摘要：隨著電力系統(tǒng)智能電網(wǎng)提出，包括運行、維護、售電、調(diào)度等各個環(huán)節(jié)，基建施工生產(chǎn)作為其中的基礎，智能化發(fā)展趨勢也日益顯露其重要之處。基于STC12C5A60S2單片機的混凝土智能澆水養(yǎng)護系統(tǒng)設計,使用環(huán)境溫濕度傳感模塊、顯示數(shù)據(jù)模塊、GSM、通信模塊，連接水泵裝置，對混凝土澆制后初期階段進行養(yǎng)護，在改善質(zhì)量的同時避免人為操作對工程質(zhì)量的影響。

　　關鍵詞：STC12C5A60S2單片機;溫濕度傳感模塊;顯示數(shù)據(jù)模塊;GSM模塊;水泵

　　混凝土澆制后初期階段的養(yǎng)護非常重要。根據(jù)《110kV-750kV架空輸電線路施工及驗收規(guī)范》(GB50233-2014)中要求：“日平均氣溫大于等于5℃時，在終凝后12h內(nèi)開始澆水養(yǎng)護，當天氣炎熱、干燥有風時，應在3h內(nèi)開始澆水養(yǎng)護，養(yǎng)護時應在基礎模板外側(cè)加遮蓋物，澆水次數(shù)應能夠保持混凝土表面始終濕潤。

　　且外露的混凝土澆水養(yǎng)護時間不宜少于5晝夜。”混凝土澆筑后，如氣候炎熱、空氣干燥，不及時進行養(yǎng)護，混凝土中水分會蒸發(fā)過快，易形成脫水現(xiàn)象，會使已形成凝膠體的水泥顆粒不能充分水化，從而會在混凝土表面出現(xiàn)片狀或粉狀脫落。此外，在混凝土尚未具備足夠的強度時，水分過早的蒸發(fā)還會產(chǎn)生較大的收縮變形，出現(xiàn)干縮裂紋。

　　1本設計系統(tǒng)功能

　　本設計將單片機技術應用于較為傳統(tǒng)的混凝土養(yǎng)護施工過程中，通過軟件與硬件結(jié)合方式，實現(xiàn)機械化、自動化、智能化的混凝土養(yǎng)護。根據(jù)預先設定溫濕度值設定范圍，遠程控制調(diào)節(jié)水泵噴水周期，現(xiàn)場無需人力澆水現(xiàn)場實施。

　　本系統(tǒng)是基于STC12C5A60S2單片機的輸電線路混凝土基礎智能養(yǎng)護裝置,使用DHT11作為現(xiàn)場環(huán)境溫濕度傳感模塊，LCD1602作為顯示數(shù)據(jù)模塊，GSM作為通信模塊，按鍵是用來設定預先數(shù)值。通過DHT11溫濕度傳感器進行施工現(xiàn)場溫濕度的采集，單片機STC12C5A60S2進行信息處理，輸出控制信號，控制信號通過控制繼電器控制水泵電源是否通斷，從而完成自動360度旋轉(zhuǎn)式澆水，并且具有四種控制方式。

　　2裝置硬件選型

　　芯片的選擇：STC12C5A60S2單片機是宏晶科技生產(chǎn)的單時鐘/機器周期(1T)的單片機。它是高速/低功耗/超強抗干擾的新一代8051單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051,但速度快8-12倍。內(nèi)部集成MAX810專用復位電路,2路PWM,8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換(250K/S),針對電機控制，強干擾場合。因此在這個系統(tǒng)中采用STC12C5A60S2作為控制芯片。

　　顯示器的選擇：在系統(tǒng)的設計過程需要一個顯示基礎施工現(xiàn)場溫濕度值的顯示器。LCD1602是一種專門可以顯示英文字母、阿拉伯數(shù)字及符號的點陣型液晶，其能夠同時顯示16*02即32個字符。

　　電源的選擇：作為裝置的重要組成部分，電源模塊應便于攜帶，可長時間使用、易于補充及更換，安全可靠。太陽能板可穩(wěn)定、可靠、安全、經(jīng)濟的進行整個裝置的供電，并且配備蓄電池，儲存多余電能的同時作為備用電源。

　　檢測模塊的選擇：由水位監(jiān)測模塊液位計，溫濕度監(jiān)測模塊DHT11，時鐘模塊DS1302三個部分組成。具有易于采購、便于連接，安裝、數(shù)據(jù)檢測準確、輸出穩(wěn)定的特點。

　　通信模塊的選擇：GSM模塊可用于復雜的施工現(xiàn)場，具有靈敏度高，信號傳遞快的功能。并且由于需要經(jīng)常更換長期使用，GSM模塊具有性價比高的優(yōu)點。養(yǎng)護模塊的選擇：用于裝置進行均勻噴水養(yǎng)護的功能，由水泵、噴頭、水管組成。360度旋轉(zhuǎn)噴頭具有良好的驅(qū)動性能，并且小巧輕便、動力輸出合理。

　　3裝置結(jié)構(gòu)及軟件仿真

　　本系統(tǒng)有電源接口電路、顯示電路、溫濕度，水位檢測電路、繼電器控制潛水泵電路、GSM芯片，蜂鳴器電路、按鍵設置六大部分組成。

　　4裝置功能調(diào)試

　　根據(jù)電路原理圖，焊接出實物，在將程序燒錄到STC單片機中。接通電源，改變現(xiàn)場濕度值，觀察水泵是否正常運行。若正常運行則不需要進行硬件的調(diào)試工作，反之需要進行硬件的調(diào)試。改變裝置的時間設定，觀察水泵是否能按照預先設定值進行噴水養(yǎng)護。通過手機發(fā)送相應短信，觀察裝置是否滿足預先設定的功能要求。

　　調(diào)試步驟如下：(1)檢查電路板電路焊接是否正確及各部件是否松動和安裝正確;(2)用萬用表檢查是否有虛焊、引腳短路現(xiàn)象;(3)測試元件是否毀壞;(4)聯(lián)機仿真調(diào)試;(5)測試結(jié)果及結(jié)論。

　　5結(jié)束語

　　混凝土基礎智能養(yǎng)護裝置通過自動澆水裝置，采用現(xiàn)代傳感技術采集施工現(xiàn)場溫濕度數(shù)值，應用STC12C5A60S2單片機為控制核心，具有遠程監(jiān)測、控制、傳輸指令、收集信息、定時噴水的功能。同時，設置了太陽能電池板及蓄電池裝置有效利用清潔能源。混凝土智能澆水養(yǎng)護系統(tǒng)數(shù)據(jù)測量準確、自動化控制、簡單實用以及體積小便于運輸?shù)葍?yōu)點，具有較強的推廣應用價值。

　　參考文獻：

　　[1]程捷,何晨.基于單片機的溫濕度檢查系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J].儀表技術,2011(06).

　　[2]袁騰,王帥,梅明,姜天華.基于單片機原里的可定時自動澆花器[J].高科技產(chǎn)品研發(fā),2012(07).

　　相關期刊推薦：《儀表技術》(月刊)創(chuàng)刊于1972年，由上海市儀器儀表學會;上海儀器儀表研究所等主辦。《儀表技術》1992年機械部優(yōu)秀科技期刊二等獎;1995年機械部科技期刊二等獎;1997獲優(yōu)秀期刊三等獎;儀表局科技情報成果一等獎。