智能无线液位变送器大坝水位监测仪的设计

智能无线液位变送器大坝水位监测仪的设计

大坝水位监测是大坝安全监测的一项重要指标，能够给水库调度提供直接参考。然而，当前大坝水位监测设备多存在安装不便、可靠性差等缺点。而智能无线液位变送器大坝水位监测仪，采用静压式液位变送器将水位转换为电信号，通过模数转换器和智能微控制器获取水位测量值，zui后利用ZigBee无线通讯技术结合GPRS通讯技术实现大坝水库水位的长期观测和智能报警。

1 水位测量原理

静压式液位变送器原理示意图如图1所示，传感器由电缆线和探头两部分组成，在探头底部安装有压力传感器s，压力传感器通过微机械加工技术设计出正压腔和负压腔两个腔体，通过不锈钢将水体的压力传导至传感器的正压腔。其压强记作，设大气压为P0，水体的密度为P，重力加速度为g，则P1=P0+p ；通过电缆线中的空气导管将大气压加至传感器的负压腔，抵消正压腔的大气压力．因此传感器的压力输出为只一P0 。传感器在该压力的作用下产生与压力成正比的输出电压 ，从而完成从水位到电信号的转换。通过对该电压信号的测量，可以求得探头底端至水面的高度危，而探头至坝顶的距离 已知，进而求得水位值。液位变送器采用北京赛亿凌公司的STLPR08OATM3P2L10S0，水位测量范围为0N100 1TI。其传输线长度可以定制，工作温度为一40~80~C，具有精度高、长期稳定性好、测量范围宽和可靠性强等优点。单个检测仪可同时测量8个观测点的水位。水位传感器输出的信号为电流信号．经信号调理电路转换为电压信号然后通过放大器进行放大和驱动；放大后的信号通过多路开关连接至高速AD转换器。将模拟信号转换为数字量。zui后通过MCU读取转换结果并进行显示和远程无线传送。水位监测仪可同时进行8通道的水位传感器信号的测量，可实现多个观测点的同步观测，为主控室提供高关联性的水位观测数据。