[发明专利]一种实时多任务处理的水文自动测报系统

说明书

本发明公开了一种实时多任务处理的水文自动测报系统，包括：CPU，采用单片机搭载RT_Thread，创建多个不同功能的线程，控制CPU各模块发送控制信号，实现水文数据的实时检测与上报；隔离开关量输入模块，与CPU通信；模拟量采集模块，与CPU通信；RS485信号隔离器，与多种检测传感器进行数据通信；蓝牙模块，与移动终端蓝牙配对成功后，通过移动终端上的APP对系统进行设置以及查看操作；GPRS无线通信模块，实现水文数据的无线分组通信和远程传输。本发明通过蓝牙将RTU与移动终端进行连接，在RTU的使用现场将其通电后，只需打开移动终端的蓝牙，通过APP对RTU进行配置即可，操作极为方便。

技术领域

本发明涉及水利监测领域，具体涉及一种实时多任务处理的水文自动测报系统。

背景技术

近些年来，嵌入式技术发展迅速，在满足基本使用的需求下，人们越来越重视机器与人之间的交互，一款产品的操作是否简单便捷也是评价其优良的一个重要因素。因此，在设计之初就要考虑到测报器的人机交互特性，从用户的的角度考虑产品的使用便捷性。

目前，市场上的同类产品大多存在参数配置、工作状态配置复杂繁琐的情况，必须通过特定的电脑端的软件对其设置，在RTU(远程终端单元)的使用现场，携带一台电脑用数据线将电脑与RTU连接起来进行配置的方式极其不便。

目前，市场上的同类产品大部分采用前后台运行机制，即在系统中建立一个大的循环，当外围设备需要工作时，向单片机发出中断请求，单片机收到中断信息后，停止循环中的工作，进入中断程序，处理结束后再回到循环，循环中的任务依次执行，所有任务执行完一次后再次启动循环。循环中的任务需要依次执行，在任务中发生等待时，CPU处于空闲状态，不能保证系统的实时性，也没有充分的利用CPU的计算能力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是市场上的测报器大多存在前后台编程处理任务单一、实时性差的问题，报文编制中被其他任务打断，造成报文中有错误的问题，以及参数配置、工作状态配置复杂繁琐的情况，必须通过特定的电脑端的软件对其设置，在RTU的使用现场，携带一台电脑用数据线将电脑与RTU连接起来进行配置的方式极其不便。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种实时多任务处理的水文自动测报系统，包括：

中央处理器CPU，采用单片机搭载RT_Thread嵌入式实时操作系统，创建多个不同功能的线程，控制中央处理器CPU向水文自动测报系统的各模块发送控制信号，接收并处理各模块上传的数据，实现水文数据的实时检测与上报；

隔离开关量输入模块，通过4路干触点开关量输入接口与中央处理器CPU通信；

模拟量采集模块，通过4路4-20mA模拟量输入接口与中央处理器CPU通信；

RS485信号隔离器，与多种检测传感器进行数据通信，并将数据上传至中央处理器CPU进行处理；

蓝牙模块，用于与移动终端蓝牙配对成功后，通过移动终端上的APP与中央处理器CPU通信，对系统进行设置以及查看操作；

GPRS无线通信模块，实现水文数据的无线分组通信和远程传输。

根据本发明的一个实施例，还包括：

电压转换模块，将输入电压转换为指定工作范围的直流电压，为系统供电；

存储模块，用于保存水文数据和系统参数；

显示模块，用于系统的信号强度、时间、工作状态以及传感器数据的本地显示。

根据本发明的一个实施例，所述中央处理器CPU的系统时钟采用36MHz；所述单片机的嘀嗒定时器设置为所述RT_Thread嵌入式实时操作系统的心跳时钟；所述电压转换模块采用低功耗的降压芯片。