一種船舶航道的水文氣象采集系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】一種船舶航道的水文氣象采集系統(tǒng)
[0001]本申請是分案申請，原申請的申請?zhí)?2014203379462，發(fā)明創(chuàng)造名稱:船舶航道的水文氣象采集系統(tǒng)，申請日:2014-06-23。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本實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]航道的水文信息對航運作業(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，在其工作過程中，水文氣象采集終端的信號采集范圍很寬，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。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實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)解決了對水文氣象采集終端進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的技術(shù)問題。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實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，用于采集航道水流實時信息、或風(fēng)流實時信息、或水位實時信息等。
[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第一、第二電阻接地。
[0007]本實用新型的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點:本實用新型通過通道選擇單元對輸入范圍進(jìn)行劃分，若輸入模擬信號大于基準(zhǔn)電壓的輸入模擬信號進(jìn)行按一定比例進(jìn)行縮小后，輸入至AD模塊，若輸入模擬信號小于基準(zhǔn)電壓的，則對輸入模擬信號進(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)簡單、可靠性好的特點，并使不同范圍的水文氣象信號均能進(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。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實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。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明:
[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)電源的太陽能供電單元；與所述處理器單元相連的水文氣象信息存儲單元，所述處理器單元還與GPS/北斗雙模兼容接收機模塊和無線通信模塊相連；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線數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)問題。
[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，用于采集航道水流實時信息、或風(fēng)流實時信息、或水位實時信息等；所述無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單元采用存儲芯片或者通過SD卡與SD卡讀寫器來實現(xiàn)。所述太陽能供電單元包括太陽能板、與該太陽能板相連的蓄電池，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第一電阻R1、第二電阻R2接地。
[0015]通過基準(zhǔn)電壓對信號進(jìn)行劃分，若輸入模擬信號大于基準(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)理電路對該輸入模擬信號進(jìn)行調(diào)理，即縮小，通過第二二選一模擬開關(guān)單元使信號經(jīng)過調(diào)理后接入AD單元；若輸入模擬信號小于基準(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)理電路對該輸入模擬信號進(jìn)行調(diào)理，即放大，通過第二二選一模擬開關(guān)單元使信號經(jīng)過調(diào)理后接入AD單元，使輸入模擬信號滿足AD單元采集需要。
[0016]所述第一調(diào)理電路可以選用由兩個集成運算放大器分別構(gòu)成的反相比例運算和反相器來實現(xiàn)；所述第二調(diào)理電路選用由集成運算放大器構(gòu)成的同相比例運算即可。
[0017]所述第一、第二二選一模擬開關(guān)單元可以選用⑶4053、CM303來實現(xiàn)。
【主權(quán)項】
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模塊和無線通信模塊相連。
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單元采用存儲芯片或者通過SD卡與SD卡讀寫器來實現(xiàn)。
【專利摘要】本實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，用于采集航道水流、風(fēng)流實時數(shù)據(jù)。
【IPC分類】G01W1-00, G01C13-00
【公開號】CN204313838
【申請?zhí)枴緾N201420674822
【發(fā)明人】劉隨, 梅浩
【申請人】南京曉莊學(xué)院
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年6月23日