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沙尘环境参数检测平台设备制造技术

技术编号:12268928 阅读:101 留言:0更新日期:2015-10-31 16:12
一种沙尘环境参数检测平台设备,包括上位机、采集模块、发电模块、传感器,上位机与采集模块连接,采集模块与发电模块和传感器连接。本实用新型专利技术可采集风速、风向、气压、超声波、温度、湿度、风蚀、沙埋深度、地磁场强、GPS定位信息。本实用新型专利技术传感器结构简单、成本低廉、功耗低、效率高;可进行模块拓展,同时对多个点进行检测并进行统一控制。

【技术实现步骤摘要】

:本技术涉及仪器仪表检测设备领域,特别涉及一种用于沙漠腹地信息采集的沙尘环境参数检测平台设备
技术介绍
:沙尘暴是影响我国土地荒漠化的重要因素,利用检测平台深入沙漠腹地获取沙尘暴形成的条件和运动规律,从源头研究预防沙尘暴。早期对沙漠气象的研究只能依靠在沙漠边缘建立用人工日夜监测的气象观测站来获取沙漠的气象信息,可是在沙漠深处的恶劣的环境给检测人员的生活带来的很大的困难,也为气象站的维护产生很大的费用,在沙漠腹地建立移动的信息监测平台,国内在这方面目前还是空白。
技术实现思路
:有鉴于此,有必要提供一种用于沙漠腹地信息采集的沙尘环境参数检测平台设备。—种沙尘环境参数检测平台设备,包括上位机、采集模块、发电模块、传感器,上位机与采集模块连接,采集模块与发电模块和传感器连接。沙尘环境参数检测平台设备还包括FPGA模块,采集模块的个数大于等于I,FPGA模块与采集模块交互式连接,构成一个交互式数据采集系统;采集模块包括处理器、处理器外围电路、电源转换电路、稳压电路、RS232接口电路、传感器接口电路、GPS模块,电源转换电路与稳压电路的输入为发电模块,电源转换电路与稳压电路的输出为处理器、处理器外围电路;采集模块与机器人配装,采集模块通过GPRS和GSM方式采集到数据后,直接发送到上位机。优选的,发电模块采用太阳能发电。优选的,传感器接口电路包括风速传感器接口电路、风向传感器接口电路、气压传感器接口电路、超声波传感器接口电路、温度传感器接口电路、湿度传感器接口电路、风蚀传感器接口电路、沙埋传感器接口电路和地磁传感器接口电路,传感器包括风速传感器、风向传感器、气压传感器、超声波传感器、温度传感器、湿度传感器、风蚀传感器、沙埋传感器、地磁传感器;风速传感器、风向传感器、气压传感器、超声波传感器、温度传感器、湿度传感器、沙埋传感器、地磁传感器接口电路通过带屏蔽的四根信号线与各相应的传感器连接,分别用于向对应的传感器提供电压、接地、发送数据信号和接收数据信号;风蚀传感器接口电路通过带屏蔽的六根信号线与风蚀传感器相连,分别用于向传感器提供电压,接地,撞击动能,粒子计数,单独粒子动能和增益控制。优选的,传感器与GPS模块分别采用UART通信协议。优选的,上位机为带串口或者USB接口的笔记本电脑或者台式机。本技术可采集风速、风向、气压、超声波、温度、湿度、风蚀、沙埋深度、地磁场强、GPS定位信息。本技术传感器结构简单、成本低廉、功耗低、效率高;可进行模块拓展,同时对多个点进行检测并进行统一控制。【附图说明】:图1为沙尘环境参数检测平台设备系统结构示意图。图2为沙尘环境参数检测平台设备通信原理示意图。图中:处理器1、GPS模块2、FPGA模块3、风速传感器4、风向传感器5、气压传感器6、超声波传感器7、温度传感器8、湿度传感器9、风蚀传感器1、沙埋传感器11、地磁传感器12ο【具体实施方式】:沙尘环境参数检测平台设备包括上位机、采集模块、发电模块、传感器,上位机与采集模块连接,采集模块与发电模块和传感器连接。请同时参阅图1及图2,在本实施方式中,沙尘环境检测平台设备还包括FPGA模3,采集模块的个数大于等于1,FPGA模块与多个采集模块交互式连接,构成一个交互式数据采集系统。采集模块包括处理器1、处理器外围电路、电源转换电路、稳压电路、RS232接口电路、传感器接口电路、GPS模块2,电源转换电路与稳压电路的输入为发电模块,电源转换电路与稳压电路的输出为处理器1、处理器外围电路、采集模块所在的电路,发电模块采用太阳能发电。传感器接口电路包括风速传感器接口电路、风向传感器接口电路、气压传感器接口电路、超声波传感器接口电路、温度传感器接口电路、湿度传感器接口电路、风蚀传感器接口电路、沙埋传感器接口电路和地磁传感器接口电路,传感器包括风速传感器4、风向传感器5、气压传感器6、超声波传感器7、温度传感器8、湿度传感器9、风蚀传感器1、沙埋传感器11、地磁传感器12 ;风速传感器4、风向传感器5、气压传感器6、超声波传感器7、温度传感器8、湿度传感器9、沙埋传感器11、地磁传感器12接口电路通过带屏蔽的四根信号线与各相应的传感器连接,分别用于向对应的传感器提供电压、接地、发送数据信号和接收数据信号;风蚀传感器接口电路通过带屏蔽的六根信号线与风蚀传感器相连,分别用于向传感器提供电压,接地,撞击动能,粒子计数,单独粒子动能和增益控制。采集模块还带有RS232接口电路,由稳压电路和电源转换电路提供供电电源。采集模块与机器人配装,采集模块通过GPRS和GSM方式采集到数据后,直接发送到上位机。传感器与GPS模块2分别采用UART通信协议。上位机为带串口或者USB接口的笔记本电脑或者台式机。在本实施方式中GPS模块2的型号为sim908,处理器I的型号为新华龙C8051F023,FPGA模块3的处理器的型号为Cyclone II EP2C5T144I8芯片,采集模块的处理器I通过UART协议由RS232接口电路接收上位机发送的控制指令;处理器I根据上位机发送的控制指令,通过控制总线和地址总线,启动相应的采集模块;采集的传感器数据先经过数字滤波程序处理,然后经过数据转换程序转换为研究所需要的数据参数,最后通过串口将转换后的数据参数送至上位机。如果接收到上位机传来的休眠指令或者在一定时间内未接收到上位机的工作指令,处理器则控制数据采集模块进入低功耗模式。以上所述为本技术的较佳实施例,本技术不应该局限于该实施例和附图所公开的内容,凡是不脱离本技术所公开的技术下完成的等效或者修改,都落入本技术的保护范围。【主权项】1.一种沙尘环境参数检测平台设备,其特征在于:沙尘环境参数检测平台设备包括上位机、采集模块、发电模块、传感器,上位机与采集模块连接,采集模块与发电模块和传感器连接;沙尘环境参数检测平台设备还包括FPGA模块,采集模块的个数大于等于1,FPGA模块与采集模块交互式连接,构成一个交互式数据采集系统;采集模块包括处理器、处理器外围电路、电源转换电路、稳压电路、RS232接口电路、传感器接口电路、GPS模块,电源转换电路与稳压电路的输入为发电模块,电源转换电路与稳压电路的输出为处理器、处理器外围电路;采集模块与机器人配装,采集模块通过GPRS和GSM方式采集到数据后,直接发送到上位机。2.如权利要求1所述的沙尘环境参数检测平台设备,其特征在于:发电模块采用太阳能发电。3.如权利要求1所述的沙尘环境参数检测平台设备,其特征在于:传感器接口电路包括风速传感器接口电路、风向传感器接口电路、气压传感器接口电路、超声波传感器接口电路、温度传感器接口电路、湿度传感器接口电路、风蚀传感器接口电路、沙埋传感器接口电路和地磁传感器接口电路,传感器包括风速传感器、风向传感器、气压传感器、超声波传感器、温度传感器、湿度传感器、风蚀传感器、沙埋传感器、地磁传感器;风速传感器、风向传感器、气压传感器、超声波传感器、温度传感器、湿度传感器、沙埋传感器、地磁传感器接口电路通过带屏蔽的四根信号线与各相应的传感器连接,分别用于向对应的传感器提供电压、接地、发送数据信号和接收数据信号;风蚀传感器接口电路通过带屏蔽的六根信号线与风蚀传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沙尘环境参数检测平台设备,其特征在于:沙尘环境参数检测平台设备包括上位机、采集模块、发电模块、传感器,上位机与采集模块连接,采集模块与发电模块和传感器连接;沙尘环境参数检测平台设备还包括FPGA模块,采集模块的个数大于等于1,FPGA模块与采集模块交互式连接,构成一个交互式数据采集系统;采集模块包括处理器、处理器外围电路、电源转换电路、稳压电路、RS232接口电路、传感器接口电路、GPS模块,电源转换电路与稳压电路的输入为发电模块,电源转换电路与稳压电路的输出为处理器、处理器外围电路;采集模块与机器人配装,采集模块通过GPRS和GSM方式采集到数据后,直接发送到上位机。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张志刚李心鹏康晓满孙培刚王晨刘炳森闵星
申请(专利权)人:宁夏大学
类型:新型
国别省市:宁夏;64

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