[发明专利]一种船模试验水池液位自动控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种船模试验水池液位自动控制系统的控制方法，基于的控制系统由嵌入式处理器模块、液晶触控屏、电源、经认证的手机、GSM通信网络、GSM模块、第一液位传感器模块、第二液位传感器模块、第一发射器模块、第二发射器模块、接收器模块、无线网络、第一继电器、第二继电器、进水电磁阀模块和放水电磁阀模块组成；其中所述经认证的手机通过GSM通信网络与GSM模块相连，用于发送控制短信和接收报警信息；所述GSM模块与嵌入式处理器模块通过串口相连，用于接收控制短信和发送报警信息；所述液晶触控屏与嵌入式处理器模块相连，用于显示液位控制系统软件的界面，进行液位高度设置、启动系统操作；所述第一液位传感器模块放置于船模试验水池的底部，用于测量船模试验水池的液位高度；所述第二液位传感器模块置于船模试验水池的顶部，用于监测船模试验水池能够达到的最高水位；所述第一发射器模块与第一液位传感器模块通过RS485接口连接；所述第二发射器模块与第二液位传感器模块通过RS485接口连接；所述接收器模块与嵌入式处理器模块通过USB接口连接；所述第一继电器和第二继电器分别与嵌入式处理器模块相连，用于控制电磁阀模块的通电与断电；所述第一继电器和第二继电器分别与安装在进水和放水管路上的进水电磁阀和放水电磁阀相连接，用于控制水池的进水和放水管道；所述电源对嵌入式处理器模块进行供电；

其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

步骤一：打开船模试验水池液位自动控制系统的电源，管理员通过液晶触控屏输入密码，系统进入待机状态；

步骤二：管理员可根据需求选择现场控制方式或远程控制方式，当采用现场控制方式，管理员则通过液晶触控屏设置需要的液位高度h，并启动系统；当采用远程控制方式，管理员则利用已认证的手机通过GSM通信网络发送包含液位高度h和启动系统信息的控制短信给GSM模块，GSM模块通过串口把短信内容传送给嵌入式处理器模块，嵌入式处理器模块对短信的合法性和格式进行检验，当符合要求则提取短信中液位高度h并启动系统，当不符合要求则发送相应的警示短信提醒管理员远程操作未成功；

步骤三：第一液位传感器模块检测初始液位高度h’并传送给第一发射器模块，第一发射器模块把初始液位高度h’通过无线网络传送给接收器模块，接收器模块把收到的初始液位高度h’传送给嵌入式处理器模块；

步骤四：嵌入式处理器模块中的液位控制软件判断初始液位高度h’与设置的液位高度h的关系，当h’小于h，则通过第一继电器打开进水电磁阀模块进行注水操作；当h’大于h，则通过第二继电器打开放水电磁阀模块进行放水操作；当h’等于h，则不进行任何操作，系统返回待机状态；

步骤五：在注水或放水的过程中第一液位传感器模块不断实时检测液位的高度h”并传送给第一发射器模块，第一发射器模块把液位高度h”通过无线网络传送给接收器模块，接收器模块把收到的液位高度h”传送给嵌入式处理器模块，液位控制软件不断判断收到的液位高度h”是否等于设置的液位高度h，当等于时则停止注水或放水的操作。

2.根据权利要求1所述的船模试验水池液位自动控制系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：当在注水的过程中由于故障导致水位不断上升，达到第二液位传感器监测的最高水位位置时，第二液位传感器则发送报警信号给第二发射器模块，第二发射器模块把报警信号通过无线网络传送给接收器模块，接收器模块把收到的报警信号传送给嵌入式处理器模块，嵌入式处理器模块通过第一继电器来关闭进水电磁阀模块，停止注水操作；同时，嵌入式处理器模块由串口控制GSM模块通过GSM通信网络发送警示短信至经过认证的手机即管理员的手机，提示管理员液位高度已达到最高位置，管理员在收到警示短信后，发送系统应急停止控制短信，使进水电磁阀模块、放水电磁阀模块同时关闭，液位控制系统处于锁定状态。

3.根据权利要求1所述的船模试验水池液位自动控制系统的控制方法，其特征在于：所述的嵌入式处理器模块内还安装有液位控制软件。

4.根据权利要求1所述的船模试验水池液位自动控制系统的控制方法，其特征在于：所述的第一液位传感器模块为投入式液位传感器模块。

5.根据权利要求1所述的船模试验水池液位自动控制系统的控制方法，其特征在于：所述的第二液位传感器模块为红外液位传感器模块。