水位测量数据是重要的水文检测参数,水位测量的精度及实时性,直接影响到水库防洪安全和发电灌溉等。太原理工大学测控技术研究所研制的感应式数字水位传感器,近年来在水位测量领域得到了广泛的应用,特别是在“引黄入晋”大型水利工程中大量使用,发挥了重要的作用。感应式数字水位传感器的传统应用需要从监测中心引出电源和信号电缆,由于很多水文监测点处于地广人稀、远离村庄的深山峡谷,自然环境恶劣,布线的成本非常高,而且不便于调试和组网,所以限制了感应式数字水位传感器的应用。本文充分考虑系统低功耗问题,水位检测点用太阳能电池板和蓄电池供电,应用射频无线技术,以感应式数字水位传感器为核心构建了低功耗无线数字水位采集系统,无需布线,扩大了感应式水位传感器的应用范围。低功耗无线数字水位采集系统应用嵌入式处理技术、射频无线通信技术和计算机技术实现水位数据的远程采集和传输。在本系统中,无线变送器将水位数据以无线通信的方式传送给中央控制电脑,电脑收到水位数据后发送确认信号,并将数据呈现给相关人员。本文首先提出了系统的总体设计方案。给出了系统的总体结构,介绍了系统的工作原理,选择无线射频通信作为系统的通信方式,阐述了在硬件设计过程中所遵循的原则。其次,详述了下位机的软硬件实现过程。硬件方面分析了感应式数字水位传感器的技术原理;设计了无线变送器,包括传感器信号调理电路、射频模块电路和微控制器外围电路;简单介绍了无线变送器的抗干扰措施和下位机电源的设计。其中无线变送器的设计是系统硬件设计的重点。在软件设计方面围绕射频通信的模式设置和通信协议作了详细说明。然后,论文具体介绍了上位机的软硬件设计。硬件部分主要设计了上位机前端设备与中央控制电脑的串行通信接口电路。软件部分简要设计了前端设备的串行通信软件,着重叙述了中央控制电脑管理软件的设计和功能,其中涉及管理软件的实现方法及数据库的开发,展示了管理软件的运行界面。最后,本文通过实验,测量下位机各个部分的工作电压和电流,计算下位机的功耗,以太原地区为例,分析满足下位机长期可靠工作要求时,蓄电池和太阳能电池板应该具备的条件,在留有充分裕量的基础上,为下位机选择最为经济适用的太阳能电池板和蓄电池。