论文部分内容阅读
水情自动测报系统是采用现代化的测量手段获取水情信息,并将采集的水情信息进行实时处理、显示、传输与记录的综合性系统,它综合了传感器技术、电子技术、通信技术和计算机与网络技术等多领域学科内容,广泛应用于水库、河流、湖泊等场合,可以实现包括水位、雨量等水情信息的自动测量与上报,具有较好的实时性,较高的安全性和可靠性,已成为当前防汛工作不可缺少的辅助系统。课题简要阐述了水情自动测报系统的意义与基本原理,总结了国内外水情测报系统的发展状况,并根据天古崖水库的实际状况和水库管理方的要求,综合考虑它的水情测报现状、通讯条件、供电条件以及站点覆盖范围,在此基础上提出了天古崖水库水情自动测报系统的设计思路,并对天古崖水库水情自动测报系统的设计思想、系统总体结构、功能、工作原理以及特点做了详细分析。课题还对通信系统的设备组网方式和系统报汛方式进行了研究总结和分析比较,最终选择基于ADF7020BCP无线射频芯片的GW1000KC-3无线数据传输模块作为本系统的通信设备,采用查询应答方式作为远程测站终端RTU的报汛方式。远程测站中的硬件设备是整个系统的基础,主要负责各种水情数据的采集。课题中通过对水情自动测报系统常用传感器的总结和分析,经过多方比较最终选用MPM4700作为系统的水位传感器,并对系统的关键部分终端RTU,针对本系统的需求进行了自主设计。终端RTU采用MSP430F149作为主控芯片,采用其本身集成的12位ADC模块进行模数转换,同时对系统中的相关外围电路进行了配套设计。课题还针对水情测报系统的防雷措施进行了总结和研究,强调了设备安装和使用过程中的注意事项。本课题的重点是基于组态王的监控管理软件设计,监控管理软件负责对水情信息进行实时监控、记录、报警等,是实现水情数据科学高效管理的关键。本课题针对水情管理软件和系统需求进行了分析研究,设计了监控管理软件的总体结构,并详细阐述了监控管理软件的开发过程,包括软件架构的设计、开发平台的选择以及具体设计过程中的变量定义、画面设计和程序实现过程。系统开发时也结合组态王的新增WEB功能,对监控管理软件画面和数据进行了互联网发布,增强了系统的实时性和交互性,极大地提高了水情自报系统的信息化程度。本课题设计的水情自动测报系统经过实验室运行测试,表现较为稳定,证明其能够满足实际需要,可以有效地替代天古崖水库的传统水情测量手段。它具有自动化程度高,交互性强,实时性和准确性好,操作简单等特点,能够很好地服务于水库的日常管理需要。本文最后部分针对水情自动测报系统的存在的问题和需要进一步研究和完善的地方提出了改进建议。