本实用新型涉及一种无线液位微机遥测遥控仪。这种仪器主要用来对城镇水源、特别是中小水源进行液位自动监测和控制。本仪器由主机和从机组成，在主、从机内以美国INTEL  MCS－51（8031）单片微型计算机为核心并且采用了先进的URS压阻液位传感技术和国内典型的WSW无线数传技术，具有微机、仪表及控制一体化特点。

目前，国内大多数城镇水源的控制手段比较落后，一般由人工来完成，较好一些的采用有线遥控设备。人工控制通常采用在水池内安装浮子和水位触点的方法，当浮子与触点接础时，发出警报红灯，泵站工作人员用望远镜来观察，并进行控制。有线控制是通过铺设地下电缆来控制泵站。上述方法存在着容易跑水，水位不够，造价昂贵，容易出故障和维修不方便等缺点。

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足之处而提供一种无线液位微机遥测遥控仪。

本实用新型的目的可以通过以下措施来达到：

主机〔1〕由液深探头〔2〕、传感器〔3〕、声光报警器〔4〕、 数字显示电路〔5〕、集成电路IC1、上／下限预置电路〔6〕、数传定时预置电路〔7〕、上／下限信号输出电路〔8〕、电子锁电路〔9〕、无线数传机〔10〕、送话器〔11〕和天线〔12〕组成；探头〔2〕连接传感器〔3〕，传感器〔3〕的输出端、预置电路〔6〕的输出端、预置电路〔7〕的输出端，无线数传机〔10〕的输出端分别连接IC1的a、b、c、d端，IC1的输出端e、f、g、h分别连接报警器〔4〕、显示电路〔5〕、信号输出电路〔8〕、数传机〔10〕，在IC1的i端与数传机［10］的输出端之间跨接电子锁电路［9］，送话器［11］和天线［12］连接数传机［10］。

从机［13］由声光报警器［4］、数字显示电路［5］、集成电路IC1、上／下限预置电路［6］、电子锁电路［9］、无线数传机［10］、送话器［11］、天线［12］和遥控信号输出电路［14］组成；数传机［10］的输出端、预置电路［6］的输出端分别连接IC1的d、b，IC1的输出端e、f、h、k分别连接报警器［4］、显示电路［5］、数传机［10］、遥控信号输出电路［14］，在IC1的i端与数传机［10］的输出端之间跨接电子锁电路［9］，送话器［11］和天线［12］连接数传机［10］，信号输出电路［14］接泵站设备。

本实用新型的目的还可以通过以下措施来达到：

集成电路IC1的RXD、TXD、P1接口通过集成电路IC2－6接无线数传机［10］，RXD接口与IC2－6之间跨接集成电路IC4的a接口，IC1的INT0接口通过集成电路IC23接IC4的b接口，IC1的REST接口接集成  电路IC5的C接口，在IC1的REST接口与IC5的C接口之间跨接集成电路IC8RESE接口，IC1的PSEN、A10、A9、A8接口接集成电路IC7的0、1、2、3、接口，在IC1的A8接口与IC7的0接口之间跨接IC8的I0接口，IC1的AUE接口接IC6的E接口，在IC1的AUE接口与IC6的E接口之间跨接IC8的P接口，IC6的P接口接IC7的P接口，IC1的P0接口并联IC6的A接口、IC7的A接口、IC8的A1接口，IC1的WR、RD接口接IC8的0、1接口，IC8的TINT接口跨接在IC3与IC4之间，IC8的TOUT接口接IC5的b接口，IC8的A接口接数字显示电路〔5〕A’、IC8的B接口接上／下限预置电路〔6〕B’，IC8的C接口接数传定时预置电路〔7〕C’，IC1的P11、P12、P13接口通过IC25－6和光电偶合器E1－3接声光报警器〔4〕，IC1的P14接口接电路〔5〕B’，IC1的P15、P16、P17接口接电路〔7〕A1、B1、C1，IC1的INT1接口接电路〔6〕26，电路〔6〕9、10接传感器〔3〕，IC1的40接口接电源，IC1的20、31接口接地，在40接口与20和31接口之间接跨并联的电容C1和C10，IC3的a、b接口分 别通过电容C2、C3接地，在电容C2、C3与a、b接口之间跨接电容C4，IC5的3接口接电源，其1、2接口之间跨接电容C6，2、3接口之间跨接电阻R，其a接口通过IC24－2和电容C5接地，其3接口与电容C5之间跨接并联的二极管D和电阻R。

在电路〔6〕中，集成电路IC10的7接口接集电路IC9的22接口，IC10的8、12接口接地，其10、11接口之间跨接并联的电阻R2和电容C14并分别通过电容C13和C15接地，其16接口和电源与地之间跨接并联的电容C11、C12，集成电路IC11的5接口接IC9的1接口，IC11的5接口通过并联的电容C19、C20接地，其3接口接地，其8接口和电源与地之间跨接并联的电容C16、C17，其2、4接口之间跨接电容C18，IC9的2接口通过并联的电容C21、C22、电阻R4一端接地，二极管D1通过电阻R4号一端和电阻R3接电源，IC9的11、25接口之间跨接电阻R5，其11接口和电源与地之间跨接并联的电容C23、C24，其7、8接口之间跨接电容C28，其26接口接IC1的INT1接口，其B′接口接IC8的B接口，其24、3、9接口接地，其6接口通过电阻R9、5接口通过电容C26的后与4接口之间跨接电容C27并通过二极管D2和电阻R8接地，其9、10接口之间跨接电容C25后通过串联的电阻R6、R7接传感器〔3〕。

在电路〔5〕中，数码管CL1－4分别通过电阻R10－7、R11－7、R12－7、R13－7接IC12、IC13、IC14、IC15，IC12～IC15的A’接口并联后接IC8的A接口，CL1－4的3接口和IC12－IC15的6、8接口接地。

在电路〔7〕中，集成电路IC27的A1、B1、C1接口分别接IC1的P15、P16、P17接口，其6接口通过电阻R16接电源，其16接口和电源与地之间跨接并联的电容C31、C32，其4、5、8接口接地，集成电路IC16、IC17、IC18、IC19、IC20、IC21、IC22的P接口并联后接IC27的Y接口，其另一侧接口通过二报管D5－28并联后接IC26－4，IC26－4并联后再接IC8的C接口。

IC2－6和IC25－6分别是三组并联的与非门电路，其中每组是2个与非门电路相串联，IC26－4是4个与非门电路相并联在一起，数码管CL1－4是4个数码管相并联在一起。

从机〔13〕电路与主机〔1〕电路相同。

IC1为8031、Z80、6800；IC3为5C702；IC4为74LS293；IC5为74LS122，IC6为74LS373，IC7为2716；IC8为8155、8255；IC9为ICL7135；IC10为CD4060；IC11为ICL7660；IC12～IC15为CD4543、CD4511；CL1－4为LTS547；IC16～IC18为KBL；IC19～IC21 为KBH；IC22为KBS，IC27为74LS138。

附图的图面说明如下：

图1是本实用新型的主、从机整机示意图，其中〔1〕主机，〔2〕液深探头，〔10〕无线数传机，〔12〕天线，〔13〕从机，〔50〕时钟，〔51〕数显板，〔52〕时间预置，〔53〕电流表，〔54〕电压表，〔55〕上／下限预置，〔56〕电源开关，〔57〕电源指示灯，〔58〕告警开关，〔59〕超上／下限显示灯，〔60〕话筒，〔61〕强制数传开关，〔62〕强制停止开关，〔63〕强制启动开关。

图2是主机电路连接方框图，其中〔2〕液深探头，〔3〕传感器，〔4〕声光报警器，〔5〕数字显示电路，〔6〕上／下限预置电路，〔7〕数传定时预置电路〔7〕，〔8〕上／下限信号输出电路，〔9〕电子锁电路，〔10〕无线数传机，〔11〕送话器，〔12〕天线。

图3是从机电路连接方框图，其中〔14〕遥控信号输出电路。

图4是主机系统硬件逻辑框图。

图5是电路〔6〕的原理图。

图6是电路〔5〕的原理图。

图7是电路〔7〕的原理图。

本实用新型下面结合附图作进一步详述：

如图1－7所示，本实用新型由主机和从机组成，主机要装在高位调节水池处，从机安装在泵站，主机与从机的空间通讯距离为30公里。

本仪器选用MCS－51系列8031单片机，组成三总线方式的微机控制系统。8031单片机的全双功串行接口RXD、TXD与WSW无线数传机对接，进行异步数据通讯：8031单片机提供两个定时器／计数器T0和T1，其中T0与5C702秒脉冲发生器配合，做为无线数传，T1完成串行接口的波特率设定工作；8031单片机提供128字节RAM做为数据暂存器；8031单片机的两个外部中断源INT0、INT1中，前者为强迫数传中断源，后者为A／D采样中断源；P1接口为无线数传启动、继电器驱动、声光报警、显示消隐和拨盘开关预置工作。

在电路中8155芯片提供14位计数器做为“窗口陷阱”，以抗干扰，其A接口为基本输出口，扩展液位数字显示，B接口为基本输入口，输入液位数据信号，C接口为基本输入口，输入拨盘开关预置的上／下限数字信号，数传定时数字信号。

在液位数据采集中选用ICL－7135A／D转换器。URS液位传感器产生的标准信号，通过电位器变换成电压信号，输入给7135芯片的IN端：由CD4060串行计数器产生的时钟信号送至7135芯片CLK端；电源通过ICL7660芯片变换后送至7135芯片V端。

本仪器的从机电路与主机电路基本相同，不同之处是从机没有液位数据采集电路和无线数传定时预置电路，8155芯片的B接口作为程序控制外设扩展。

本仪器的主机程序流程框图如下：

主、从机软件由初始化程序、强迫数传中断程序及8个程序模块组成，语言采用汇编语言；

a、初始化程序

由初始化一和初始化二组成。初始化一是：软件重复8031单片机RESET功能；设置堆栈SP指针。初始化二是：采集数传定时拨盘开关数字量；预置8155计数器，设置时间窗口陷阱；预置8031T0计数器／定时器，设置定时数传时间。

b、液位数据采集模块

该模块采用软件查询中断INT1的方式对7135A／D芯片进行数据采集，每次采集四个样，依次存放在8031RAM的30H－3FH16个单元里。

c、BCD－BIN变换模块

该模块是把采集的液位BCD十进制码变换成二进制码，把其结果存贮在8031RAM的40H－47H单元。该模块的设计根据下面数学模型。

A＝a3＊103＋a2＊102＋a1＊10＋a。

式中：A为二进制数，a3a2a1a0为千百十个位的BCD码。

d、防干扰平均值滤波模块

该模块把采集液位数据的四个样滤波求平均值。其方法是：把数值最大和最小的样删除，余下的两个样除2求平均值，把其结果存贮在8031RAM的48H、49H、单元，以软件的方式实现抗干扰数字滤波。

e、BIN－BCD变换模块

该模块是把滤波后的液位二进制数复原为BCD码，把其结果存放于8031RAM的4AH－4DH单元。该模块根据下面数学公式设计。

B＝bm－1＊2m－1......b1＊2＋b

式中：B为BCD码，b为二进制码，m为位数。

f、数字显示模块

该模块把经过滤波处理的BCD码液位数据送入8155I／O扩展芯片A口，以数据锁存的方法静态显示数据。并且兼显无线通讯中的异常标志。

g、液位上／下限比较模块

该模块的程序是：采集上／下限拨盘开关预置的数字量；滤 波处理后的液位数据与上／下限数值进行比较；等于或大于上／下限数值立即进入无线数传模块，并且，声光报警和驱动继电器（扩展触点输出），否则，正常运行程序。

h、无线数传模块

等于和超过上／下限数值或数传定时达到都会进入无线数传模块，以实现主、从两机无线数据通讯（遥测、遥控）。该模块由以下程序组成：

（1）、开启WSW无线数传机，发送‘KK’电子锁引导信号；

（2）、数传波特率设定：设计波特率为100bit／s，定义串行口工作于方式3，T1计数器／定时器工作于定时方式2，用手册给出公式求出T1初值：

bit／s＝fosc［32×12（256－N）］

N＝256－FOSC／［（bit／S）×32×12）］

式中：fosc为微机主频6MHZ，N为T1装入初值（计算结果为63H）；

（3）、发送握手字符；

（4）、发送数据（从机发送回执字符）；

（5）、发送告别字符。

i、自检纠错模块

该模块由以下程序组成：

（1）、测量数传时间，超时视为通讯中断，显示数字8888标志，并且，声音报警；

（2）、接收（握手字符、数据／回执、告别字符）一帧通讯信息；

（3）、校验数传是否出错（包括：奇偶校验、同一数据接收两次比较校验、回执定义），数据出错显示数字7777标志，并且声报警；

（4）、检出错误之后，从新启动无线数传模块（本系统设定最多四次）实施纠错。

j、强迫数传中断程序

本系统INT0产生中断便进入强迫数传中断程序，该程序调用无线数传模块、自检纠错模块以实现强迫数传。

本实用新型相比现有技术具有如下优点：

1、实现了对水源液位的无线遥测遥控自动程序控制）。

2、主机与从机两地之间可以进行无线语言通话联络。

3、造价低，不易出故障。

4、使用、维修方便。