輸系統(tǒng)，對采集終端和監(jiān)控中心而言，只是一個(gè)傳輸通路。其特點(diǎn)是功耗低、結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)時(shí)性強(qiáng)，能很好的反映參數(shù)變化全過程。2 被動(dòng)式被動(dòng)式工作方式下，監(jiān)測站點(diǎn)自動(dòng)采集和存儲(chǔ)水位的信息，但不主動(dòng)傳送給監(jiān)控中心。其優(yōu)點(diǎn)是控制性好，監(jiān)控中心可隨時(shí)獲取數(shù)據(jù)。3 混合式混合式集成了上述方式的優(yōu)點(diǎn)，既能實(shí)時(shí)反應(yīng)參數(shù)的變化，又能及時(shí)響應(yīng)監(jiān)控中心的命令。同時(shí)考慮到水位參數(shù)平時(shí)變化緩慢。另外，由于每次GPRS傳送數(shù)據(jù)都將發(fā)生通話費(fèi)用，所以應(yīng)選擇合適的水位參數(shù)變化量，是數(shù)據(jù)傳輸頻率不至于過高。集中器分為服務(wù)器端和客戶端兩大類，其中服務(wù)器端和監(jiān)控中心相連，使用RS232接口，客戶端和采集終端相連，使用RS485接口，在監(jiān)控中心端可以使用一根232/485轉(zhuǎn)接線或在監(jiān)控中心安裝轉(zhuǎn)接卡，系統(tǒng)的原理框圖如下圖所示。傳感器測量的模擬信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換之后，經(jīng)過輸入通道進(jìn)入單片機(jī)內(nèi)部進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)等操作，如果接收到命令，可以通過通信接口與其他儀器儀表甚至計(jì)算機(jī)作遠(yuǎn)距離通信，以達(dá)到資源共享的目的。采集器終端原理框圖如下圖所示。因此在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候需要充分考慮。采用STC12C5410AD單片機(jī)后，采集終端部分的設(shè)計(jì)變得非常簡單，僅涉及通信接口電路（RS485）和實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，本論文對此模塊不再做詳細(xì)的介紹。由于單片機(jī)僅有一個(gè)串行口，但需要和GSM模塊和485電路兩個(gè)部分通信，因此需要進(jìn)行功能切換，增加一個(gè)開關(guān)電路。集中器的電路圖下。其中5V為單片機(jī)STC89C58RD+、模擬開關(guān)406MAX485E等芯片的電源電壓；+；。~。IN4007的額定電流是1A。并且會(huì)防止在GPRS發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候，電流消耗峰值超過其額定電流而燒壞管子。直接連接可能會(huì)引起數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。每個(gè)轉(zhuǎn)換用了兩個(gè)三極管9013（和5），在最后一級9013上拉各自需要的電壓。STC89C58RD+與51系列單片機(jī)完全兼容，但是功能更加強(qiáng)大，價(jià)格便宜。STC89C58RD+芯片內(nèi)部程序框圖如下圖所示。用這個(gè)晶振可以提供很準(zhǔn)確的波特率，可以避免通訊時(shí)出錯(cuò)。MC55和MC56無線模塊是當(dāng)今市場上尺寸最小的三頻模塊。同時(shí)這兩款覆蓋了當(dāng)今全球所有GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的三頻模塊使您可以為全球市場設(shè)計(jì)您的產(chǎn)品。 克的重量和35 mm的尺寸使MC55/56模塊能夠大大提高您將語音和數(shù)據(jù)傳輸功能溶合到您的產(chǎn)品的集成度。41 MC55接口相關(guān)的AT指令：411 AT+IPR：設(shè)置波特率讀命令：AT+IPR?cr讀取MC55串口波特率，回復(fù)：+IPR：rate rate是波特率；寫命令：AT+IPR=ratecr 設(shè)置波特率大??；可以在線直接設(shè)置波特率，設(shè)置完后，改用設(shè)置的波特率去通訊就可完成。412 AT^SSYNC：設(shè)置接口工作情況讀命令：AT^SSYNC?cr讀取該接口的設(shè)置情況，回復(fù)：^SSYNC：mode mode=1表示觸發(fā)LED模式；寫命令：AT^SSYNC=modecr 將需要設(shè)置的狀態(tài)寫入，0或1；42 呼叫有關(guān)的指令：421 AT+CHUP：掛斷呼叫，此功能跟ATH相同讀命令：AT+CHUP=?cr 回復(fù)：OK或是ERROR寫命令：AT+CHUP 回復(fù)：OK或是ERROR422 ATX[value]：設(shè)置撥號音返回和呼叫監(jiān)控返回參數(shù)說明：Value：0表示僅僅返回連接結(jié)果，撥號音和忙碌監(jiān)控關(guān)閉；1表示僅僅返回連接結(jié)果的文本內(nèi)容，撥號音和忙碌監(jiān)控關(guān)閉，2表示僅僅返回連接結(jié)果的文本內(nèi)容，撥號音開啟，忙碌監(jiān)控關(guān)閉；3表示僅僅返回連接結(jié)果的文本內(nèi)容，撥號音關(guān)閉，忙碌監(jiān)控開啟；4表示僅僅返回連接結(jié)果的文本內(nèi)容，撥號音開啟，忙碌監(jiān)控也開啟。這個(gè)命令用來設(shè)置通話、數(shù)據(jù)或傳真呼叫。]參數(shù)說明：N：表示撥打的電話號碼；Mgsm：I：關(guān)閉來電顯示；i表示開啟來電顯示；G表示只能撥打一個(gè)號碼；g表示可以撥打多個(gè)號碼；“；”表示可有可無；424 ATH0：表示斷開當(dāng)前的呼叫連接。426 AT+CLIP：來電是否顯示對方號碼；AT+CLIP：n,m寫命令：AT+CLIP=n參數(shù)說明：