智能無線液位變送器大壩水位監測儀的設計

大壩水位監測是大壩安全監測的一項重要指標，能夠給水庫調度提供直接參考。然而，當前大壩水位監測設備多存在安裝不便、可靠性差等缺點。而智能無線液位變送器大壩水位監測儀，采用靜壓式液位變送器將水位轉換為電信號，通過模數轉換器和智能微控制器獲取水位測量值，zui后利用ZigBee無線通訊技術結合GPRS通訊技術實現大壩水庫水位的長期觀測和智能報警。

1 水位測量原理

靜壓式液位變送器原理示意圖如圖1所示，傳感器由電纜線和探頭兩部分組成，在探頭底部安裝有壓力傳感器s，壓力傳感器通過微機械加工技術設計出正壓腔和負壓腔兩個腔體，通過不銹鋼將水體的壓力傳導至傳感器的正壓腔。其壓強記作，設大氣壓為P0，水體的密度為P，重力加速度為g，則P1=P0+p ；通過電纜線中的空氣導管將大氣壓加至傳感器的負壓腔，抵消正壓腔的大氣壓力．因此傳感器的壓力輸出為只一P0 。傳感器在該壓力的作用下產生與壓力成正比的輸出電壓 ，從而完成從水位到電信號的轉換。通過對該電壓信號的測量，可以求得探頭底端至水面的高度危，而探頭至壩頂的距離 已知，進而求得水位值。液位變送器采用北京賽億凌公司的STLPR08OATM3P2L10S0，水位測量范圍為0N100 1TI。其傳輸線長度可以定制，工作溫度為一40~80~C，具有精度高、長期穩定性好、測量范圍寬和可靠性強等優點。單個檢測儀可同時測量8個觀測點的水位。水位傳感器輸出的信號為電流信號．經信號調理電路轉換為電壓信號然后通過放大器進行放大和驅動；放大后的信號通過多路開關連接至高速AD轉換器。將模擬信號轉換為數字量。zui后通過MCU讀取轉換結果并進行顯示和遠程無線傳送。水位監測儀可同時進行8通道的水位傳感器信號的測量，可實現多個觀測點的同步觀測，為主控室提供高關聯性的水位觀測數據。