污水電磁流量計的低功耗設計與無線射頻通信系統的
發布日期：2017/6/11 8:26:44
近年來,工業生產迅速發展,工業污染日益增加,水環境污染日益嚴重。為了有效地對水資源合理利用,對水環境進行保護,不但要監測使用水總量,而且要監測污水電磁流量計排放總量。目前,國內外較高多采用的是污水電磁流量計在一定程度上對污水流量計量的檢測起到了較高大的作用。但是由于受使用條件等方面的限制,安裝空間狹小、安裝繁瑣、供電難、維護難等,現有的檢測技術都難以適應其安裝和運行,特別是在荒郊野外、無人看護的明渠應用中,儀器設備***難以保證正常運行。針對這些缺陷,本文研究并設計了新型板式污水流量計及其無線通信系統。在查閱大量資料的基礎上,深入分析了國內外各種污水流量計計量系統的資料,從功能、可靠性、低功耗上進行研究,本文提出一種把無線通信技術應用于污水電磁流量計計量系統的設計方案,并設計出板式數字污水流量計系統。系統包括數據采集、數據計算、系統控制、無線收發、上位機數據監控等幾個主要部分,采用計算機、單片機、檢索式數字水位傳感器及無線射頻等技術,實現了污水流量數據的遠程實時監控。本文完成的工作主要包括以下內容:(1)板式數字流量計及其無線通信系統實際應用價值的分析及系統設計方案的提出。(2)系統低功耗電路的設計。選用了16位微控制器MSP430F149來進行控制,實現數據采集、數據計算、射頻數據發送、射頻數據接收、動態顯示、異常報警、數據存儲等功能。(3)無線射頻通信系統設計。選用單片射頻收發芯片nRF905,實現對水位信號、流速信號、流量信號的實時無線傳輸。(4)實驗結果及分析。主要從流量測試、無線通信、系統功耗、硬件改進等四個方面做了詳細的實驗與分析。(5)改進和展望。鑒于可靠性的要求,還提出了在制作電路板和天線設計中應該注意的一些問題。板式污水流量計系統可廣泛應用于污水處理廠自動化生產管理以及環保行業對廢水排放量的控制,適合我國現高段污水計量環境。將無線通信技術應用于污水流量計量系統,可以大大減少施工中人力物力的投入,***大的增強了對污水流量的監控力度。該系統對實現工業監測信息化,促進工業現代化的建設起到了重要的作用,為人們提供了一種全新的獲取信息、處理信息的途徑。它的研制成功能夠加大對污水電磁流量計排放計量的監管力度,改善目前的環保狀況。