一种风速风向自适应的抛物面天线除雪系统技术方案

本发明专利技术公开了一种风速风向自适应的抛物面天线除雪系统，包括风扇、风道、喷风喷嘴、三维云台、风速风向传感器、控制器、电源模块、网络模块、手机APP；风扇连风道，风道连喷风喷嘴，都安装在三维云台上；风速风向传感器测量环境风速和风向；手机APP显示系统状态，异态报警，设置三维云台的巡航预置位，获取环境风速和风向，给控制器发送扫雪指令和停止扫雪指令；控制器接收扫雪指令，启动风扇，控制三维云台进入巡航模式，在每个预置位，按三维云台预置位修正及风扇功率调整算法修正预置位和调整风扇功率，喷风喷嘴随三维云台转动，喷出高速气流覆盖整个抛物面天线，实现除雪。本发明专利技术用手机APP遥控方便，抗风干扰，除雪高效。

An adaptive parabolic antenna snow removal system with wind speed and wind direction

The invention discloses a wind adaptive parabolic antenna snow removal system, including fan, air duct, air spray nozzle, a three-dimensional head, wind speed and direction sensor, controller, power supply module, network module, mobile phone APP; even the fan duct, air duct jet air nozzle are arranged in a three-dimensional head; wind sensor measurement environment the wind speed and direction; mobile phone APP display system status, abnormal alarm, cruise preset settings three-dimensional head position, obtaining environmental wind speed and direction, to the controller sends instructions and instructions to stop the snow snow snow; the controller receives instructions, start the fan control into 3D PTZ cruise mode, in each preset position, the preset position and adjust the fan power according to the three-dimensional PTZ preset correction and fan power adjustment correction algorithm, blowing nozzle rotates with the three-dimensional head, high discharge The speed airflow covers the whole parabolic antenna to achieve the snow removal. The mobile phone APP has the advantages of convenient remote control, wind resistance and high efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种风速风向自适应的抛物面天线除雪系统
本专利技术涉及抛物面天线除雪
，涉及一种风速风向自适应的抛物面天线除雪系统。
技术介绍
卫星和微波信号的传输和接收一般采用抛物面天线。下雪会影响抛物面天线的工作效率，给抛物面天线清除积雪是一项必要工作。下雪时间长，需要连续除雪。人工除雪，费时费力，除雪效果不佳，还容易损坏天线或者使天线发生移位，往往使用自动除雪系统。实际使用中，环境风速和风向是随时变换的，这就会干扰喷出的风的方向，降低除雪效率。因此，需要一种高效的抛物面天线除雪系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种风速风向自适应的抛物面天线除雪系统，以解决现有技术存在的问题。本专利技术所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种风速风向自适应的抛物面天线除雪系统，其特征在于包括：风扇、风道、喷风喷嘴、三维云台、风速风向传感器、控制器、电源模块、网络模块、手机APP；所述风扇连接风道，风道连接喷风喷嘴；所述风扇、风道和喷风喷嘴安装在三维云台上；所述喷风喷嘴，风扇吹出的风经风道通过喷风喷嘴形成高速气流喷出，吹到抛物面天线，将积雪吹散；所述三维云台，在抛物面天线外侧，与抛物面天线反射面中轴线的切面成大于0度且小于90度夹角，控制喷风方向；所述风速风向传感器，测量环境风速和风向；所述风扇、三维云台、风速风向传感器、电源模块、网络模块与控制器通过信号线连接，受控制器控制；所述控制器，是MCU、DSP、FPGA、ARM的一种；所述电源模块，是市电或太阳能供电，带蓄电池，为风扇、三维云台、风速风向传感器、控制器、网络模块供电；所述网络模块，可接入局域网或互联网，控制器通过网络模块与手机APP进行网络通讯；所述手机APP，包括网络检测模块、系统状态模块、云台预置位设置模块、喷风设置模块、环境风速风向模块、除雪模块；所述网络检测模块，检测与控制器的网络连接，中断则报警；所述系统状态模块，接收并显示控制器发送的系统状态信息；所述系统状态信息，包括风扇状态、三维云台状态、风速风向传感器状态、电源模块状态、网络模块状态；所述云台预置位设置模块，设置三维云台的巡航预置位；所述三维云台的巡航预置位，将整个抛物面天线的反射面划分为M*N个子区域，每个巡航预置位对应1个子区域；所述喷风设置模块，设置喷风档位与风扇功率的关联关系，设置当前喷风档位；所述喷风档位，将风扇的功率设为3档，对应3级喷风档位，1级喷风档位对应风扇最大功率的60％，2级喷风档位对应风扇最大功率的80％，3级喷风档位对应风扇最大功率；所述环境风速风向模块，接收并显示风速风向传感器测量的环境风速和风向；所述除雪模块，通过网络模块给控制器发送扫雪指令和停止扫雪指令；所述控制器的工作过程是：定时向手机APP发送系统状态信息；接收三维云台的巡航预置位设置指令，设置和更新三维云台的巡航预置位；定时向手机APP发送风速风向传感器测量的环境风向；接收扫雪指令，启动风扇，控制三维云台进入巡航模式，遍历每个预置位，每个预置位方向直对对应的抛物面天线反射面的子区域，按三维云台预置位修正及风扇功率调整算法得到三维云台的在该预置位的预置位修正方向和所需风扇功率P1瓦，于是移动三维云台到预置位修正方向，调节风扇功率为P1瓦，延时，完成1个预置位的操作，控制三维云台巡航遍历每个巡航位，带动喷风喷嘴转动，喷风喷嘴喷出的高速气流覆盖整个抛物面天线进行除雪，向手机APP发送扫雪进行中状态信息；接收停止扫雪指令，关闭风扇、控制三维云台复位，向手机APP发送扫雪停止状态信息；所述三维云台预置位修正及风扇功率调整算法是：设喷风喷嘴到抛物面天线的所有子区域的最远距离为L米，设喷风喷嘴口的风速为V米每秒，实验测得吹散距离喷风喷嘴L米处的积雪所需喷风喷嘴口的风速V至少为V0米每秒，实验测得风扇功率P与喷风喷嘴口的风速V的关系函数F，设环境风矢量的方向值为风速风向传感器测得的风向值，速度值为风速风向传感器测得的风速值，设预置位矢量的方向值为预置位方向，速度值为喷风喷嘴口的风速值V0米每秒，设预置位修正矢量的方向值为预置位修正方向，速度值为喷风喷嘴口的风速值V1米每秒，按矢量三角法，可从环境风矢量和预置位矢量，得到预置位修正矢量，即预置位修正方向和喷风喷嘴口的风速值V1，从预置位修正矢量的速度值V1米每秒和风扇功率P与喷风喷嘴口的风速V的关系函数F，可以得到此时风扇功率为P1瓦；所述手机APP的工作过程是：定时检测与控制器的网络连接，如网络连接中断，则声光报警；定时接收并显示控制器发送的系统状态信息，异态则声光报警；设置三维云台的巡航预置位；定时接收并显示风速风向传感器测量的环境风速和风向；当需要除雪时，发送扫雪指令给控制器；当结束除雪时，发送停止扫雪指令给控制器。本专利技术的有益效果是：手机APP显示系统状态，异态则声光报警，设置三维云台的巡航预置位，获取环境风速和风向，给控制器发送扫雪指令和停止扫雪指令；控制器接收扫雪指令，启动风扇，控制三维云台进入巡航模式，在每个预置位，按三维云台预置位修正及风扇功率调整算法修正预置位和调整风扇功率，三维云台巡航转动，带动喷风喷嘴转动方向，喷风喷嘴喷出的高速气流覆盖整个抛物面天线，实现除雪；控制器接收停止扫雪指令，关闭风扇，控制三维云台复位。本专利技术手机APP遥控方便，抗风干扰，除雪高效。附图说明图1是本专利技术实施例的系统结构图。图2是本专利技术实施例的手机APP模块结构图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创造特征、达成目的与功效易于明白了解，下面将结合实施例和附图对本专利技术作进一步详述。如图1和图2所示，一种风速风向自适应的抛物面天线除雪系统，其特征在于包括：风扇1、风道2、喷风喷嘴3、三维云台4、风速风向传感器5、控制器6、电源模块7、网络模块8、手机APP9；所述风扇1连接风道2，风道2连接喷风喷嘴3；所述风扇1、风道2和喷风喷嘴3安装在三维云台4上；所述喷风喷嘴3，风扇1吹出的风经风道2通过喷风喷嘴3形成高速气流喷出，吹到抛物面天线，将积雪吹散；所述三维云台4，在抛物面天线外侧，与抛物面天线反射面中轴线的切面成大于0度且小于90度夹角，控制喷风方向；所述风速风向传感器5，测量环境风速和风向；所述风扇1、三维云台4、风速风向传感器5、电源模块7、网络模块8与控制器6通过信号线连接，受控制器6控制；所述控制器6，是MCU、DSP、FPGA、ARM的一种；所述电源模块7，是市电或太阳能供电，带蓄电池，为风扇1、三维云台4、风速风向传感器5、控制器6、网络模块8供电；所述网络模块8，可接入局域网或互联网，控制器6通过网络模块8与手机APP9进行网络通讯；所述手机APP9，包括网络检测模块、系统状态模块、云台预置位设置模块、喷风设置模块、环境风速风向模块、除雪模块；所述网络检测模块，检测与控制器6的网络连接，中断则报警；所述系统状态模块，接收并显示控制器6发送的系统状态信息；所述系统状态信息，包括风扇1状态、三维云台4状态、风速风向传感器5状态、电源模块7状态、网络模块8状态；所述云台预置位设置模块，设置三维云台4的巡航预置位；所述三维云台4的巡航预置位，将整个抛物面天线的反射面划分为M*N个子区域，每个巡航预置位对应1个子区域；所述喷风设置模块，设置喷风档位与风扇1功率的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风速风向自适应的抛物面天线除雪系统，其特征在于包括：风扇、风道、喷风喷嘴、三维云台、风速风向传感器、控制器、电源模块、网络模块、手机APP；所述风扇连接风道，风道连接喷风喷嘴；所述风扇、风道和喷风喷嘴安装在三维云台上；所述喷风喷嘴，风扇吹出的风经风道通过喷风喷嘴形成高速气流喷出，吹到抛物面天线，将积雪吹散；所述三维云台，在抛物面天线外侧，与抛物面天线反射面中轴线的切面成大于0度且小于90度夹角，控制喷风方向；所述风速风向传感器，测量环境风速和风向；所述风扇、三维云台、风速风向传感器、电源模块、网络模块与控制器通过信号线连接，受控制器控制；所述控制器，是MCU、DSP、FPGA、ARM的一种；所述电源模块，是市电或太阳能供电，带蓄电池，为风扇、三维云台、风速风向传感器、控制器、网络模块供电；所述网络模块，可接入局域网或互联网，控制器通过网络模块与手机APP进行网络通讯；所述手机APP，包括网络检测模块、系统状态模块、云台预置位设置模块、喷风设置模块、环境风速风向模块、除雪模块；所述网络检测模块，检测与控制器的网络连接，中断则报警；所述系统状态模块，接收并显示控制器发送的系统状态信息；所述系统状态信息，包括风扇状态、三维云台状态、风速风向传感器状态、电源模块状态、网络模块状态；所述云台预置位设置模块，设置三维云台的巡航预置位；所述三维云台的巡航预置位，将整个抛物面天线的反射面划分为M*N个子区域，每个巡航预置位对应1个子区域；所述喷风设置模块，设置喷风档位与风扇功率的关联关系，设置当前喷风档位；所述喷风档位，将风扇的功率设为3档，对应3级喷风档位，1级喷风档位对应风扇最大功率的60％，2级喷风档位对应风扇最大功率的80％，3级喷风档位对应风扇最大功率；所述环境风速风向模块，接收并显示风速风向传感器测量的环境风速和风向；所述除雪模块，通过网络模块给控制器发送扫雪指令和停止扫雪指令；所述控制器的工作过程是：定时向手机APP发送系统状态信息；接收三维云台的巡航预置位设置指令，设置和更新三维云台的巡航预置位；定时向手机APP发送风速风向传感器测量的环境风向；接收扫雪指令，启动风扇，控制三维云台进入巡航模式，遍历每个预置位，每个预置位方向直对对应的抛物面天线反射面的子区域，按三维云台预置位修正及风扇功率调整算法得到三维云台的在该预置位的预置位修正方向和所需风扇功率P1瓦，于是移动三维云台到预置位修正方向，调节风扇功率为P1瓦，延时，完成1个预置位的操作，控制三维云台巡航遍历每个巡航位，带动喷风喷嘴转动，喷风喷嘴喷出的高速气流覆盖整个抛物面天线进行除雪，向手机APP发送扫雪进行中状态信息；接收停止扫雪指令，关闭风扇、控制三维云台复位，向手机APP发送扫雪停止状态信息；所述三维云台预置位修正及风扇功率调整算法是：设喷风喷嘴到抛物面天线的所有子区域的最远距离为L米，设喷风喷嘴口的风速为V米每秒，实验测得吹散距离喷风喷嘴L米处的积雪所需喷风喷嘴口的风速V至少为V0米每秒，实验测得风扇功率P与喷风喷嘴口的风速V的关系函数F，设环境风矢量的方向值为风速风向传感器测得的风向值，速度值为风速风向传感器测得的风速值，设预置位矢量的方向值为预置位方向，速度值为喷风喷嘴口的风速值V0米每秒，设预置位修正矢量的方向值为预置位修正方向，速度值为喷风喷嘴口的风速值V1米每秒，按矢量三角法，可从环境风矢量和预置位矢量，得到预置位修正矢量，即预置位修正方向和喷风喷嘴口的风速值V1，从预置位修正矢量的速度值V1米每秒和风扇功率P与喷风喷嘴口的风速V的关系函数F，可以得到此时风扇功率为P1瓦；所述手机APP的工作过程是：定时检测与控制器的网络连接，如网络连接中断，则声光报警；定时接收并显示控制器发送的系统状态信息，异态则声光报警；设置三维云台的巡航预置位；定时接收并显示风速风向传感器测量的环境风速和风向；当需要除雪时，发送扫雪指令给控制器；当结束除雪时，发送停止扫雪指令给控制器。...

【技术特征摘要】
1.一种风速风向自适应的抛物面天线除雪系统，其特征在于包括：风扇、风道、喷风喷嘴、三维云台、风速风向传感器、控制器、电源模块、网络模块、手机APP；所述风扇连接风道，风道连接喷风喷嘴；所述风扇、风道和喷风喷嘴安装在三维云台上；所述喷风喷嘴，风扇吹出的风经风道通过喷风喷嘴形成高速气流喷出，吹到抛物面天线，将积雪吹散；所述三维云台，在抛物面天线外侧，与抛物面天线反射面中轴线的切面成大于0度且小于90度夹角，控制喷风方向；所述风速风向传感器，测量环境风速和风向；所述风扇、三维云台、风速风向传感器、电源模块、网络模块与控制器通过信号线连接，受控制器控制；所述控制器，是MCU、DSP、FPGA、ARM的一种；所述电源模块，是市电或太阳能供电，带蓄电池，为风扇、三维云台、风速风向传感器、控制器、网络模块供电；所述网络模块，可接入局域网或互联网，控制器通过网络模块与手机APP进行网络通讯；所述手机APP，包括网络检测模块、系统状态模块、云台预置位设置模块、喷风设置模块、环境风速风向模块、除雪模块；所述网络检测模块，检测与控制器的网络连接，中断则报警；所述系统状态模块，接收并显示控制器发送的系统状态信息；所述系统状态信息，包括风扇状态、三维云台状态、风速风向传感器状态、电源模块状态、网络模块状态；所述云台预置位设置模块，设置三维云台的巡航预置位；所述三维云台的巡航预置位，将整个抛物面天线的反射面划分为M*N个子区域，每个巡航预置位对应1个子区域；所述喷风设置模块，设置喷风档位与风扇功率的关联关系，设置当前喷风档位；所述喷风档位，将风扇的功率设为3档，对应3级喷风档位，1级喷风档位对应风扇最大功率的60％，2级喷风档位对应风扇最大功率的80％，3级喷风档位对应风扇最大功率；所述环境风速风向模块，接收并显示风速风向传感器测量的环境风速和风向；所述除雪模块，通过网络模块给控制器发送扫雪指令和停止扫雪指令；所述控制器的工作过程是：定时向手机AP...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞勋，
申请(专利权)人：合肥因艾信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34