[发明专利]一种地下水位水温远程数据传输装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于地质环境参数监测技术领域，尤其设计一种可实时远程传输地下水水位水温数据的装置和方法。

背景技术

地下水是水资源的重要组成部分，地下水在保障人民群众饮水安全、促进经济社会发展和维系生态平衡等方面发挥着极其重要的作用。地下水水位持续下降、地面沉降、岩溶塌陷、海水入侵、土地退化等地质灾害与生态环境问题，成为经济社会全面、协调、可持续发展的重要制约因素。现有监测点绝大部分仍以人工测量为主，自动化程度低，监测精度差低，远远不能满足监控地下水开发利用程度以及进行地下水动态评价的要求。少数地区虽然安装了自动监测仪，但一般采用的是定期现场提取方式工作，对监测仪器的运行状况（工作状态、电池状态、数据存储情况等）无法进行实时监控，如果监测过程中监测仪器发生了故障，只有在专业监测人员取数据时才能发现并排除，这将造成监测数据的丢失，严重影响地下水监测的完整和质量。此外，对于因突发事件，需要及时调整监测频率时，现有的设备需要工作人员到野外现场才能进行调整，应急响应能力差。现有的国产监测仪器与国外发达国家存在差距，主要表现在仪器的长期稳定性差、功耗大；生产工艺不规范，在大批量生产时质量难以控制。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种地下水位水温远程数据传输装置，其不仅可以对监测仪器的运行状况进行实时监测及远程控制，而且可以保证非工作的时间时切断电源以最大限度的降低功耗。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种地下水位水温远程数据传输装置，包括一组用于采集监测点现场数据的现场监测设备，该组现场监测设备至少包括有一组水位水温监测仪及一个用于监测现场环境大气压的气压传感器；其还包括：

一通讯接口模块；

一用于接收现场监测设备所采集数据的微处理器，该微处理器对接收的数据实时进行处理并输出计算结果；

所述现场监测设备中的水位水温监测仪通过通讯接口模块与微处理器实时通讯；

一传输模块，用于以短信的方式将微处理器输出的计算结果数据发送至远程监测终端的网络系统中；

一用于为本装置提供时钟基准的时钟模块；

一为上述各工作单元提供电源的电源单元，包括一个供电电源、一常通供电模块、一个可断供电模块和一个电池监控模块单元；所述供电电源为传输模块供电，且供电电源另经过两次稳压后分别接至常通供电模块和可断供电模块，由常通电源模块为微控制器、实时时钟、通讯接口模块和电池监控模块单元提供工作电压；所述的可断供电模块为现场监测设备中的水位水温监测仪及气压传感器提供工作电压，所述的电池监控模块单元用于监控可断供电模块的工作状态。

所述地下水位水温远程数据传输装置中，所述可断供电模块通过一个升压模块为所述的水位水温监测仪提供外部电源，该升压模块采用LM2731芯片，其第4管脚设为待机控制端，通过一个非门与微处理器的一个输入端IO连接，当LM2731芯片第4管脚上电压高于上限门限值时，可断供电模块电源开通，当LM2731芯片第4管脚上电压低于下限门限值时，可断供电模块电源关闭，该LM2731芯片进入待机省电状态。

所述地下水位水温远程数据传输装置中，所述的供电电源为6V；所述常通供电模块和可断供电模块均各经由低压差线性稳压器MAX1726降压处理后由输入的电压6V降压至3.3V。

所述地下水位水温远程数据传输装置中还配备有一个备用电源；所述时钟模块提供一个辅助供电引脚，当主电源电压低于设定阈值时，该时钟芯片自动切换到备用电源供电；该时钟模块同时用作系统的上电唤醒源，其一引脚设为时钟报警引脚，该时钟报警引脚接微控制器一输入端。

所述地下水位水温远程数据传输装置中，所述时钟模块采用ISL12026实时时钟芯片。

所述地下水位水温远程数据传输装置中，所述电池监控模块采用DS2438电池监测芯片。

本发明的另一目的是提供一种地下水位水温远程数据传输方法，其利用上述地下水位水温远程数据传输装置实现工作时间段水位水温远程数据的有效可靠传输，在非工作的时间及时切断电源以最大限度的降低功耗。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种地下水位水温远程数据传输方法，其方法步骤如下：

1）建立地下水位水温远程数据传输装置：

a）在野外被监测井中设置用于采集监测点现场数据的现场监测设备，该现场监测设备至少包括有一组水位水温监测仪及一个用于监测现场环境大气压的气压传感器；