基于以太网的高频地波雷达系统监视器技术方案

一种基于以太网的高频地波雷达系统监视器，主要包括数据采集计算机、以太网接口电路、单片机最小系统、功率驱动及声光报警电路、直流稳压电源电路。当雷达系统正常工作时，数据采集计算机不停地采集回波信号，存入数据库中，同时通过网络向远端系统监视器发送触发命令，通知系统监视器不要报警。若系统监视器在设定的报警时间间隔内未收到来自网络主机的触发命令，则认为采集计算机出现了故障，无法采集数据，此时通过声光报警，提醒本地或远端值守人员迅速采取措施，保障能够及时恢复雷达系统，从而提高了雷达系统的工作效率和经济效益。本实用新型专利技术既可本地安装实现现场监视，也可安装在远端，实现远程监视，因此具有很大的灵活性。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于高频地波海洋雷达环境监测
，特别涉及一种基于以太网的高频 地波雷达系统监视器。技术背景高频地波雷达是一种可以进行连续大面积海洋环境监测的重要探测设备，主要探测海面 风、浪、流、潮等海面动力学参数及海上低速移动目标，对国民经济和国防建设有着十分重 要的意义。由于雷达主要布置在沿海地区和海上岛屿，要求全天候连续工作，工作环境恶劣， 雷达系统时常发生各种不可预知的软硬件问题，使雷达系统的管理和维护非常困难，同时对 值守人员的专业知识要求较高，运行成本增高，限制了高频地波雷达的大范围推广。以太网(Ethemet)是目前使用最为广泛、最为稳定的一种局域网技术，而局域网则是构筑 当代互联网(Internet)的基石。局域网是小范围内的有限通信设备互联在一起的通信网。这里 的通信设备可以包括微型计算机、终端、外部设备等。以太网技术成熟，技术的升级换代都 是向下兼容的，价格越来越低，网络结构简单、经济，功能强大、灵活性好，且应用十分普 及。因此通过以太网对雷达系统运行状态进行远程监视，进而实现雷达的远程控制具有实际 应用价值。
技术实现思路
本技术针对高频地波雷达实际应用中出现的问题，利用计算机网络的优点，提出一 种基于以太网的高频地波雷达系统监视器。该装置本身具有网络接口，可以作为独立节点直 接接入局域网，即可本地安装实现现场监视，也可安装在远端，实现远程监视，通过声光报 警，提醒值守人员迅速采取措施，保障能够及时恢复雷达系统，从而减轻了维护人员的工作 量，提高了雷达系统的工作效率和经济效益。本技术提供的技术方案是 一种基于以太网的高频地波雷达系统监视器，包括计算 机、以太网接口电路、单片机最小系统、功率驱动及声光报警电路、直流稳压电源电路，所 述计算机、以太网接口电路、单片机最小系统和功率驱动及声光报警电路依次电连接；所述直流稳压电源电路的一端与以太网接口电路相连接，另一端分别与单片机最小系统和功率驱 动及声光报警电路相连接。上述的单片机最小系统采用51系列单片机AT89C51，外接X5045芯片作为抗干扰的复 位电路，选用11.0592的晶体振荡器。具有体积小、可靠性高等优点，可以上电自动复位、 手动复位、程序死机自动复位。上述的以太网接口电路采用联杰国际公司生产的DM9000A芯片和带网络变压器的RJ45 插座，具有通信速率高、通信可靠、外围电路简单等优点。本技术应用于高频地波雷达系统中，通过以太网络与数据采集计算机相连。数据采 集计算机遵照TCP/IP协议，通过网络用UDP包的方式定时发送触发命令，通知系统监视器， 雷达系统正处于正常工作状态。当雷达出现故障或数据采集计算机出现软件或硬件故障时， 数据采集计算机将不会发送触发命令，系统监视器在设定的报警时间间隔内未收到来自网络 的触发命令，则认为雷达系统出现了故障，并无法采集数据，此时系统监视器通过声光报警。本技术实时监测网络接口，当在设定的报警时间间隔内，收到数据采集计算机发送 的触发命令时，认为雷达系统工作正常，重新设置内部定时器，不用报警。否则认为雷达系 统出现故障，数据采集计算机无法采集数据，通过声光报警，提醒本地或远端值守人员迅速 采取措施，保障能够及时恢复雷达系统，从而减轻了维护人员的工作量，极大地提高了雷达 系统的工作效率和经济效益。监视器即可本地安装实现现场监视，也可安装在远端，实现远 程监视，只要保证监视器能接入局域网即可，因此具有很大的灵活性。附图说明图l是本技术方框图。图2是本技术单片机最小系统电路原理图。图3是本技术网络接口电路原理图。图4是本技术直流稳压电源电路原理图。图5和图6是本技术单片机程序框图。具体实施方式以下结合附图，对本技术作进一步详细的描述。参见图1，本技术实施例中的一种基于以太网的高频地波雷达系统监视器，主要包括 数据采集计算机、以太网接口电路、单片机最小系统、功率驱动及声光报警电路、直流稳压 电源电路，在单片机内部监控程序的控制下，实时监视数据采集计算机通过网络发送的触发 命令，触发命令通过网络连接的UDP包的形式封装。当雷达系统正常工作时，数据采集计算机不停地采集回波信号，存入数据库中，同时通过网络向远端系统监视器发送触发命令，通 知系统监视器不要报警。当在设定的报警时间间隔内未收到触发命令时，认为雷达系统出现 故障，则驱动蜂鸣器和发光二极管实现声光报警，提醒本地或远端值守人员迅速采取措施，保 障能够及时恢复雷达系统。图2中的单片机最小系统采用51系列单片机AT89C51，外接X5045芯片作为抗干扰的复 位电路，选用11.0592的晶体振荡器,单片机AT89C51通过数据、地址及控制总线与网络接 口相连。图3中的以太网接口电路采用DM9000A芯片，外接带网络变压器的RJ45插座，通过数据、 地址及控制总线与AT89C51相连，DM9000A从网络收到数据后向单片机发出中断来通知单片 机来读取数据。图4中的直流稳压电源电路采用线性电源。先用9V变压器将220V交流电变为9V交流电， 经全波整流、滤波、三端稳压器，输出+5V直流电压。+5V电源通过稳压芯片TPS75233输出 +3乂直流电压，给DM9000A供电。图5和图6给出了单片机程序框图。该技术可由数据采集计算机设定工作状态和报 警时间间隔。数据采集计算机通过发送启动命令，设定系统报警器的报警时间间隔，开启报 警功能。当系统报警器收到数据采集计算机发送的停止命令时，报警器的报警功能关闭，即 不再监视雷达的运行状态。在雷达系统需要报警监视时，总是先由数据采集计算机通过网络发送一个启动命令(命 令封装在UDP数据包中)，开启报警器的报警及监视功能。之后在数据采集过程中，数据釆集 计算机通过网络用UDP包的方式(或者命令用TCP包的形式封装)定时发送触发命令，以表 明雷达工作正常。触发命令则使报警器不断地重设定时器，使定时器无法超过报警时间间隔， 故不报警。当雷达系统出现故障或数据采集计算机出现软件或硬件故障时，数据采集计算机 将不会发送触发命令，报警器在设定的报警时间间隔内未收到PC通过网络发送的触发命令， 则认为采集计算机出现了故障，并无法采集数据，此时系统监视器通过声光报警，提醒本地 或远端值守人员迅速采取措施，保障能够及时恢复雷达系统。权利要求1、一种基于以太网的高频地波雷达系统监视器，包括计算机、以太网接口电路、单片机最小系统、功率驱动及声光报警电路、直流稳压电源电路，其特征在于所述计算机、以太网接口电路、单片机最小系统和功率驱动及声光报警电路依次电连接；所述直流稳压电源电路的一端与以太网接口电路相连接，另一端分别与单片机最小系统和功率驱动及声光报警电路相连接。2、 根据权利要求1所述的基于以太网的高频地波雷达系统监视器，其特征在于所述单片机最小系统采用51系列单片机AT89C51。3、 根据权利要求1所述的基于以太网的高频地波雷达系统监视器，其特征在于所述 以太网接口电路采用联杰国际公司生产的DM9000A芯片和带网络变压器的RJ45插座。专利摘要一种基于以太网的高频地波雷达系统监视器，主要包括数据采集计算机、以太网接口电路、单片机最小系统、功率驱动及声光报警电路、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于以太网的高频地波雷达系统监视器，包括计算机、以太网接口电路、单片机最小系统、功率驱动及声光报警电路、直流稳压电源电路，其特征在于：所述计算机、以太网接口电路、单片机最小系统和功率驱动及声光报警电路依次电连接；所述直流稳压电源电路的一端与以太网接口电路相连接，另一端分别与单片机最小系统和功率驱动及声光报警电路相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈泽宗，徐超，武功成，柯亨玉，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]