本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域,尤其指一種gps信號(hào)智能分路系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,gps定位技術(shù)已經(jīng)漸漸的走入了人們的生活中,人們?cè)诔鲂谢蛘哔F重物品防盜防丟中常常運(yùn)用到gps定位技術(shù),而目前市面上的用戶設(shè)備或用戶產(chǎn)品大都采用gps接收機(jī),以用于從gps衛(wèi)星收到信號(hào)并利用傳來的信息計(jì)算其三維位置及時(shí)間等。而gps接收機(jī)一般包括有接收天線、功分器等。
目前市面上的gps接收機(jī)大都只有一接收天線,其信號(hào)接收效果不佳,進(jìn)而導(dǎo)致功分器輸入的信號(hào)不佳。而且該種gps信號(hào)系統(tǒng)不能智能控制以及檢測(cè)、監(jiān)測(cè),需要人工操作處理,費(fèi)事費(fèi)時(shí)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)背景技術(shù)所面臨的問題,本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星信號(hào)的智能化控制和管理的gps信號(hào)智能分路系統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)手段一種gps信號(hào)智能分路系統(tǒng),包括:一天線模塊,所述天線模塊連接一主機(jī),所述主機(jī)連接一功分器轉(zhuǎn)發(fā)模塊,所述功分器轉(zhuǎn)發(fā)模塊連接多個(gè)從機(jī),所述主機(jī)還連接一pc端控制模塊;所述天線模塊設(shè)有第一天線和第二天線,所述第一天線與所述第二天線連接一雙天線檢測(cè)結(jié)構(gòu),所述雙天線檢測(cè)結(jié)構(gòu)與所述主機(jī)以及一射頻開關(guān)結(jié)構(gòu)連接,所述射頻開關(guān)結(jié)構(gòu)與所述主機(jī)以及所述功分器轉(zhuǎn)發(fā)模塊連接;所述主機(jī)設(shè)有一主控模塊接收控制信息和發(fā)送控制命令;所述功分器轉(zhuǎn)發(fā)模塊輸出八路衛(wèi)星信號(hào),每一路衛(wèi)星信號(hào)分別連接一所述從機(jī);所述從機(jī)設(shè)有功分器單片機(jī)和狀態(tài)顯示板單片機(jī),所述從機(jī)輸出八路衛(wèi)星信號(hào),每一路衛(wèi)星信號(hào)分別連接一信號(hào)使用設(shè)備;所述pc端控制模塊通過網(wǎng)絡(luò)串口與所述主控模塊通信,遠(yuǎn)程操作和監(jiān)測(cè)所述主控模塊。
進(jìn)一步地,所述雙天線檢測(cè)結(jié)構(gòu)的輸入端口設(shè)有電壓檢測(cè)電路檢測(cè)輸入電壓。
進(jìn)一步地,所述射頻開關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)有第一輸入口、第二輸入口和輸出口,所述第一輸入口與所述第二輸入口分別連接所述第一天線和所述第二天線,所述輸出口連接所述功分器轉(zhuǎn)發(fā)模塊。
進(jìn)一步地,一電源模塊連接所述主控模塊,所述電源模塊設(shè)有功分器轉(zhuǎn)發(fā)模塊電源和射頻開關(guān)結(jié)構(gòu)電源。
進(jìn)一步地,所述主控模塊設(shè)有一輸出狀態(tài)指示用于顯示主機(jī)輸出端口的不同狀態(tài)。
進(jìn)一步地,所述主控模塊設(shè)有一告警蜂鳴器和一干接點(diǎn)告警,所述告警蜂鳴器與所述干接點(diǎn)告警連接。
進(jìn)一步地,所述主控模塊設(shè)有一lcd屏幕,所述lcd屏幕與所述天線模塊、所述功分器轉(zhuǎn)發(fā)模塊及所述pc端控制模塊連接。
進(jìn)一步地,所述功分器轉(zhuǎn)發(fā)模塊設(shè)有主功分器和從功分器,所述主功分器與所述從功分器相互連接,所述主功分器與所述天線模塊連接,所述從功分器與所述從機(jī)連接,所述主功分器以及所述從功分器均與所述主控模塊連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明采用上述技術(shù)方案具有以下有益效果:所述主機(jī)設(shè)有一主控模塊接收控制信息和發(fā)送控制命令,對(duì)該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能控制,所述天線模塊設(shè)置天線檢測(cè)結(jié)構(gòu)以及射頻開關(guān)結(jié)構(gòu)保證gps信號(hào)穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確性高,能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控天線狀態(tài)并切換接入天線,可以實(shí)現(xiàn)無人操作,提高信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)穩(wěn)定性。所述pc端控制模塊作為后臺(tái)操作,可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作和監(jiān)控。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的gps信號(hào)智能分路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程圖;
圖2為本發(fā)明的gps信號(hào)智能分路系統(tǒng)的主機(jī)與從機(jī)的連接結(jié)構(gòu)圖;
圖3為本發(fā)明的gps信號(hào)智能分路系統(tǒng)的主機(jī)原理框圖;
圖4為本發(fā)明的gps信號(hào)智能分路系統(tǒng)的功分器轉(zhuǎn)發(fā)模塊的原理框圖。
具體實(shí)施方式
為便于更好的理解本發(fā)明的目的、結(jié)構(gòu)、特征以及功效等,結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
如附圖1至附圖4示,本發(fā)明的gps信號(hào)智能分路系統(tǒng),包括:一天線模塊,所述天線模塊連接一主機(jī),所述主機(jī)連接一功分器轉(zhuǎn)發(fā)模塊,所述功分器轉(zhuǎn)發(fā)模塊連接多個(gè)從機(jī),所述主機(jī)還連接一pc端控制模塊,所述主機(jī)設(shè)有一主控模塊,所述主控模塊設(shè)有一主控單片機(jī)。本發(fā)明采用主機(jī)從機(jī)結(jié)構(gòu),使用1u機(jī)箱做主機(jī),最大帶載8臺(tái)從機(jī),每臺(tái)從機(jī)分配8路信號(hào)輸出,實(shí)現(xiàn)最大64路主從結(jié)構(gòu)信號(hào)輸出。
如附圖1至附圖4示,所述主機(jī)設(shè)有一主控模塊接收控制信息和發(fā)送控制命令。所述主控模塊負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的信息處理和功能實(shí)現(xiàn),接收控制信息,發(fā)送控制命令給其它模塊實(shí)現(xiàn)控制功能,處理反饋信息,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),判斷系統(tǒng)狀態(tài)并給出相應(yīng)指令實(shí)現(xiàn)智能控制。所述主控模塊設(shè)有一gps芯片和所述主控單片機(jī)。12v直流電源和48v主備直流電源輸入所述主控模塊中。所述主控模塊設(shè)有一輸出狀態(tài)指示用于顯示主機(jī)輸出端口的不同狀態(tài)。所述主控模塊設(shè)有網(wǎng)絡(luò)串口與外界連接。所述主控模塊設(shè)有按鍵以及指示燈供使用者操作。所述主控模塊設(shè)有一告警蜂鳴器和一干接點(diǎn)告警,所述告警蜂鳴器與所述干接點(diǎn)告警連接。所述主控模塊設(shè)有一lcd屏幕,所述lcd屏幕與所述天線模塊、所述功分器轉(zhuǎn)發(fā)模塊及所述pc端控制模塊連接。所述主控模塊設(shè)有一電源開關(guān)和電源指示燈用來控制以及顯示該系統(tǒng)的電源工作狀態(tài)。
如附圖1至附圖4示,所述天線模塊設(shè)有第一天線和第二天線,所述第一天線與所述第二天線連接一雙天線檢測(cè)結(jié)構(gòu),所述雙天線檢測(cè)結(jié)構(gòu)與所述主機(jī)以及一射頻開關(guān)結(jié)構(gòu)連接,所述射頻開關(guān)結(jié)構(gòu)與所述主機(jī)以及所述功分器轉(zhuǎn)發(fā)模塊連接。所述雙天線檢測(cè)結(jié)構(gòu)的輸入端口設(shè)有電壓檢測(cè)電路檢測(cè)輸入電壓。所述射頻開關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)有第一輸入口、第二輸入口和輸出口,所述第一輸入口與所述第二輸入口分別連接所述第一天線和所述第二天線,所述輸出口連接所述功分器轉(zhuǎn)發(fā)模塊。
如附圖1至附圖4示,所述第一天線和所述第二天線接入信號(hào)輸入,第一天線輸入端口以及第二天線輸入端口均有所述電壓檢測(cè)電路,檢測(cè)端口電壓通過串行通信發(fā)送到主機(jī)。所述雙天線檢測(cè)結(jié)構(gòu)還可以檢測(cè)天線狀態(tài),天線狀態(tài)為短路、開路或正常接入。短路或開路都會(huì)提示系統(tǒng)故障并告警,通過接入所述主機(jī)的紅色led指示燈閃爍來表示告警并進(jìn)行切換。
如附圖1至附圖4示,所述第一天線和所述第二天線的切換:使用所述射頻開關(guān)結(jié)構(gòu)作天線切換器件,從所述主控模塊接入+12v直流電源,和主控單片機(jī)進(jìn)行控制連接,所述射頻開關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)有第一輸入口、第二輸入口和輸出口,所述第一輸入口與所述第二輸入口分別連接所述第一天線和所述第二天線,所述輸出口連接所述功分器轉(zhuǎn)發(fā)模塊,實(shí)現(xiàn)可選擇的雙天線接入,所述射頻開關(guān)結(jié)構(gòu)利用給它的不同電平信號(hào)來進(jìn)行切換,實(shí)現(xiàn)天線切換。
如附圖1至附圖4示,天線切換方式分兩種:手動(dòng)切換天線和自動(dòng)智能切換天線。手動(dòng)切換天線時(shí),為手動(dòng)選擇天線,可按鍵操作選擇天線,不會(huì)智能自動(dòng)切換,手動(dòng)按鍵時(shí)主控單片機(jī)收到按鍵信息并發(fā)送ttl電平給所述射頻開關(guān)結(jié)構(gòu),從而切換接入天線。自動(dòng)智能切換天線時(shí),為自動(dòng)智能切換天線,當(dāng)其中一個(gè)天線故障可自動(dòng)切換到另為一個(gè)天線,具體為:當(dāng)天線短路或開路,功分器識(shí)別天線端口電壓并發(fā)送至主控單片機(jī),所述主控單片機(jī)判斷后處理并發(fā)送ttl電平給所述射頻開關(guān)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)天線切換。當(dāng)天線信號(hào)較差,功分器發(fā)送的信號(hào)經(jīng)過gps芯片處理后發(fā)送給主控單片機(jī),判斷并發(fā)送ttl電平給所述射頻開關(guān)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)天線切換。系統(tǒng)開啟選擇智能選擇天線模式,天線會(huì)以每分鐘一次的頻率自動(dòng)切換,當(dāng)系統(tǒng)選擇天線后停止切換,若天線無法選定(故障)會(huì)以每分鐘一次的頻率自動(dòng)切換,十分鐘后系統(tǒng)判定短時(shí)間內(nèi)天線無法修好,會(huì)以10分鐘每次的頻率自動(dòng)切換140次后停止切換。lcd屏幕會(huì)顯示當(dāng)前使用的天線模式和接入天線的信號(hào)質(zhì)量,指示燈會(huì)表示當(dāng)前接入的天線,按鍵可以選擇天線模式,若天線故障紅色告警指示燈閃爍,若信號(hào)無法鎖定綠色衛(wèi)星信號(hào)鎖定指示燈會(huì)熄滅。本系統(tǒng)可以使用網(wǎng)絡(luò)串口在后臺(tái)pc端控制天線接入模式、觀察天線信號(hào)質(zhì)量、監(jiān)控天線運(yùn)行狀態(tài)。
如附圖1至附圖4示,所述功分器轉(zhuǎn)發(fā)模塊輸出八路衛(wèi)星信號(hào),每一路衛(wèi)星信號(hào)分別連接一所述從機(jī)。所述功分器轉(zhuǎn)發(fā)模塊設(shè)有主功分器和從功分器,所述主功分器與所述從功分器相互連接,所述主功分器與所述天線模塊連接,所述從功分器與所述從機(jī)連接,所述主功分器以及所述從功分器均與所述主控模塊連接。
如附圖1至附圖4示,所述功分器轉(zhuǎn)發(fā)模塊實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí),由所述射頻開關(guān)結(jié)構(gòu)的所述輸出端接入所述主功分器,所述主功分器分出2路信號(hào),其中一路接入所述主控模塊用來采集信號(hào)并顯示信號(hào)質(zhì)量經(jīng)緯度,可以通過連接所述主控模塊的所述lcd屏幕和所述pc端控制模塊顯示信號(hào)質(zhì)量和經(jīng)緯度,另外1路接入從功分器輸出8路衛(wèi)星信號(hào),即主機(jī)實(shí)現(xiàn)輸出8路衛(wèi)星信號(hào)。
如附圖1至附圖4示,所述功分器轉(zhuǎn)發(fā)模塊實(shí)現(xiàn)饋電連接時(shí),可單獨(dú)控制各端口的饋電連接,每個(gè)功分器都由stc15w404as單片機(jī)做控制芯片與主控單片機(jī)進(jìn)行串行通信,tx為發(fā)送端,rx為接收端,串口連接為發(fā)送接接收。每個(gè)功分器輸出端口都有饋電控制和電壓反饋電路,通過串行通信主控模塊可以控制各功分器單片機(jī)從而控制各端口饋電連接,功分器各端口也可以檢測(cè)端口電壓通過串行通信發(fā)送到主控模塊,由主控模塊連接的lcd屏幕和pc端控制模塊顯示各端口饋電連接(有無饋電)和端口使用狀態(tài)(短路、開路或正常接入)。
如附圖1至附圖4示,所述從機(jī)設(shè)有功分器單片機(jī)和狀態(tài)顯示板單片機(jī),所述從機(jī)輸出八路衛(wèi)星信號(hào),每一路衛(wèi)星信號(hào)分別連接一信號(hào)使用設(shè)備。所述從機(jī)使用1分8智能功分器,實(shí)現(xiàn)主機(jī)信號(hào)擴(kuò)展,內(nèi)部使用單片機(jī)做端口狀態(tài)讀取和顯示系統(tǒng),功分器單片機(jī)和狀態(tài)顯示板單片機(jī)進(jìn)行串行通信,當(dāng)功分器輸出端口不通電,外部有電壓接入功分器單片機(jī)檢測(cè)到端口電壓?jiǎn)纹瑱C(jī)程序判定為接入bbu,通過單片機(jī)串行通信發(fā)送到狀態(tài)顯示板單片機(jī),進(jìn)行狀態(tài)顯示。
如附圖1至附圖4示,所述pc端控制模塊通過網(wǎng)絡(luò)串口與所述主控模塊通信,遠(yuǎn)程操作和監(jiān)測(cè)所述主控模塊。通過網(wǎng)絡(luò)串口實(shí)現(xiàn)與主控模塊的通信,可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作和監(jiān)測(cè)本系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)天線選擇和天線模式選擇控制,天線狀態(tài)監(jiān)測(cè),功分器端口饋電連接控制和監(jiān)測(cè),接入系統(tǒng)信號(hào)質(zhì)量的監(jiān)測(cè)。
如附圖1至附圖4示,一電源模塊連接所述主控模塊,所述電源模塊設(shè)有功分器轉(zhuǎn)發(fā)模塊電源和射頻開關(guān)結(jié)構(gòu)電源。
如附圖1至附圖4示,本發(fā)明的目的是實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星信號(hào)的智能化控制和管理,具有智能切換接入天線并可以同時(shí)檢測(cè)兩路天線的連接狀態(tài),提前知道備路天線是否故障,提前更換天線保證信號(hào)系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠,有后臺(tái)管理和監(jiān)測(cè)功能,可以實(shí)時(shí)查看經(jīng)緯度、信號(hào)質(zhì)量和接入天線,可以查看并設(shè)置功分器輸出端口饋電連接,天線或信號(hào)故障、功分器輸出端口接入故障會(huì)及時(shí)告警,輸出端口有指示燈指示輸出端口連接狀態(tài)。
如附圖1至附圖4示,本發(fā)明技術(shù)方案優(yōu)點(diǎn)在于:智能控制,穩(wěn)定性好,準(zhǔn)確性高,能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控天線狀態(tài)并切換接入天線,可以實(shí)現(xiàn)無人操作,提高信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)穩(wěn)定性,智能監(jiān)測(cè)輸出端口饋電連接狀態(tài),實(shí)時(shí)反應(yīng),解決無法即時(shí)更改饋電連接問題,輸出短路和開路告警,自動(dòng)檢測(cè)輸出連接和天線輸入故障,pc端后臺(tái)操作,可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作和監(jiān)控,同步分路系統(tǒng)減少gps/北斗天線數(shù)量,地鐵等室內(nèi)覆蓋工程場(chǎng)景,bbu機(jī)房距離gps安裝天面的路由過長(zhǎng),并且走線空間有限、無法采用粗饋線,通過同步分路系統(tǒng)放大和分配為多路gps信號(hào),并且多路信號(hào)同步無差異,系統(tǒng)更加穩(wěn)定。
以上詳細(xì)說明僅為本發(fā)明之較佳實(shí)施例的說明,非因此局限本發(fā)明的專利范圍,所以,凡運(yùn)用本創(chuàng)作說明書及圖示內(nèi)容所為的等效技術(shù)變化,均包含于本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。