摘要：国内水库水位丈量大多选用人工丈量的办法，或是经过GPRS完成长途监测。人工办法丈量存在人身安全问题，丈量数据的不精确性，监测的实时性较差等问题，运用GPRS对水库水位长途多点实时监控，功耗、供电等问题形成附加本钱较高。体系选用STC89C52微操控器，处理传感器测得的水位数据，经过现场数码管实时显现水位信息，选用低功耗的ZigBee技能完成数据无线长途传输，监控中心经过C#编写的可视化界面实时观测水库水位信息。实验证明体系具有实时性强、数据精确、智能化高、易组网、本钱低、便于装置和保护等长处，具有必定的运用价值。
关键词：水库水位监测；长途操控；ZigBee；STC89C52
0 导言
我国水之源总量居国际第六位，人均占有水资源量仅为国际人均占有量的四分之一，合理的运用和处理水资源已成为我国现面对的一个非常重要的问题。现在，国内许多水库水位监测都是选用人工的办法，或是经过GPRS完成长途监测。人工的办法存在着丈量的人身安全问题，而且还存在着数据丈量的精确性问题，监测的实时性不强等问题，这严峻的影响了正常的作业效率。经过GPRS完成长途监控的办法关于杂乱地势或多点检测附加本钱比较高。
跟着网络和通讯技能的开展，人们对无线通讯的要求越来越高，低功耗、长途、低速、廉价的ZigBee无线网络技能组件成为重视的焦点。为此本体系选用了单片机来处理传感器测得的水位数据并选用ZigBee技能完成数据传输，然后到达实时监测及长途操控的意图。
1 体系全体方案规划
本体系分为上位机监控体系和下位机测控终端如图1所示。下位机测控终端完成对水库水位的实时监测功用，压力传感器收集水压力数据，经放大器、A／D转化后传输给STC89C52单片机，单片机将收集到的数据进行处理，再经过ZigBee模块完成数据的长途传送。当水库的水位超越高戒备水位或低于低戒备水位时，进行现场报警和长途报警，作业人员能够经过长途的上位机监控界面操控闸口的敞开和封闭，亦可在现场经过315 MHz无线遥控器来操控闸口的启闭。
2 体系硬件规划
2．1 ZigBee模块简介
ZigBee技能足一种近距离、低本钱、低杂乱度、低功耗的双向无线通讯技能，介于无线符号与蓝牙之间的双向无线通讯技能。首要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、低反应时刻数据和间歇性数据传输的运用，可嵌入各种体系中，完成数据无线长途传输。
2．2 模块运用留意事项
(1)关于780 MHz、800 MHz、900 MHz频段运用时，尽量防止与433 MHz频率大功率模块混用，防止433 MHz的谐波搅扰。
(2)模块供电挑选，应挑选负载跟从性高的芯片作为供电的电源，要求在模块发射时，电源的跳变应小于100 mV。
(3)作业电压必须在3. 3～3．6 V之间，不然模块会复位，不能正常作业。
(4)如节点需一向处于唤醒状况，主张将管脚电平变为低平。
2．3 ZigBee模块外围电路规划
本体系运用的集成ZigBee模块与单片机通讯是经过串口传输数据，ZigBee网络中不同节点间的数据传输遵从ZigBee协议。外围电路如图2所示，此模块的RXD和TXD直接与单片机的P3．0和P3. 1相衔接，在单片机与ZigBee模块进行通讯之前对本体系的下位机的和上位机两个Zig Bee参数设置见表1，ZigBee模块参数装备都是经过AT指令运用串口调试东西进行操作。
体系下位机收集发送数据时ZigBee模块设置为路由方法，而上位机接纳的ZigBee模块设置成主形式。设置成路由方法则能够经过收发来自主节点的数据，假如进行多点的水位丈量，这些节点就主动组成了一个以上位机节点为中心的一个星型的传感网络，进行数据的收发。此刻处理器将处理好的水位数据经过串口发送给ZigBee模块，而这些模块则遵从ZigBee协议收发数据。需求留意的是运用串口发送数据的时刻距离最好在200 ms以上。
为了完成ZigBee模块与上位机的通讯必需要进行电平转化，选用的电平转化芯片是MAX232，MAX232芯片是美信公司专门为电脑的RS 232规范串口规划的单电源电平转化芯片，运用+5 V单电源供电。将另一个ZigBee模块的TXD与RXD引脚别离与图2中TXD，RXD相连，就能够完成单片机与上位机的长途通讯。硬件衔接如图3所示。
3 体系软件规划
3. 1 测控终端软件规划
本体系的全体软件流程罔如图4所示，其间初始化包含，中止、ADC0832、定时器和各个所用端口的初始化。
3．2 监控中心软件规划
本体系的上位机界面是运用C#言语在Visual Studio2005编译环境下编写的一种Windows运用程序，上位机界面程序的中心便是经过对串口控件的调用编写来完成单片机与上位机的通讯。
长途上位机操作界面如图5所示，长途上位机可视化界面可进行水位的实时显现、一起还显现当时的时刻值，而且能够经过此界面设置水位的凹凸戒备值，当超越或低于高戒备水位或低戒备水位值时进行界面显现报警，操作人员则能够经过界面的开闸，关闸按钮操控水库闸口的敞开和封闭。
4 结语
实验证明，本体系具有通用性好，集成度高，本钱低，可扩展性好，智能化高，实时性好，易于保护等长处，可用于多种监测环境的多形式水位主动监测体系及长途操控体系。将物联网技能运用在水库水位监测及长途操控方面将对水库水位信息化、智能化办理有着重要的效果。
