一种回声测深仪远程在线计量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种回声测深仪远程在线计量系统，该系统包括微处理器和远程在线服务器模块；还包括均与所述微处理器连接的用于载波信号捕获与处理的载波信号处理模块、用于生成回波信号的信号再生发送模块、用于时序控制的延时控制处理模块、用于数据传输的通讯传输模块、用于数据存储的数据存储模块、用于系统精度校验的晶振溯源模块以及用于人机交互的人机交互模块；所述微处理器和所述远程在线服务器模块通过所述通讯传输模块通信连接；所述延时控制处理模块还分别与所述信号再生发送模块、所述载波信号处理模块和所述人机交互模块连接。本实用新型专利技术提供一种回声测深仪远程控制和检定校准便捷而稳定的通讯手段，可实现远距离实时控制测深。

A remote on-line measurement system for echo sounder

【技术实现步骤摘要】
一种回声测深仪远程在线计量系统
本技术涉及水深测量设备检定校准领域，特别涉及一种回声测深仪远程在线计量系统。
技术介绍
回声测深仪是水运工程中常用的测量仪器，能够在船只航行过程中准确地测得水深数据，为广大海洋工作者提供了一个强有力的水深测量手段。目前，常规的回声测深仪计量检定方法为：将回声测深仪放入检定水槽中，换能器竖直向下或横向水平发射超声波，测深仪接收反射回波，用测深仪示值与已知标准值进行比对计算测量误差。此方法受检定水槽尺寸的限制，测量范围受限，操作繁琐，检定成本较高。此外，用户需将待检仪器通过快递或货运送到检定/校准单位，检定/校准单位对仪器进行检定后出具相关证书，再将仪器和证书邮寄到用户手中，这一过程造成很大的人工和时间成本。
技术实现思路
本技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种能够操作简便且实现远程测量的回声测深仪远程在线计量系统。本技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种回声测深仪远程在线计量系统，该系统包括微处理器和远程在线服务器模块；还包括均与所述微处理器连接的用于载波信号捕获与处理的载波信号处理模块、用于生成回波信号的信号再生发送模块、用于时序控制的延时控制处理模块、用于数据传输的通讯传输模块、用于数据存储的数据存储模块、用于系统精度校验的晶振溯源模块以及用于人机交互的人机交互模块；所述微处理器和所述远程在线服务器模块通过所述通讯传输模块通信连接；所述延时控制处理模块还分别与所述信号再生发送模块、所述载波信号处理模块和所述人机交互模块连接。进一步地，还包括与所述微处理器连接的用于提供系统工作电源的电源管理模块。进一步地，所述载波信号处理模块包括：用于接收载波信号并判断信号有效性的接收判断子模块；用于捕获回波信号频率的频率捕获子模块；以及用于采集载波信号幅值的幅值测量子模块。进一步地，所述信号再生发送模块包括：将回波信号幅值进行多路电压调节的幅值调整子模块；用于控制回波信号发送、停止、返回及脉冲宽度的回波控制子模块；以及用于回波信号的滤波处理及信号放大的深度调节子模块。进一步地，所述延时控制处理模块包括：用于对人机交互模块进行时序控制的人机交互延时子模块；用于对载波信号处理模块进行时序控制的载波信号延时子模块；以及用于对信号再生发送模块进行时序控制的回波信号延时子模块。进一步地，所述通讯传输模块包括RS485子模块和WiFi子模块。进一步地，所述人机交互模块包括：用于显示信息的液晶显示子模块；用于输入参数的输入控制子模块；以及用于播报信息的语音播报子模块。进一步地，所述数据存储模块包括W25Q16芯片。进一步地，所述晶振溯源模块包括5032有源晶振芯片。进一步地，所述远程在线服务器模块包括用于实现测试数据的接收和发送的客户端模块、用于远程参数的设置和数据存储的中心服务器模块以及用于实验现场的视频监控的视频监控模块。本技术具有的优点和积极效果是：本技术通过识别接收载波信号，模拟相应频率的回波信号，并判断回波信号发送时间，判断出当前回声测深仪的校准距离，通过WiFi子模块无线传输将数据上传至上位机客户端，并通过视频进行实时测试监控，最终将测试数据和实时监控视频传送到远程中心服务器，根据检定结果生成检定证书或检定结果通知书，从而解决回声测深仪检定过程中对检验水槽的要求及异地送检带来的时间、成本问题。本技术可根据用户需要，进行任一量程范围内的深度检验，实现连续多个水位深度的自动检验功能，同时融合无线网络通信技术，为回声测深仪远程控制和检定校准提供便捷而稳定的通讯手段，实现远距离实时控制。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术中的其中一种载波信号处理模块的电路原理图；图3为本技术中的其中一种信号再生发送模块的电路原理图；图4为本技术中的其中一种延时控制处理模块的电路原理图；图5为本技术中的通讯传输模块的其中一种RS485子模块电路原理图；图6为本技术中的通讯传输模块的其中一种WiFi子模块电路原理图；图7为本技术中的人机交互模块的其中一种液晶显示子模块电路原理图；图8为本技术中的人机交互模块的其中一种输入控制子模块电路原理图；图9为本技术中的人机交互模块的其中一种语音播报子模块电路原理图；图10为本技术中的其中一种数据存储模块电路原理图；图11为本技术中的其中一种晶振溯源模块电路原理图；图12为本技术中的其中一种微处理器电路原理图；图13为本技术的工作流程图。图中：U1B、第一级电平转换器集成电路；U1C、第二级电平转换器集成电路；U2、信号发生器集成电路；U3、模拟开关集成电路；U4、RS485收发器集成电路；U5、WiFi集成电路；U6、液晶显示器集成电路；U7、按键开关集成电路；U8、语音模块集成电路；U9、存储器集成电路；U10、晶振集成电路；U11、CPU集成电路；R1、第一电阻；R2、第二电阻；R3、第三电阻；R4、第四电阻；R5、第五电阻；R6、第六电阻；R7、第七电阻；LED1、LED指示灯。具体实施方式为能进一步了解本技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下：在本技术创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本技术创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本技术创造中的具体含义。请参见图1至图13，一种回声测深仪远程在线计量系统，该系统包括微处理器和远程在线服务器模块；还包括均与所述微处理器连接的用于载波信号捕获与处理的载波信号处理模块、用于生成回波信号的信号再生发送模块、用于时序控制的延时控制处理模块、用于数据传输的通讯传输模块、用于数据存储的数据存储模块、用于系统精度校验的晶振溯源模块以及用于人机交互的人机交互模块；所述微处理器和所述远程在线服务器模块通过所述通讯传输模块通信连接；所述延时控制处理模块还分别与所述信号再生发送模块、所述载波信号处理模块和所述人机交互模块连接。回声测深仪与所述通讯传输模块连接，通过所述通讯传输模块与所述微处理器和远程在线服务器模块通信。其中，微处理器可采用STM32系列微处理器，所述STM32系列微处理器分别与载波信号处理模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种回声测深仪远程在线计量系统，其特征在于，该系统包括微处理器和远程在线服务器模块；还包括均与所述微处理器连接的用于载波信号捕获与处理的载波信号处理模块、用于生成回波信号的信号再生发送模块、用于时序控制的延时控制处理模块、用于数据传输的通讯传输模块、用于数据存储的数据存储模块、用于系统精度校验的晶振溯源模块以及用于人机交互的人机交互模块；所述微处理器和所述远程在线服务器模块通过所述通讯传输模块通信连接；所述延时控制处理模块还分别与所述信号再生发送模块、所述载波信号处理模块和所述人机交互模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种回声测深仪远程在线计量系统，其特征在于，该系统包括微处理器和远程在线服务器模块；还包括均与所述微处理器连接的用于载波信号捕获与处理的载波信号处理模块、用于生成回波信号的信号再生发送模块、用于时序控制的延时控制处理模块、用于数据传输的通讯传输模块、用于数据存储的数据存储模块、用于系统精度校验的晶振溯源模块以及用于人机交互的人机交互模块；所述微处理器和所述远程在线服务器模块通过所述通讯传输模块通信连接；所述延时控制处理模块还分别与所述信号再生发送模块、所述载波信号处理模块和所述人机交互模块连接。2.根据权利要求1所述的回声测深仪远程在线计量系统，其特征在于，还包括与所述微处理器连接的用于提供系统工作电源的电源管理模块。3.根据权利要求1或2所述的回声测深仪远程在线计量系统，其特征在于，所述载波信号处理模块包括：用于接收载波信号并判断信号有效性的接收判断子模块；用于捕获回波信号频率的频率捕获子模块；以及用于采集载波信号幅值的幅值测量子模块。4.根据权利要求1或2所述的回声测深仪远程在线计量系统，其特征在于，所述信号再生发送模块包括：将回波信号幅值进行多路电压调节的幅值调整子模块；用于控制回波信号发送、停止、返回及脉冲宽度的回波控制子模块；以...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩鸿胜，倪文军，李先瑞，李绍辉，曹玉芬，田庆林，窦春辉，孙亮，孟祥杰，李志飞，王辉，
申请(专利权)人：交通运输部天津水运工程科学研究所，
类型：新型
国别省市：天津,12