一种基于北斗卫星的水利测控装置的制作方法

1.本实用新型涉及水利测控技术领域，具体是一种基于北斗卫星的水利测控装置。


背景技术：

2.水位是指水体的自由水面高出固定基面以上的高程。其单位为米，水位观测的作用是直接为水利、水运、防洪、防涝提供具有单独使用价值的资料，同时也为推求其他水文数据提供间接运用资料。水位观测包括基本水尺和比降水尺的水位。基本水尺的观测，当水位变化缓慢时(日变幅在0.12m内)，每日8时和20时各观测一次，也称2段制，枯水期日变幅在0.06m以内，用1段制观测，日变幅在0.12-0.24m时，用4段制观测，有峰谷出现时，应加测。比降水尺的观测目的是计算水面比降，分析河床糙率，观测次数随需要而定。
3.现有的水位测控装置是通过gps系统实现，随着时间的推移和用户要求的日益提高,gps卫星的空间组成和卫星信号强度都不能满足当前的需要，在一些地方，某一确定的时间段仍然不能很好地被卫星所覆盖，在中、低纬度地区每天总有两次盲区,每次20～30min,盲区时卫星几何图形结构强度低,rtk测量很难得到固定解。同时由于信号强度较弱,在对空遮挡比较严重的地方gps无法正常应用，会导致水位监测不及时出现安全隐患的问题，并且现有的gps系统受地理环境和信号覆盖面的影响较大，选址安装比较困难。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种基于北斗卫星的水利测控装置，以解决信号出现盲区以及选址安装困难的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型设计了一种基于北斗卫星的水利测控装置，包括单片机、水位测量模块、北斗系统终端、信号处理模块以及信号传输模块，所述水位测量模块连接北斗系统终端，所述水位测量模块与信号处理模块分别与单片机连接，所述信号处理模块与信号传输模块连接。
6.作为本实用新型的进一步方案：所述水位测量模块包括水位测量器，所述水位测量器通过无线接收模块与单片机连接，所述无线接收模块与北斗系统终端连接。
7.作为本实用新型的进一步方案：所述水位测量器为激光测距水位计或超声波水位计。可以实现远程水位自动测量。
8.作为本实用新型的进一步方案：所述信号处理模块包括与单片机连接的编解码模块和基带处理模块，所述编解码模块和基带处理模块相互连接。
9.作为本实用新型的进一步方案：所述信号传输模块包括与基带处理模块连接的射频模块，所述射频模块连接有上位机。
10.作为本实用新型的进一步方案：所述单片机连接有数据存储模块。
11.作为本实用新型的进一步方案：所述单片机连接有供电模块，所述供电模块包括电源模块，所述电源模块连接有电源管理模块，所述电源管理模块连接单片机。
12.本实用新型的优点是：通过采用以上技术方案，设置了新型的水利测控装置，相对
于传统的gps卫星定位，本装置采用了北斗卫星作为定位系统，并且只需要用于对现有站点系统进行改造，增设北斗通信型用户终端，体积比较小，安装维护方便，无新增土建费用，使得水位观测点选址更加自由，不受地理环境、移动信号覆盖面的影响，实现水位观测的自动化、数字化，为防汛指挥机构提供及时、准确的决策信息。
附图说明
13.图1为本实用新型模块连接示意图；
14.图中：1、单片机；2、水位测量模块；210、水位测量器；220、无线接收模块；3、北斗系统终端；4、信号处理模块；410、编解码模块；420、基带处理模块；5、信号传输模块；510、射频模块；520、上位机；6、数据存储模块；7、供电模块；710、电源模块；720、电源管理模块。
具体实施方式
15.附图仅用于示例性说明，为了更好的说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或者缩小，并不代表实际产品的尺寸。
16.在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
17.在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
18.参照附图1，一种基于北斗卫星的水利测控装置，包括单片机1、水位测量模块2、北斗系统终端3、信号处理模块4以及信号传输模块5，水位测量模块2连接北斗系统终端3，水位测量模块2包括水位测量器210，水位测量器210为激光测距水位计或超声波水位计，可以实现远程自动水位测量，水位测量器210通过无线接收模块220与单片机1连接，无线接收模块220与北斗系统终端3连接，水位测量模块2与信号处理模块4分别与单片机1连接，信号处理模块4包括与单片机1连接的编解码模块410和基带处理模块420，编解码模块410和基带处理模块420相互连接，信号处理模块4与信号传输模块5连接，信号传输模块5包括与基带处理模块420连接的射频模块510，射频模块510连接有上位机520。
19.进一步的，单片机1连接有数据存储模块6。数据存储模块6用于存储水位测量器210所测得的水位资料。
20.进一步的，单片机1连接有供电模块7，供电模块7包括电源模块710，电源模块710连接有电源管理模块720，电源管理模块720连接单片机1，对于临时水位观测点设置的水位观测系统，电源模块710可以选用太阳能电池或9v普通电池，或3.6v的可充电锂电池，对于永久性的水位观测点，除了安装上述太阳能电池或锂电池外，也可以同时连接220v或380v交流电作为系统电源。
21.工作原理：在通信方式上选择北斗卫星通信，水位测量器210将测得的水位资料，经过单片机1的处理，一方面存储在数据存储模块6内，一方面经过编解码模块410将其编码
成北斗协议格式，传至基带处理模块420，即在水位观测系统中实现水文数据的编码，再按照北斗频度经过射频模块510发射出去，信号经卫星系统(含地面中心站的用户识别与信息处理过程)转发至水文中心站，经编解码模块410的解码，信号被还原成水位原始数据，最终在监测平台的的上位机520软件上得到显示。
22.综上所述，本实用新型不限于上述具体实施方式。本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，可做若干的更改和修饰。本实用新型的保护范围应以本实用新型的权利要求为准。


技术特征：
1.一种基于北斗卫星的水利测控装置，其特征在于，包括单片机(1)、水位测量模块(2)、北斗系统终端(3)、信号处理模块(4)以及信号传输模块(5)，所述水位测量模块(2)连接北斗系统终端(3)，所述水位测量模块(2)与信号处理模块(4)分别与单片机(1)连接，所述信号处理模块(4)与信号传输模块(5)连接。2.根据权利要求1所述的一种基于北斗卫星的水利测控装置，其特征在于，所述水位测量模块(2)包括水位测量器(210)，所述水位测量器(210)通过无线接收模块(220)与单片机(1)连接，所述无线接收模块(220)与北斗系统终端(3)连接。3.根据权利要求2所述的一种基于北斗卫星的水利测控装置，其特征在于，所述水位测量器(210)为激光测距水位计或超声波水位计。4.根据权利要求3所述的一种基于北斗卫星的水利测控装置，其特征在于，所述信号处理模块(4)包括与单片机(1)连接的编解码模块(410)和基带处理模块(420)，所述编解码模块(410)和基带处理模块(420)相互连接。5.根据权利要求4所述的一种基于北斗卫星的水利测控装置，其特征在于，所述信号传输模块(5)包括与基带处理模块(420)连接的射频模块(510)，所述射频模块(510)连接有上位机(520)。6.根据权利要求1所述的一种基于北斗卫星的水利测控装置，其特征在于，所述单片机连接有数据存储模块(6)。7.根据权利要求6所述的一种基于北斗卫星的水利测控装置，其特征在于，所述单片机(1)连接有供电模块(7)，所述供电模块(7)包括电源模块(710)，所述电源模块(710)连接有电源管理模块(720)，所述电源管理模块(720)连接单片机(1)。

技术总结
本实用新型设计了一种基于北斗卫星的水利测控装置，包括单片机、水位测量模块、北斗系统终端、信号处理模块以及信号传输模块，水位测量模块连接北斗系统终端，水位测量模块与信号处理模块分别与单片机连接，信号处理模块与信号传输模块连接。设置了新型的水利测控装置，相对于传统的GPS卫星定位，本装置采用了北斗卫星作为定位系统，并且只需要用于对现有站点系统进行改造，增设北斗通信型用户终端，体积比较小，安装维护方便，无新增土建费用，使得水位观测点选址更加自由，不受地理环境、移动信号覆盖面的影响，实现水位观测的自动化、数字化，为防汛指挥机构提供及时、准确的决策信息。息。息。


技术研发人员：吴朝见
受保护的技术使用者：济南金泉永电气有限公司
技术研发日：2022.08.11
技术公布日：2022/12/27