无线水位检测系统

概述

　　近年来，随着我国地质勘探水平的不断提高，水位检测、温度检测、金属含量检测等技术已日趋成熟。但是，当进行具体工程应用时，还需要考虑很多因素。本文根据地质勘探队在勘探矿井等自然环境恶劣、不适合机动车驶入以及工作人员长期驻留的情况，提出了无线远程检测方法。检测系统中的压力传感器多选用单晶硅压力传感器。因为此种传感器是利用单晶硅的压阻效应制成，其压阻系数随温度变化而变化，且压阻效应原理本身即可引起传感器输出的温度漂移[1]。另外，半导体敏感元件的制作工艺也会带来传感器的整体温漂，这就需要有一套行之有效的方法来解决压力传感器自身易受温度影响所带来的缺陷。于是提出了一种基于拉格朗日插值的补偿方法，大大提高了检测的可靠性。上位机显示界面采用LabVIEW 8.5设计，界面友好、易于操作，不仅能显示数据变化曲线，而且能对数据进行实时和分时存储，当发生故障时，还可以及时进行声光报警。

无线通信模块

　　主机采用FC222-CH与从机通信。FC222-CH是深圳友讯达公司利用先进的单片机技术、无线射频技术、数字处理技术和语音处理技术设计的双向数据传输及低功耗模块化电台。它具有频点可调、带宽可调、功率可调、多信道、高编码效率、接收灵敏度高等优点，并提供了RS-232、RS-485和TTL 3种数据接口。该系统采用此设备可以满足泵房供水远程控制的需要。在该系统中FC222-CH选择RS-232数据接口。

键盘模块和显示模块

　　通过键盘模块设置实际大气压和水的密度、存取数据时间间隔等系统工作参数，并将这些工作参数存储于Atmega16的EEPROM中，下次使用时，无需用户再次输入这些参数，从而使深水水位检测系统具有记忆功能。采用PC机进行水位实时显示，正常运行时显示水位、温度、电源供电情况、串口使用以及波特率的设置情况。发生故障时以模块化进行显示，如AD模块是否工作、电源模块是否供电、通讯模块是否正常等，以便于在出错的情况下进行维修，并且在串口线接触不良时采用声光报警，以提醒人们进行连接。

问题解决方案

　　(1)针对电路接触不可靠的问题，采用PCB板代替铜模实验板，并在PCB制板过程中采取了抗干扰措施，例如布线时电源线和地线尽量宽；数字地和模拟地分开布线；合理配置去耦电容；电路板进行覆铜等。

　　(2)针对微处理器死机、复位等问题，采取软硬件相结合的抗干扰措施。在硬件上采用光电隔离技术；软件上设置标志位；关键出口验证；对通信发送指令等重要指令采用指令冗余技术；在RAM中设定上电复位标志。

　　(3)针对不洁净电源以及电源间的互相干扰，采用开关电源分别供电的方法进行处理。

　　(4)由于电缆长度为300 m，会在导线间形成分布电容，并且多余的电缆缠绕在卷筒上，等效一个大电感，会对电路稳定性造成影响，因此采用软件滤波（冒泡法）的方法进行弥补。