一种水电站报警系统及方法

摘要

本发明公开了一种水电站报警系统及方法，该系统包括主处理器、从处理器、GPS模块、GPRS模块、人体红外检测模块、重力传感器模块、语音输出模块、应急处理模块，该系统一方面，在水电站不定期、不定时地提闸放水时对下游河道的游人进行及时有效的通知，使他们在洪水来临前及时撤离，避免不必要的悲剧发生；另一方面，系统通过检测设备对保证水电站正常运行的重要设备进行实时监控，防止重要设备的丢失影响水电站正常运行。

主权项

一种水电站报警系统，其特征在于：包括主处理器、从处理器、GPS模块、GPRS模块、人体红外检测模块、重力传感器模块、语音输出模块、应急处理模块；所述主处理器MCU，根据报警系统的实际性能需要选用天嵌科技提供的QT6410，此处理器是基于CPU的子系统的ARM1176JZF‑S，具有JAVA加速引擎和16KB/16KBI/D缓存和16KB/16KBI/DTCM；在各自地TBDV和TBDV的400/533/667MHz操作频率；一个8位ITU601/656相机接口，用于缩放的高达4M像素，固定的16M像素；多标准编解码器提供的MPEG‑4/H.263/H.264编码和解码的高达30帧/s，VC1视频解码、达到30帧/s；所述从处理器，选用AT89C52单片机，人体红外检测到闸口危险区域有人进入后，此信号先传入单片机处理，再经主处理器处理，主处理器启动大功率播放器播放语音警告，让游人撤离危险区域；重力传感器检测到设备丢失信号后，此信号先经单片机AT89C52处理，再经主处理器处理，判定为防盗报警信号，系统调用GPS定位信息读取函数并将读取的数据分离，转换为无线网络GPRS发送的数据，然后通过无线网络将数据发送给水电站管理中心或公安机关报警，使他们知道事发地的准确信息，做相应的快速防盗处理；所述GPS模块，根据系统性能要求和设计方便，选用台湾HOLUX公司开发的GPS模块M‑87；M‑87是一款高灵敏性，快速位置修正，低耗电量，漂移小的性价比很高的产品；M‑87与主芯片连接使用的是1.25‑6A接口，使用的是s3c6410芯片的UART3口；本系统中，主处理器发出指令调用GPS定位信息读取函数，读取放水水电站的经纬度信息并将读取的数据分离，转换为无线网络GPRS发送的数据，然后通过无线网络将数据实时地发送到下一级水电站；所述GPRS模块，GPRS模块来实现设计中语音短信报警信号，在设计中GPRS模块通过串口与主处理器QT6410直接相连，GPRS模块与主芯片连接使用的是PH‑6A接口，使用的是s3c6410芯片的UART1口；主处理器获取经纬度信息后，转换为GPRS模块发送的数据，然后通过无线网络将数据实时地发送到下一级水电站，通知他们哪个水电站放水以便做相应的准备工作；所述人体红外检测模块，在本系统设计中，为实现在不被允许的情况下，闲杂人进入水电站危险区域时，系统能及时有效地检测到人的进入，所以采用了人体红外温度检测技术；选用深圳市电应普科技有限公司设计DYP‑ME003人体感应模块，该模块是基于红外线技术设计的一款自动控制产品，此检测模块检测输出时的输出电压为高电平，而单片机AT89C52检测外部输入信号时只能检测到输入低电平，所以在设计电路时使用与非门的集成芯片HD74LSOOP做一个电平转换；所述重力传感器模块，在本系统设计中，为防止水电站重要设备的丢失，采用重力传感器作为重要设备丢失触发检测器；由于重力传感器输出的是模拟信号，且输出十分微弱的毫伏级信号，所以在设计时采用模拟放大器OP27G做一级信号放大，然后输入到模数转换器ADC0832中做数模转换，这样单片机才能获取到重力传感器检测到的信号；在本系统设计中，采用电阻应变式压力传感器，其是由弹性体和电阻应变片、电缆线组成，而内部线路采用惠更斯电桥，当弹性体承受压力而发生变形时，电阻应变片的阻值将发生变化，从而使电桥失去平衡，产生相应的差动电信号，供后续电路放大和处理；所述语音输出模块，在本系统设计中，为实现在红外检测模块和重力传感器模块监测输出报警信号的情况下，系统能自动及时有效地语音提醒进入危险区域和盗窃分子的功能，本系统选择产品WT588D作为语音输出模块；在本系统中，根据实际需要选择一线串口连接方式与单片机AT89C52连接；在语音信号的输出端，还需要连接一个扬声器与芯片相连，扬声器根据芯片商的推荐选择其参数阻抗为0.8Ω，功率为0.5W；所述应急处理模块，包括应急电源和备用无线网络；应急电源用于市电停电时，采用已经充好的充电电源或干电池；备用无线网络，在GPS/GPRS网络无覆盖的复杂山地地区设计无线收发系统，采用无线中继的方式或者无线广播传输方式，传输报警信号。