液位传感器在缆道测深上的应用
文章简述了液位传感器在水文行业中的应用，主要介绍了应用在水文缆道上的优点，希望为相关工作人员提供帮助。
标签：液位传感器；缆道测深；应用
引言
在水文行业中，水文缆道是流量测验的主要测验设备，与其它测验设施设备相比，在抢测洪峰、安全保障、节省人力、操作方便、改善劳动条件等方面有突出的优点。但是水文缆道测深一直是缆道流量测验中的技术瓶颈。目前，水文缆道测深基本采用湿绳测绳法，利用水面信号和铅鱼河底托盘、干簧管及磁钢装置产生的河底信号作为计算起始，其受缆道主索弹跳、悬索偏角等影响测深误差大。缆道主索垂度调整、悬索更换后及偏角改变时等都应进行比测率定，工作量大。当河底淤泥较深时，容易导致河底信号失灵影响工作效率，错失测流时机。
利用液位传感器测深具有许多优点，如：（1）精度高；（2）不受缆道主索弹跳及悬索偏角影响；（3）体积小，功耗低；（4）抗干扰能力强等等；文章提出一种新型的缆道测深方法，利
用液位传感器压力测深原理，应用到水文缆道测深中，从根本上解决水文缆道测深技术难题，提高了测深精度和工作效率。
1 总体设计
系统分上位机（岸上）和液位传感器（水下）两部分，上位机通过I/O端口和DAC控制铅鱼前进、后退、上、下四个方向及速度，与液位传感器之间通过短波无线通信。当铅鱼向下运行时，上位机实时发送命令采集液位传感器数据，当到达河底时得到水深H（h1+h2，h1为压力水深，h2为传感器安装位置到铅鱼底部的距离）。
2 系统主要器件
win10编程c语言用什么软件
2.1 液位传感器
MPM4700型智能液位传感器是一款全不锈钢设计全密封潜入式智能化液位测量仪表。该产品选用高稳定、高可靠性压阻式OEM压力传感器及高精度的智能化变送器处理电路，采用精密数字化温度补偿技术及非线性修正技术，是一款高精度水位测量产品。防水电缆与外壳密封连接，通气管在电缆内，可长期投入液体中使用。一体化的结构和标准化的输出信号，为
现场使用和自动化控制提供了方便。该产品以两线制方式工作，体积小巧、重量轻、易安装，使用方便。综合精度±0.075%FS，补偿温度-10℃～70℃，工作温度-10℃～80℃。
电气连接：
2.2 上位机
上位机主件采用C8051F020，C8051F020是美国Cygnal公司推出的C8051F系列单片机，是完全集成的混合信号系统级MCU芯片，单周期指令运行速度是8051的12倍，全指令集运行速度是原来的9.5倍，使得以8051为内核的单片机上了一个新的台阶。具有与8051兼容的CIP-51微控制器内核，两个具有可编程数据更新方式的12位DAC，64K字节可在系统编程的FLASH存储器，两个UART串行接口（方便与PC机接口），片内看门狗定时器。通过交叉开关配置寄存器XBR0、XBR1、XBR2方便对I/O端口进行配置，大量减少了外部连线和器件扩展，有利于提高可靠性和抗干扰能力。
3 软件设计
软件采用Keil C51编程，Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软
件开发系统，C51语言结构清晰，语言简洁，易学易用，兼备高级语言与低级语言的优点，在功能上、结构性、可读性、可维护性上比汇编更有明显的优势，同时具有汇编语言的硬件操作能力。软件主要功能：（1）通过无线模块与传感器通信；（2）参数设置，包括水平系数、加常数等；（3）控制铅鱼前进、后退、上、下、停止及运行速度；（4）实时显示水平、水深数据。
主程序：
main（）
{
SYSCLK_Init（）；//时钟初始化
serial_init（）；//串口、交叉开关设置
ES0=1； //中断使能
while（1）
{
if（flag_read==1）//有数据收到
{
TranslateNum（）；//数据处理
DisplayNum（）；//显示数据
flag_read=0；//清标志
}
if （Cmd_Go）{modeF=1；FXinfor（modeF）；}//前进
if （Cmd_Back）{modeF=4；FXinfor（modeF）；}//后退
if （Cmd_Up）{modeF=2；FXinfor（modeF）；}//上
if （Cmd_Down）{modeF=3；FXinfor（modeF）；}//下
if （Cmd_Stop）{modeF=0；FXinfor（modeF）；}//停止
if （modeF==2||modeF==3）SendCMD（）；//采集命令
}
}
4 结束语
该应用在多个水文站得到推广，实用性强、性能稳定、测验精度高。2014年7月28日，江西省水文局组织水文专家和代表在赣州召开了《液位传感器在缆道测深上的应用》项目评审会，形成如下评审意见：（1）该项技术利用MPM4700型智能液位传感器测得水面至河底的垂直水深，通过缆道测流系统软件和数据通讯模块，对所测数据进行自动接收、抗干扰处理、数据解码、数据合理化检查、完成显示并传输到计算机。（2）该项技术克服了传统测深时缆道主索垂度、弹跳、偏角改正、河底开关托板灵敏度等影响测深精度的系列因素。测验精度高、重复性好，符合流量测验规范要求。（3）该项技术应用具有劳动强度小、工作效率高、使用维护简单等特点。（4）在坝上、麻州、汾坑等七个水文站缆道测验中得到应
用，性能稳定、可靠，解决了实际生产问题。创造性地解决了长期困扰水文缆道测深难的问题，填补了缆道测深技术空白，具有很好的推广价值。
参考文献
[1]C51单片机及应用系统设计[M].电子工业出版社.
[2]数据采集与总线技术[M].北京航空航天大学出版社.

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。