LEG大屏幕数字式无线远传水位计的研制与应用

　　1引言

　　水位雨量固态存储器自1998年6月安装运用，至今已推广近210套。该仪器是用于自动采集水位雨量并存人存储器中，通过RS一232端口读取数据，由计算机完成资料整编，也可在仪器上显示数据。经过近几年的使用，仪器能够自动采集、存储数据的先进性已充分显现，但在数据传输显示方面，由于存储器被置于水位井仪器室内，受到电路结构设计、信号抗干扰能力等客观因素影响，水位信号仅能有线传输约数10m，效果欠佳。故采集实时水位数据还需沿用原始方法，即测站人员长距离往返于站房和断面之间观读，工作效率低，也影响着仪器功能的正常发挥。因此，如何将实时水位信息远距离无线传输至测站站房，以减轻一线水文职工的劳动强度，提高信息的时效性(尤其在汛期争分夺秒的紧急汛情时刻)，则成为巫待解决的问题。

　　2设计思路及目标

　　为了从根本上找出解决这类问题的途径，减轻职工劳动强度，提高工作效率，提高水文自动化科技水平，我们在调查分析的基础上，根据部分水文测站所处理环境及供电、防盗等工作条件的保障程度，拟对水位观测的基本测验技术进行开发研究，主要解决水位观测无线传输的难题，设计的思路和最终的目标是运用电子技术将河道、水库、湖泊水位的变化转换为数字信号，通过编码调制、无线调频发射及接收、解码存储，使水位信息远距离直观地显示在大屏幕上，并与计算机对接，实现水位数据的无线遥测。达到观测人员和防讯决策者足不出户即可在室内观测远距离断面处实时水位，了解水情动态变化情况，把握防洪调度的最佳时机。

　　示意图见图1a、图lbo

　　3研制过程

　　3.1系统组成

　　系统组成分为室外和室内控制设备两部分。室外部分由浮子、平衡锤、机械编码器、编码调制发射端机(内部自带稳压充电电路)、发射天线、蓄电池、交流电源组成;室内部分由接收天线、解码解调端机(内部自带稳压充电电路)、蓄电池、交流电源、大屏幕数字发光显示屏，固态存储器组成。

　　3.2基本原理

　　采用机械编码器，通过浮子和平衡锤将水位变化转换为B(刀码或格雷码，编码发射装置将并行BCD码(或格雷码)转换为串行信号，并采用脉冲编码的程式，对采集到的数据信号，加人同步信号及校验信号，先进行频率键控调制，再送到调频发射电路向外发射。发射频率在150MHz频段，两个频道，传输距离在2Km以上。其原理框图见图2。

　　当室内接收机收到信号后，先解调出低频信号，继而由解码电路将频率键控信号解为二进制串行脉冲序列，再经串并转换及校验，等数据完全无误后送人寄存器存储及壁誉式大屏幕显示，并通过并口与固态存储器对接，对数据进行长历时记录与统计。固态存储器还可与计算机相连，完成水文数据处理编程序。其原理框图见图3。