河流模型中水位動(dòng)態(tài)跟蹤測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、水位測試系統(tǒng)是為了動(dòng)態(tài)跟蹤高精度測量河流模型中的水位變化而設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)測控系統(tǒng)，河流模型是為了研究河道再造河床過程、不同時(shí)期的洪水演進(jìn)過程、江湖關(guān)系變化及防洪對策而設(shè)計(jì)建造的河工模型。水位測試系統(tǒng)研究的主要內(nèi)容是：實(shí)時(shí)測控網(wǎng)，由上位機(jī)(工控機(jī))和分布于河道的多套下位機(jī)(河流模型水位測量儀)組成，采用了基于RS485和MODBUS協(xié)議，通信距離達(dá)1.2Km,波特率達(dá)19200，節(jié)點(diǎn)達(dá)128個(gè)；為確保精度，采用高精度光柵尺作為傳感器，其分辨率

2、為lure；為實(shí)現(xiàn)良好重復(fù)性，通過對其信號進(jìn)行特別處理，克服了水位探針頻繁上下?lián)Q向可能導(dǎo)致計(jì)數(shù)不準(zhǔn)問題，實(shí)現(xiàn)了水位位置高精度檢測；獲得機(jī)械分辨率：選用專業(yè)多細(xì)分(2，4，8，16，32，64，128)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制步進(jìn)電機(jī)，使其達(dá)到微步距，從而系統(tǒng)分辨率優(yōu)于10um：動(dòng)態(tài)跟蹤，在保證分辨率的基礎(chǔ)上，探針可快速運(yùn)動(dòng)，從而既可用于水位波峰測量，又能滿足測量分辨率；定時(shí)器，采用基于12C總線的定時(shí)器P8563產(chǎn)生采樣定時(shí)信號，使得采樣間隔

3、精度高并可編程，同時(shí)P8563還用于提供基本的步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)控制和產(chǎn)生和探針極化信號；計(jì)數(shù)，采用具有UP／DOWN計(jì)數(shù)器的AT89S52，直接由CPU對光柵脈沖計(jì)數(shù)，簡化了電路；存儲，采用基于12C總線的EEPROM24LC256保存儀器參數(shù)和測量結(jié)果，使得數(shù)據(jù)可以可靠的儲存；可靠性，采用了自恢復(fù)保險(xiǎn)、抗雷擊PVS管及WATCHDOG等技術(shù)，提高了系統(tǒng)可靠性和抗干擾能力。通過室內(nèi)試驗(yàn)證實(shí)，系統(tǒng)達(dá)到了河流模型要求的集中控制及動(dòng)態(tài)高精度水位測