一種船舶航道的水文氣象采集系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】一種船舶航道的水文氣象采集系統(tǒng)
[0001]本申請(qǐng)是分案申請(qǐng)，原申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)?2014203379462，發(fā)明創(chuàng)造名稱:船舶航道的水文氣象采集系統(tǒng)，申請(qǐng)日:2014-06-23。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本實(shí)用新型涉及一種船舶航道的水文氣象采集系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]航道的水文信息對(duì)航運(yùn)作業(yè)有著重要的影響，船舶航道的水文氣象采集系統(tǒng)是一種位于江海湖泊中的一種用于檢測(cè)航道信息的裝置，其巡檢周期達(dá)到半年到I年，在其工作過(guò)程中，水文氣象采集終端的信號(hào)采集范圍很寬，如果不加以處理的話，影響AD單元的處理精度，使水文數(shù)據(jù)產(chǎn)生偏差，影響航道管理。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種船舶航道的水文氣象采集系統(tǒng)，該船舶航道的水文氣象采集系統(tǒng)解決了對(duì)水文氣象采集終端進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的技術(shù)問(wèn)題。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種船舶航道的水文氣象采集系統(tǒng)，包括:水文氣象采集終端，與該水文氣象采集終端相連的數(shù)據(jù)采集模塊；所述數(shù)據(jù)采集模塊包括:與所述水文氣象采集終端相連的通道選擇單元，與所述水文氣象采集終端的模擬信號(hào)輸出端相連的第一二選一模擬開關(guān)單元，分別與第一二選一模擬開關(guān)單元的兩輸出端相連的第一、第二調(diào)理電路，所述第一、第二調(diào)理電路的輸出端分別與第二二選一模擬開關(guān)單元的兩輸入端相連，第二二選一模擬開關(guān)單元的輸出端與AD單元的輸入端相連；所述水文氣象采集終端為安裝在浮標(biāo)上的聲學(xué)多普勒剖面海流計(jì)，用于采集航道水流實(shí)時(shí)信息、或風(fēng)流實(shí)時(shí)信息、或水位實(shí)時(shí)信息等。
[0006]所述通道選擇單元包括:比較器，該比較器的同相端與所述水文氣象采集終端的模擬信號(hào)輸出端相連，其反相端接入一基準(zhǔn)電壓，該比較器的輸出端分別與NPN三極管、PNP三極管的基極相連，所述NPN三極管的集電極、PNP三極管的發(fā)射極分別與一高電平相連，所述NPN三極管的發(fā)射極、PNP三極管的集電極分別與第一、第二二選一模擬開關(guān)單元的控制端相連，且NPN三極管的發(fā)射極、PNP三極管的集電極還分別通過(guò)第一、第二電阻接地。
[0007]本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型通過(guò)通道選擇單元對(duì)輸入范圍進(jìn)行劃分，若輸入模擬信號(hào)大于基準(zhǔn)電壓的輸入模擬信號(hào)進(jìn)行按一定比例進(jìn)行縮小后，輸入至AD模塊，若輸入模擬信號(hào)小于基準(zhǔn)電壓的，則對(duì)輸入模擬信號(hào)進(jìn)行放大處理，輸入至AD模塊，提高了調(diào)理電路的通用性，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性好的特點(diǎn)，并使不同范圍的水文氣象信號(hào)均能進(jìn)行調(diào)理采集，提高了船舶航道的水文氣象采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集精度。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本實(shí)用新型的船舶航道的水文氣象采集系統(tǒng)的電路框圖；
[0009]圖2為本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)采集模塊的電路框圖。
[0010]其中，比較器U1A、NPN三極管Tl、PNP三極管T2、第一電阻R1、第二電阻R2。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:
[0012]如圖1至圖2所示，一種船舶航道的水文氣象采集系統(tǒng)，包括:處理器單元，水文氣象采集終端，所述水文氣象采集終端通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊與處理器單元相連；以及用于提供所述船舶航道的水文氣象采集系統(tǒng)電源的太陽(yáng)能供電單元；與所述處理器單元相連的水文氣象信息存儲(chǔ)單元，所述處理器單元還與GPS/北斗雙模兼容接收機(jī)模塊和無(wú)線通信模塊相連；所述數(shù)據(jù)采集模塊包括:通道選擇單元，與所述水文氣象采集終端的模擬信號(hào)輸出端相連的第一二選一模擬開關(guān)單元，分別與第一二選一模擬開關(guān)單元的兩輸出端相連的第一、第二調(diào)理電路，所述第一、第二調(diào)理電路的輸出端分別與第二二選一模擬開關(guān)單元的兩輸入端相連，第二二選一模擬開關(guān)單元的輸出端與AD單元的輸入端相連，該AD單元的輸出端與處理器單元相連。本實(shí)用新型還解決了船舶航道的水文氣象采集系統(tǒng)的自主供電以及多種方式無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)問(wèn)題。
[0013]所述水文氣象采集終端為安裝在浮標(biāo)上的聲學(xué)多普勒剖面海流計(jì)，用于采集航道水流實(shí)時(shí)信息、或風(fēng)流實(shí)時(shí)信息、或水位實(shí)時(shí)信息等；所述無(wú)線通信模塊可以采用GPRS模塊或CDMA DTU通信模塊；所述水文氣象信息存儲(chǔ)單元采用存儲(chǔ)芯片或者通過(guò)SD卡與SD卡讀寫器來(lái)實(shí)現(xiàn)。所述太陽(yáng)能供電單元包括太陽(yáng)能板、與該太陽(yáng)能板相連的蓄電池，以及蓄電池電流控制子模塊。
[0014]所述通道選擇單元包括:比較器U1A，該比較器UlA的同相端作為所述模擬信號(hào)的輸入端，其反相端接入一基準(zhǔn)電壓，該比較器UlA的輸出端分別與NPN三極管Tl、PNP三極管T2的基極相連，所述NPN三極管Tl的集電極、PNP三極管T2的發(fā)射極分別與一高電平相連，所述NPN三極管Tl的發(fā)射極、PNP三極管T2的集電極分別與第一、第二二選一模擬開關(guān)單元的控制端相連；且NPN三極管的發(fā)射極Tl、PNP三極管T2的集電極還分別通過(guò)第一電阻R1、第二電阻R2接地。
[0015]通過(guò)基準(zhǔn)電壓對(duì)信號(hào)進(jìn)行劃分，若輸入模擬信號(hào)大于基準(zhǔn)電壓，則比較器UlA輸出高電平，則NPN三極管Tl飽和導(dǎo)通，PNP三極管T2截止，即第一、第二二選一模擬開關(guān)單元的控制端分別獲得I和0，以選通第一調(diào)理電路對(duì)該輸入模擬信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，即縮小，通過(guò)第二二選一模擬開關(guān)單元使信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)理后接入AD單元；若輸入模擬信號(hào)小于基準(zhǔn)電壓，則比較器UlA輸出低電平，則NPN三極管Tl截止，PNP三極管T2飽和導(dǎo)通，即所述二選一模擬開關(guān)的控制端分別獲得O和1，以選通第二調(diào)理電路對(duì)該輸入模擬信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，即放大，通過(guò)第二二選一模擬開關(guān)單元使信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)理后接入AD單元，使輸入模擬信號(hào)滿足AD單元采集需要。
[0016]所述第一調(diào)理電路可以選用由兩個(gè)集成運(yùn)算放大器分別構(gòu)成的反相比例運(yùn)算和反相器來(lái)實(shí)現(xiàn)；所述第二調(diào)理電路選用由集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的同相比例運(yùn)算即可。
[0017]所述第一、第二二選一模擬開關(guān)單元可以選用⑶4053、CM303來(lái)實(shí)現(xiàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種船舶航道的水文氣象采集系統(tǒng)，其特征在于，包括:處理器單元，水文氣象采集終端，與該水文氣象采集終端相連的數(shù)據(jù)采集模塊；所述水文氣象采集終端通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊與處理器單元相連； 所述數(shù)據(jù)采集模塊包括:與所述水文氣象采集終端相連的通道選擇單元，與所述水文氣象采集終端的模擬信號(hào)輸出端相連的第一二選一模擬開關(guān)單元，分別與第一二選一模擬開關(guān)單元的兩輸出端相連的第一、第二調(diào)理電路，所述第一、第二調(diào)理電路的輸出端分別與第二二選一模擬開關(guān)單元的兩輸入端相連，第二二選一模擬開關(guān)單元的輸出端與AD單元的輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶航道的水文氣象采集系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器單元還與GPS/北斗雙模兼容接收機(jī)模塊和無(wú)線通信模塊相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶航道的水文氣象采集系統(tǒng)，其特征在于，所述通道選擇單元包括:比較器，該比較器的同相端作為所述模擬信號(hào)的輸入端，其反相端接入一基準(zhǔn)電壓，該比較器的輸出端分別與NPN三極管、PNP三極管的基極相連，所述NPN三極管的集電極、PNP三極管的發(fā)射極分別與一高電平相連，所述NPN三極管的發(fā)射極、PNP三極管的集電極分別與第一、第二二選一模擬開關(guān)單元的控制端相連，且NPN三極管的發(fā)射極、PNP三極管的集電極還分別通過(guò)第一、第二電阻接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的船舶航道的水文氣象采集系統(tǒng)，其特征在于，所述無(wú)線通信模塊可以采用GPRS模塊或CDMA DTU通信模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶航道的水文氣象采集系統(tǒng)，其特征在于，所述水文氣象信息存儲(chǔ)單元采用存儲(chǔ)芯片或者通過(guò)SD卡與SD卡讀寫器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種船舶航道的水文氣象采集系統(tǒng)，包括：水文氣象采集終端，與該水文氣象采集終端相連的數(shù)據(jù)采集模塊；所述數(shù)據(jù)采集模塊包括：通道選擇單元，與所述水文氣象采集終端的模擬信號(hào)輸出端相連的第一二選一模擬開關(guān)單元，分別與第一二選一模擬開關(guān)單元的兩輸出端相連的第一、第二調(diào)理電路，所述第一、第二調(diào)理電路的輸出端分別與第二二選一模擬開關(guān)單元的兩輸入端相連，第二二選一模擬開關(guān)單元的輸出端與AD單元的輸入端相連，該AD單元的輸出端與處理器單元相連；所述水文氣象采集終端為安裝在浮標(biāo)上的聲學(xué)多普勒剖面海流計(jì)，用于采集航道水流、風(fēng)流實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
【IPC分類】G01W1-00, G01C13-00
【公開號(hào)】CN204313838
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420674822
【發(fā)明人】劉隨, 梅浩
【申請(qǐng)人】南京曉莊學(xué)院
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2014年6月23日