沙塵環(huán)境參數(shù)檢測平臺設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實用新型涉及儀器儀表檢測設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種用于沙漠腹地信息采集的沙塵環(huán)境參數(shù)檢測平臺設(shè)備。
【背景技術(shù)】
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[0002]沙塵暴是影響我國土地荒漠化的重要因素，利用檢測平臺深入沙漠腹地獲取沙塵暴形成的條件和運(yùn)動規(guī)律，從源頭研究預(yù)防沙塵暴。
[0003]早期對沙漠氣象的研究只能依靠在沙漠邊緣建立用人工日夜監(jiān)測的氣象觀測站來獲取沙漠的氣象信息，可是在沙漠深處的惡劣的環(huán)境給檢測人員的生活帶來的很大的困難，也為氣象站的維護(hù)產(chǎn)生很大的費用，在沙漠腹地建立移動的信息監(jiān)測平臺，國內(nèi)在這方面目前還是空白。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]有鑒于此，有必要提供一種用于沙漠腹地信息采集的沙塵環(huán)境參數(shù)檢測平臺設(shè)備。
[0005]—種沙塵環(huán)境參數(shù)檢測平臺設(shè)備，包括上位機(jī)、采集模塊、發(fā)電模塊、傳感器，上位機(jī)與采集模塊連接，采集模塊與發(fā)電模塊和傳感器連接。沙塵環(huán)境參數(shù)檢測平臺設(shè)備還包括FPGA模塊，采集模塊的個數(shù)大于等于I，F(xiàn)PGA模塊與采集模塊交互式連接，構(gòu)成一個交互式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；采集模塊包括處理器、處理器外圍電路、電源轉(zhuǎn)換電路、穩(wěn)壓電路、RS232接口電路、傳感器接口電路、GPS模塊，電源轉(zhuǎn)換電路與穩(wěn)壓電路的輸入為發(fā)電模塊，電源轉(zhuǎn)換電路與穩(wěn)壓電路的輸出為處理器、處理器外圍電路；采集模塊與機(jī)器人配裝，采集模塊通過GPRS和GSM方式采集到數(shù)據(jù)后，直接發(fā)送到上位機(jī)。
[0006]優(yōu)選的，發(fā)電模塊采用太陽能發(fā)電。
[0007]優(yōu)選的，傳感器接口電路包括風(fēng)速傳感器接口電路、風(fēng)向傳感器接口電路、氣壓傳感器接口電路、超聲波傳感器接口電路、溫度傳感器接口電路、濕度傳感器接口電路、風(fēng)蝕傳感器接口電路、沙埋傳感器接口電路和地磁傳感器接口電路，傳感器包括風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、氣壓傳感器、超聲波傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、風(fēng)蝕傳感器、沙埋傳感器、地磁傳感器；風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、氣壓傳感器、超聲波傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、沙埋傳感器、地磁傳感器接口電路通過帶屏蔽的四根信號線與各相應(yīng)的傳感器連接，分別用于向?qū)?yīng)的傳感器提供電壓、接地、發(fā)送數(shù)據(jù)信號和接收數(shù)據(jù)信號；風(fēng)蝕傳感器接口電路通過帶屏蔽的六根信號線與風(fēng)蝕傳感器相連，分別用于向傳感器提供電壓，接地，撞擊動能，粒子計數(shù)，單獨粒子動能和增益控制。
[0008]優(yōu)選的，傳感器與GPS模塊分別采用UART通信協(xié)議。
[0009]優(yōu)選的，上位機(jī)為帶串口或者USB接口的筆記本電腦或者臺式機(jī)。
[0010]本實用新型可采集風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓、超聲波、溫度、濕度、風(fēng)蝕、沙埋深度、地磁場強(qiáng)、GPS定位信息。本實用新型傳感器結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、功耗低、效率高；可進(jìn)行模塊拓展，同時對多個點進(jìn)行檢測并進(jìn)行統(tǒng)一控制。
【附圖說明】
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[0011]圖1為沙塵環(huán)境參數(shù)檢測平臺設(shè)備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為沙塵環(huán)境參數(shù)檢測平臺設(shè)備通信原理示意圖。
[0013]圖中:處理器1、GPS模塊2、FPGA模塊3、風(fēng)速傳感器4、風(fēng)向傳感器5、氣壓傳感器
6、超聲波傳感器7、溫度傳感器8、濕度傳感器9、風(fēng)蝕傳感器1、沙埋傳感器11、地磁傳感器
12ο
【具體實施方式】
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[0014]沙塵環(huán)境參數(shù)檢測平臺設(shè)備包括上位機(jī)、采集模塊、發(fā)電模塊、傳感器，上位機(jī)與采集模塊連接，采集模塊與發(fā)電模塊和傳感器連接。
[0015]請同時參閱圖1及圖2，在本實施方式中，沙塵環(huán)境檢測平臺設(shè)備還包括FPGA模3，采集模塊的個數(shù)大于等于1，F(xiàn)PGA模塊與多個采集模塊交互式連接，構(gòu)成一個交互式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。采集模塊包括處理器1、處理器外圍電路、電源轉(zhuǎn)換電路、穩(wěn)壓電路、RS232接口電路、傳感器接口電路、GPS模塊2，電源轉(zhuǎn)換電路與穩(wěn)壓電路的輸入為發(fā)電模塊，電源轉(zhuǎn)換電路與穩(wěn)壓電路的輸出為處理器1、處理器外圍電路、采集模塊所在的電路，發(fā)電模塊采用太陽能發(fā)電。傳感器接口電路包括風(fēng)速傳感器接口電路、風(fēng)向傳感器接口電路、氣壓傳感器接口電路、超聲波傳感器接口電路、溫度傳感器接口電路、濕度傳感器接口電路、風(fēng)蝕傳感器接口電路、沙埋傳感器接口電路和地磁傳感器接口電路，傳感器包括風(fēng)速傳感器4、風(fēng)向傳感器5、氣壓傳感器6、超聲波傳感器7、溫度傳感器8、濕度傳感器9、風(fēng)蝕傳感器1、沙埋傳感器11、地磁傳感器12 ;風(fēng)速傳感器4、風(fēng)向傳感器5、氣壓傳感器6、超聲波傳感器7、溫度傳感器8、濕度傳感器9、沙埋傳感器11、地磁傳感器12接口電路通過帶屏蔽的四根信號線與各相應(yīng)的傳感器連接，分別用于向?qū)?yīng)的傳感器提供電壓、接地、發(fā)送數(shù)據(jù)信號和接收數(shù)據(jù)信號；風(fēng)蝕傳感器接口電路通過帶屏蔽的六根信號線與風(fēng)蝕傳感器相連，分別用于向傳感器提供電壓，接地，撞擊動能，粒子計數(shù)，單獨粒子動能和增益控制。采集模塊還帶有RS232接口電路，由穩(wěn)壓電路和電源轉(zhuǎn)換電路提供供電電源。采集模塊與機(jī)器人配裝，采集模塊通過GPRS和GSM方式采集到數(shù)據(jù)后，直接發(fā)送到上位機(jī)。傳感器與GPS模塊2分別采用UART通信協(xié)議。上位機(jī)為帶串口或者USB接口的筆記本電腦或者臺式機(jī)。
[0016]在本實施方式中GPS模塊2的型號為sim908，處理器I的型號為新華龍C8051F023，F(xiàn)PGA模塊3的處理器的型號為Cyclone II EP2C5T144I8芯片，采集模塊的處理器I通過UART協(xié)議由RS232接口電路接收上位機(jī)發(fā)送的控制指令；處理器I根據(jù)上位機(jī)發(fā)送的控制指令，通過控制總線和地址總線，啟動相應(yīng)的采集模塊；采集的傳感器數(shù)據(jù)先經(jīng)過數(shù)字濾波程序處理，然后經(jīng)過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序轉(zhuǎn)換為研究所需要的數(shù)據(jù)參數(shù)，最后通過串口將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)參數(shù)送至上位機(jī)。如果接收到上位機(jī)傳來的休眠指令或者在一定時間內(nèi)未接收到上位機(jī)的工作指令，處理器則控制數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)入低功耗模式。
[0017]以上所述為本實用新型的較佳實施例，本實用新型不應(yīng)該局限于該實施例和附圖所公開的內(nèi)容，凡是不脫離本實用新型所公開的技術(shù)下完成的等效或者修改，都落入本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種沙塵環(huán)境參數(shù)檢測平臺設(shè)備，其特征在于:沙塵環(huán)境參數(shù)檢測平臺設(shè)備包括上位機(jī)、采集模塊、發(fā)電模塊、傳感器，上位機(jī)與采集模塊連接，采集模塊與發(fā)電模塊和傳感器連接；沙塵環(huán)境參數(shù)檢測平臺設(shè)備還包括FPGA模塊，采集模塊的個數(shù)大于等于1，F(xiàn)PGA模塊與采集模塊交互式連接，構(gòu)成一個交互式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；采集模塊包括處理器、處理器外圍電路、電源轉(zhuǎn)換電路、穩(wěn)壓電路、RS232接口電路、傳感器接口電路、GPS模塊，電源轉(zhuǎn)換電路與穩(wěn)壓電路的輸入為發(fā)電模塊，電源轉(zhuǎn)換電路與穩(wěn)壓電路的輸出為處理器、處理器外圍電路；采集模塊與機(jī)器人配裝，采集模塊通過GPRS和GSM方式采集到數(shù)據(jù)后，直接發(fā)送到上位機(jī)。2.如權(quán)利要求1所述的沙塵環(huán)境參數(shù)檢測平臺設(shè)備，其特征在于:發(fā)電模塊采用太陽能發(fā)電。3.如權(quán)利要求1所述的沙塵環(huán)境參數(shù)檢測平臺設(shè)備，其特征在于:傳感器接口電路包括風(fēng)速傳感器接口電路、風(fēng)向傳感器接口電路、氣壓傳感器接口電路、超聲波傳感器接口電路、溫度傳感器接口電路、濕度傳感器接口電路、風(fēng)蝕傳感器接口電路、沙埋傳感器接口電路和地磁傳感器接口電路，傳感器包括風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、氣壓傳感器、超聲波傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、風(fēng)蝕傳感器、沙埋傳感器、地磁傳感器；風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、氣壓傳感器、超聲波傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、沙埋傳感器、地磁傳感器接口電路通過帶屏蔽的四根信號線與各相應(yīng)的傳感器連接，分別用于向?qū)?yīng)的傳感器提供電壓、接地、發(fā)送數(shù)據(jù)信號和接收數(shù)據(jù)信號；風(fēng)蝕傳感器接口電路通過帶屏蔽的六根信號線與風(fēng)蝕傳感器相連，分別用于向傳感器提供電壓，接地，撞擊動能，粒子計數(shù)，單獨粒子動能和增益控制。4.如權(quán)利要求1所述的沙塵環(huán)境參數(shù)檢測平臺設(shè)備，其特征在于:傳感器與GPS模塊分別采用UART通信協(xié)議。5.如權(quán)利要求1所述的沙塵環(huán)境參數(shù)檢測平臺設(shè)備，其特征在于:上位機(jī)為帶串口或者USB接口的筆記本電腦或者臺式機(jī)。
【專利摘要】一種沙塵環(huán)境參數(shù)檢測平臺設(shè)備，包括上位機(jī)、采集模塊、發(fā)電模塊、傳感器，上位機(jī)與采集模塊連接，采集模塊與發(fā)電模塊和傳感器連接。本實用新型可采集風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓、超聲波、溫度、濕度、風(fēng)蝕、沙埋深度、地磁場強(qiáng)、GPS定位信息。本實用新型傳感器結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、功耗低、效率高；可進(jìn)行模塊拓展，同時對多個點進(jìn)行檢測并進(jìn)行統(tǒng)一控制。
【IPC分類】G01W1/04
【公開號】CN204731438
【申請?zhí)枴緾N201520003181
【發(fā)明人】張志剛, 李心鵬, 康曉滿, 孫培剛, 王晨, 劉炳森, 閔星
【申請人】寧夏大學(xué)
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年1月5日