本發(fā)明涉及一種智能電機驅(qū)動式定位定向無線信號采集器，屬于信號采集器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

數(shù)據(jù)采集(DAQ)，是指從傳感器、待測設(shè)備等模擬和數(shù)字被測單元中自動采集非電量或者電量信號，送到上位機中進行分析，處理；隨著科技技術(shù)水平的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)采集已成為物聯(lián)網(wǎng)等智能網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中必不可少的組成部分，并且伴隨傳感器等終端設(shè)備的大量應(yīng)用，信號采集器應(yīng)運而生，信號采集器主要用于接收采集信號，并針對采集信號依次進行放大、濾波等等優(yōu)化處理，然后將經(jīng)過處理操作的信號再輸出至上位機進行后續(xù)處理；但是現(xiàn)有技術(shù)中的信號采集器，在實際應(yīng)用過程中，還存在些不盡如人意的地方，眾所周知，隨著物聯(lián)網(wǎng)的迅速推進，傳感器終端廣泛分布在方方面面，并且隨著分布范圍的廣泛，無線通信方式被廣泛引入，而作為眾多信號采集終端的強大后盾，現(xiàn)有信號采集器在接收信號采集終端所采集信號進行處理后，會通過無線網(wǎng)絡(luò)進行傳輸，但是網(wǎng)絡(luò)傳輸又受到信號波動、阻擋等影響，因此，在運用無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)耐瑫r，如提高傳輸效率是現(xiàn)有信號采集器的重要改建創(chuàng)新點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種針對現(xiàn)有信號采集器結(jié)構(gòu)進行改進，引入智能電機驅(qū)動式定向無線傳輸技術(shù)，能夠有效提高采集信號傳輸效率的智能電機驅(qū)動式定位定向無線信號采集器。

本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：本發(fā)明設(shè)計了一種智能電機驅(qū)動式定位定向無線信號采集器，包括電源接口、電源模塊、信號接入接口、盒體、信號采集處理裝置，其中，電源接口和信號接入接口分別設(shè)置在盒體表面，電源模塊和信號采集處理裝置固定設(shè)置在盒體內(nèi)部，電源接口的輸出端與電源模塊的輸入端相連接，電源模塊的輸出端與信號采集處理裝置的取電端相連接；信號接入接口的輸出端與信號采集處理裝置的輸入端相連接；還包括收發(fā)天線、弧形反射板、電機轉(zhuǎn)動環(huán)、控制模塊，以及分別與控制模塊相連接的衛(wèi)星定位模塊、電機驅(qū)動電路，電機轉(zhuǎn)動環(huán)經(jīng)過電機驅(qū)動電路與控制模塊相連接；其中，收發(fā)天線和衛(wèi)星定位模塊設(shè)置在盒體表面，信號采集處理裝置的輸出端與收發(fā)天線的輸入端相連接；控制模塊和電機驅(qū)動電路固定設(shè)置在盒體內(nèi)部，電機驅(qū)動電路包括第一PNP型三極管Q1、第二NPN型三極管Q2、第三PNP型三極管Q3、第四NPN型三極管Q4、第五NPN型三極管Q5、第六NPN型三極管Q6、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4，其中，控制模塊的正級供電端同時連接第一PNP型三極管Q1的發(fā)射極與第三PNP型三極管Q3的發(fā)射極，電機轉(zhuǎn)動環(huán)的電機正極同時連接第一PNP型三極管Q1的集電極與第二NPN型三極管Q2的集電極，電機轉(zhuǎn)動環(huán)的電機負極同時連接第三PNP型三極管Q3的集電極與第四NPN型三極管Q4的集電極，第三PNP型三極管Q3的發(fā)射極與第四NPN型三極管Q4的發(fā)射極相連，并接地；第一PNP型三極管Q1的基極與第三電阻R3的其中一端相連接，第三電阻R3的另一端與第六NPN型三極管Q6的集電極相連接，第六NPN型三極管Q6的基極串聯(lián)第四電阻R4后與控制模塊相連接，第六NPN型三極管Q6的發(fā)射極與第四NPN型三極管Q4的基極相連接；第三PNP型三極管Q3的基極與第二電阻R2的其中一端相連接，第二電阻R2的另一端與第五NPN型三極管Q5的集電極相連接，第五NPN型三極管Q5的基極串聯(lián)第一電阻R1后與控制模塊相連接，第五NPN型三極管Q5的發(fā)射極與第二NPN型三極管Q2的基極相連接；電源模塊的輸出端與控制模塊的取電端相連接，電源模塊經(jīng)過控制模塊分別為衛(wèi)星定位模塊、電機轉(zhuǎn)動環(huán)進行供電；電機轉(zhuǎn)動環(huán)位于盒體外部，且固定套設(shè)在收發(fā)天線的底部，弧形反射板通過支架與電機轉(zhuǎn)動環(huán)相固定連接，且弧形反射板的弧形反射面面向收發(fā)天線的收發(fā)工作端。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述信號采集處理裝置包括電路板，以及設(shè)置在電路板上依次相連接的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、放大電路和信號濾波電路，其中，所述信號接入接口的輸出端與信號采集處理裝置中數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連接，信號采集處理裝置中信號濾波電路的輸出端與所述收發(fā)天線的輸入端相連接。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述電機轉(zhuǎn)動環(huán)為無刷電機轉(zhuǎn)動環(huán)。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述衛(wèi)星定位模塊為GPS衛(wèi)星定位模塊、伽利略衛(wèi)星定位模塊或北斗衛(wèi)星定位模塊中的任意一種。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述控制模塊為單片機。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述盒體為鋁材料制成。

本發(fā)明所述一種智能電機驅(qū)動式定位定向無線信號采集器采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：

（1）本發(fā)明設(shè)計的智能電機驅(qū)動式定位定向無線信號采集器，針對現(xiàn)有信號采集器結(jié)構(gòu)進行改進，引入智能電機驅(qū)動式定向無線傳輸技術(shù)，針對收發(fā)天線，引入弧形反射板，以上位機相對衛(wèi)星定位模塊所獲地理位置的方向為依據(jù)，通過具體所設(shè)計的電機驅(qū)動電路，針對所設(shè)計位于收發(fā)天線底部的電機轉(zhuǎn)動環(huán)進行智能控制，使得弧形反射板的弧形反射面面向強信號方向，最大限度提高了收發(fā)天線無線網(wǎng)絡(luò)信號傳輸效率；

（2）本發(fā)明設(shè)計智能電機驅(qū)動式定位定向無線信號采集器中，針對信號采集處理裝置，進一步設(shè)計包括電路板，以及設(shè)置在電路板上依次相連接的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、放大電路和信號濾波電路，其中，所述信號接入接口的輸出端與信號采集處理裝置中數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連接，信號采集處理裝置中信號濾波電路的輸出端與所述收發(fā)天線的輸入端相連接，如此，針對所采集信號提供了更加精確、更加穩(wěn)定的數(shù)據(jù)獲得方法；

（3）本發(fā)明設(shè)計智能電機驅(qū)動式定位定向無線信號采集器中，針對電機轉(zhuǎn)動環(huán)，進一步設(shè)計采用無刷電機轉(zhuǎn)動環(huán)，使得本發(fā)明所設(shè)計智能電機驅(qū)動式定位定向無線信號采集器在實際工作過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)靜音工作，既保證了所設(shè)計智能電機驅(qū)動式定位定向無線信號采集器所具有的高效信號傳輸效率，又能保證其工作過程不對周圍環(huán)境造成影響，體現(xiàn)了設(shè)計過程中的人性化設(shè)計；

（4）本發(fā)明設(shè)計智能電機驅(qū)動式定位定向無線信號采集器中，針對衛(wèi)星定位模塊，進一步設(shè)計采用GPS衛(wèi)星定位模塊、伽利略衛(wèi)星定位模塊或北斗衛(wèi)星定位模塊中的任意一種，多種定位方式的選擇，具有廣泛的適用性，能夠大大提高定位精度；

（5）本發(fā)明設(shè)計智能電機驅(qū)動式定位定向無線信號采集器中，針對控制模塊，進一步設(shè)計采用單片機，一方面能夠適用于后期針對所設(shè)計智能電機驅(qū)動式定位定向無線信號采集器的擴展需求，另一方面，簡潔的控制架構(gòu)模式能夠便于后期的維護；

（6）本發(fā)明設(shè)計智能電機驅(qū)動式定位定向無線信號采集器中，針對盒體，進一步設(shè)計采用鋁材料制成，一方面能夠提高外殼的堅硬度，針對內(nèi)部裝置實現(xiàn)更加安全、穩(wěn)定的保護，另一方面能夠有效提高所設(shè)計智能電機驅(qū)動式定位定向無線信號采集器在實際應(yīng)用過程中的散熱效果，有效保證實際工作的穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所設(shè)計智能電機驅(qū)動式定位定向無線信號采集器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明所設(shè)計智能電機驅(qū)動式定位定向無線信號采集器中電機驅(qū)動電路的示意圖。

其中，1. 電源接口，2. 電源模塊，3. 信號接入接口，4. 盒體，5. 信號采集處理裝置，6. 收發(fā)天線，7. 弧形反射板，8. 控制模塊，9. 衛(wèi)星定位模塊，10. 電機轉(zhuǎn)動環(huán)，11. 支架，12. 電機驅(qū)動電路。

具體實施方式

下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細的說明。

如圖1所示，本發(fā)明設(shè)計了一種智能電機驅(qū)動式定位定向無線信號采集器，包括電源接口1、電源模塊2、信號接入接口3、盒體4、信號采集處理裝置5，其中，電源接口1和信號接入接口3分別設(shè)置在盒體4表面，電源模塊2和信號采集處理裝置5固定設(shè)置在盒體4內(nèi)部，電源接口1的輸出端與電源模塊2的輸入端相連接，電源模塊2的輸出端與信號采集處理裝置5的取電端相連接；信號接入接口3的輸出端與信號采集處理裝置5的輸入端相連接；還包括收發(fā)天線6、弧形反射板7、電機轉(zhuǎn)動環(huán)10、控制模塊8，以及分別與控制模塊8相連接的衛(wèi)星定位模塊9、電機驅(qū)動電路12，電機轉(zhuǎn)動環(huán)10經(jīng)過電機驅(qū)動電路12與控制模塊8相連接；其中，收發(fā)天線6和衛(wèi)星定位模塊9設(shè)置在盒體4表面，信號采集處理裝置5的輸出端與收發(fā)天線6的輸入端相連接；控制模塊8和電機驅(qū)動電路12固定設(shè)置在盒體4內(nèi)部，如圖2所示，電機驅(qū)動電路12包括第一PNP型三極管Q1、第二NPN型三極管Q2、第三PNP型三極管Q3、第四NPN型三極管Q4、第五NPN型三極管Q5、第六NPN型三極管Q6、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4，其中，控制模塊8的正級供電端同時連接第一PNP型三極管Q1的發(fā)射極與第三PNP型三極管Q3的發(fā)射極，電機轉(zhuǎn)動環(huán)10的電機正極同時連接第一PNP型三極管Q1的集電極與第二NPN型三極管Q2的集電極，電機轉(zhuǎn)動環(huán)10的電機負極同時連接第三PNP型三極管Q3的集電極與第四NPN型三極管Q4的集電極，第三PNP型三極管Q3的發(fā)射極與第四NPN型三極管Q4的發(fā)射極相連，并接地；第一PNP型三極管Q1的基極與第三電阻R3的其中一端相連接，第三電阻R3的另一端與第六NPN型三極管Q6的集電極相連接，第六NPN型三極管Q6的基極串聯(lián)第四電阻R4后與控制模塊8相連接，第六NPN型三極管Q6的發(fā)射極與第四NPN型三極管Q4的基極相連接；第三PNP型三極管Q3的基極與第二電阻R2的其中一端相連接，第二電阻R2的另一端與第五NPN型三極管Q5的集電極相連接，第五NPN型三極管Q5的基極串聯(lián)第一電阻R1后與控制模塊8相連接，第五NPN型三極管Q5的發(fā)射極與第二NPN型三極管Q2的基極相連接；電源模塊2的輸出端與控制模塊8的取電端相連接，電源模塊2經(jīng)過控制模塊8分別為衛(wèi)星定位模塊9、電機轉(zhuǎn)動環(huán)10進行供電；電機轉(zhuǎn)動環(huán)10位于盒體4外部，且固定套設(shè)在收發(fā)天線6的底部，弧形反射板7通過支架11與電機轉(zhuǎn)動環(huán)10相固定連接，且弧形反射板7的弧形反射面面向收發(fā)天線6的收發(fā)工作端。上述技術(shù)方案所設(shè)計的智能電機驅(qū)動式定位定向無線信號采集器，針對現(xiàn)有信號采集器結(jié)構(gòu)進行改進，引入智能電機驅(qū)動式定向無線傳輸技術(shù)，針對收發(fā)天線6，引入弧形反射板7，以上位機相對衛(wèi)星定位模塊9所獲地理位置的方向為依據(jù)，通過具體所設(shè)計的電機驅(qū)動電路12，針對所設(shè)計位于收發(fā)天線6底部的電機轉(zhuǎn)動環(huán)10進行智能控制，使得弧形反射板7的弧形反射面面向強信號方向，最大限度提高了收發(fā)天線6無線網(wǎng)絡(luò)信號傳輸效率。

基于上述設(shè)計智能電機驅(qū)動式定位定向無線信號采集器技術(shù)方案的基礎(chǔ)之上，本發(fā)明還進一步設(shè)計了如下優(yōu)選技術(shù)方案：針對信號采集處理裝置5，進一步設(shè)計包括電路板，以及設(shè)置在電路板上依次相連接的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、放大電路和信號濾波電路，其中，所述信號接入接口3的輸出端與信號采集處理裝置5中數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連接，信號采集處理裝置5中信號濾波電路的輸出端與所述收發(fā)天線6的輸入端相連接，如此，針對所采集信號提供了更加精確、更加穩(wěn)定的數(shù)據(jù)獲得方法；而且針對電機轉(zhuǎn)動環(huán)10，進一步設(shè)計采用無刷電機轉(zhuǎn)動環(huán)，使得本發(fā)明所設(shè)計智能電機驅(qū)動式定位定向無線信號采集器在實際工作過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)靜音工作，既保證了所設(shè)計智能電機驅(qū)動式定位定向無線信號采集器所具有的高效信號傳輸效率，又能保證其工作過程不對周圍環(huán)境造成影響，體現(xiàn)了設(shè)計過程中的人性化設(shè)計；還有針對衛(wèi)星定位模塊9，進一步設(shè)計采用GPS衛(wèi)星定位模塊、伽利略衛(wèi)星定位模塊或北斗衛(wèi)星定位模塊中的任意一種，多種定位方式的選擇，具有廣泛的適用性，能夠大大提高定位精度；并且針對控制模塊8，進一步設(shè)計采用單片機，一方面能夠適用于后期針對所設(shè)計智能電機驅(qū)動式定位定向無線信號采集器的擴展需求，另一方面，簡潔的控制架構(gòu)模式能夠便于后期的維護；不僅如此，針對盒體4，進一步設(shè)計采用鋁材料制成，一方面能夠提高外殼的堅硬度，針對內(nèi)部裝置實現(xiàn)更加安全、穩(wěn)定的保護，另一方面能夠有效提高所設(shè)計智能電機驅(qū)動式定位定向無線信號采集器在實際應(yīng)用過程中的散熱效果，有效保證實際工作的穩(wěn)定性。

本發(fā)明設(shè)計了智能電機驅(qū)動式定位定向無線信號采集器在實際應(yīng)用過程當中，具體包括電源接口1、電源模塊2、信號接入接口3、盒體4、信號采集處理裝置5，其中，盒體4為鋁材料制成，電源接口1和信號接入接口3分別設(shè)置在盒體4表面，電源模塊2和信號采集處理裝置5固定設(shè)置在盒體4內(nèi)部，電源接口1的輸出端與電源模塊2的輸入端相連接，電源模塊2的輸出端與信號采集處理裝置5的取電端相連接；信號接入接口3的輸出端與信號采集處理裝置5的輸入端相連接；還包括收發(fā)天線6、弧形反射板7、無刷電機轉(zhuǎn)動環(huán)、單片機，以及分別與單片機相連接的衛(wèi)星定位模塊9、電機驅(qū)動電路12，無刷電機轉(zhuǎn)動環(huán)經(jīng)過電機驅(qū)動電路12與單片機相連接；其中，收發(fā)天線6和衛(wèi)星定位模塊9設(shè)置在盒體4表面，衛(wèi)星定位模塊9為GPS衛(wèi)星定位模塊、伽利略衛(wèi)星定位模塊或北斗衛(wèi)星定位模塊中的任意一種，信號采集處理裝置5的輸出端與收發(fā)天線6的輸入端相連接；單片機和電機驅(qū)動電路12固定設(shè)置在盒體4內(nèi)部，電機驅(qū)動電路12包括第一PNP型三極管Q1、第二NPN型三極管Q2、第三PNP型三極管Q3、第四NPN型三極管Q4、第五NPN型三極管Q5、第六NPN型三極管Q6、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4，其中，單片機的正級供電端同時連接第一PNP型三極管Q1的發(fā)射極與第三PNP型三極管Q3的發(fā)射極，無刷電機轉(zhuǎn)動環(huán)的電機正極同時連接第一PNP型三極管Q1的集電極與第二NPN型三極管Q2的集電極，無刷電機轉(zhuǎn)動環(huán)的電機負極同時連接第三PNP型三極管Q3的集電極與第四NPN型三極管Q4的集電極，第三PNP型三極管Q3的發(fā)射極與第四NPN型三極管Q4的發(fā)射極相連，并接地；第一PNP型三極管Q1的基極與第三電阻R3的其中一端相連接，第三電阻R3的另一端與第六NPN型三極管Q6的集電極相連接，第六NPN型三極管Q6的基極串聯(lián)第四電阻R4后與單片機相連接，第六NPN型三極管Q6的發(fā)射極與第四NPN型三極管Q4的基極相連接；第三PNP型三極管Q3的基極與第二電阻R2的其中一端相連接，第二電阻R2的另一端與第五NPN型三極管Q5的集電極相連接，第五NPN型三極管Q5的基極串聯(lián)第一電阻R1后與單片機相連接，第五NPN型三極管Q5的發(fā)射極與第二NPN型三極管Q2的基極相連接；電源模塊2的輸出端與單片機的取電端相連接，電源模塊2經(jīng)過單片機分別為衛(wèi)星定位模塊9、無刷電機轉(zhuǎn)動環(huán)進行供電；無刷電機轉(zhuǎn)動環(huán)位于盒體4外部，且固定套設(shè)在收發(fā)天線6的底部，弧形反射板7通過支架11與無刷電機轉(zhuǎn)動環(huán)相固定連接，且弧形反射板7的弧形反射面面向收發(fā)天線6的收發(fā)工作端；實際應(yīng)用中，對于信號采集處理裝置6，可以擁有多種結(jié)構(gòu)設(shè)計，諸如信號采集處理裝置5包括電路板，以及設(shè)置在電路板上依次相連接的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、放大電路和信號濾波電路，其中，所述信號接入接口3的輸出端與信號采集處理裝置5中數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連接，信號采集處理裝置5中信號濾波電路的輸出端與所述收發(fā)天線6的輸入端相連接。實際應(yīng)用過程當中，初始化電源接口1外接供電網(wǎng)絡(luò)進行取電，并給電源模塊2進行供電，信號接入接口3外接信號采集終端，收發(fā)天線6通過無線網(wǎng)絡(luò)與上位機建立連接；然后的實際應(yīng)用中，外接信號采集終端將有效檢測信號經(jīng)過信號接入接口3發(fā)送給信號采集處理裝置5，信號采集處理裝置5針對所接收到的有效檢測信號進行處理，然后將經(jīng)過處理的有效檢測信號發(fā)送給收發(fā)天線6，由收發(fā)天線6經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給上位機，與此同時，單片機通過所連接的衛(wèi)星定位模塊9實時獲取到所設(shè)計智能電機驅(qū)動式定位定向無線信號采集器的地理位置信息，然后單片機根據(jù)上位機相對智能電機驅(qū)動式定位定向無線信號采集器所在位置的方向，經(jīng)過電機驅(qū)動電路12控制無刷電機轉(zhuǎn)動環(huán)工作轉(zhuǎn)動，其中，單片機向電機驅(qū)動電路12發(fā)送轉(zhuǎn)動控制命令，電機驅(qū)動電路12根據(jù)所接收到的轉(zhuǎn)動控制命令生成相應(yīng)的轉(zhuǎn)動控制指令，然后電機驅(qū)動電路12將轉(zhuǎn)動控制指令發(fā)送給無刷電機轉(zhuǎn)動環(huán)，控制無刷電機轉(zhuǎn)動環(huán)工作轉(zhuǎn)動，使得弧形反射板7的弧形反射面面向上位機方向，由此有效提高了收發(fā)天線6的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸效率，進而有效提高了所設(shè)計智能電機驅(qū)動式定位定向無線信號采集器的實際工作效率。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。