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电池供电智能压力仪表的设计与开发
资料介绍
在城市自来水管网中，管道的老化、超压运行带来了严重的漏损。依据管网的水力模型，通过压力分布定位漏损点可以实现检漏；将管网中的压力控制在合适的水平是一种减漏的措施。二者都需要完成对管网整体压力水平的监测。大部分现场通过成本高、效率低的人工完成压力测量；也在逐步采用远传电子压力计对管网的压力进行测量，但是存在着测量精度不够、现场数据管理不便、功耗偏高、智能性不足、数据协议不完善等问题。
针对上述问题，本文设计开发了一套智能压力仪表。该智能压力仪表实现了压力测量、温度测量、数据存储、数据无线远传、人机交互等功能。采用OEM硅压力传感器，设计恒流源给传感器供电，其输出信号经测量电路转换为数字信号，数字信号通过光耦被单片机读取，这样完成了压力测量；使用FAT32格式对数据进行组织和保存，完成了数据存储；通过无线接入Internet与服务器建立TCP连接，按照SMTP协议将数据以邮件形式发送，实现了数据无线远传；设计了人机交互电路，编写了菜单程序，完成了人机交互。此外，通过低功耗、多外设单片机和功耗管理电路降低了系统的功耗；按照降低内存、减少功耗、提高效率的目标借鉴操作系统的调度策略，设计了整体软件框架，编写了相应的任务程序，使整个系统在低功耗的情况下稳定地运行。
这套智能压力仪表实现了压力的高精度测量，采集了现场温度，存储了现场数据，方便了现场管理，使服务器快捷地获取现场数据，为管网的检漏和减漏提供数据支撑。将来还需从增加采集数据种类，丰富数据传输方式，进一步降低功耗，完善人机交互等方面努力。
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