一体化雷达测流小车制造技术

本发明专利技术提供了一体化雷达测流小车，配合安装在左右两对称设置的缆绳上，包括小车主体，小车主体由车盖和车身组成，车身的左右两侧对称设有移动组件，车身中设有T型转向器、直流无刷电机、控制模块、锂电池和编码器，移动组件包括前后对称设置的驱动轮和从动轮，所述驱动轮和从动轮的下方均设有防脱轮，缆绳从驱动轮与防脱轮之间以及从动轮与防脱轮之间穿过，车盖顶部设有太阳能电池板、Lora天线和NB

【技术实现步骤摘要】
一体化雷达测流小车


[0001]本专利技术涉及雷达测流
，尤其涉及一体化雷达测流小车。

技术介绍

[0002]目前，市面上的雷达测流小车均采用内置电池，外部留有一个充电接口，充电时需要使用充电口与充电头对接，长时间使用以后，充电接头部分会锈蚀以及淤积垃圾物，进而导致充电失败。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本专利技术公开了一体化雷达测流小车，不仅具有太阳能充电功能，还支持DTU传输。
[0004]具体方案如下：
[0005]一体化雷达测流小车，配合安装在左右两对称设置的缆绳上，其特征在于：包括小车主体，所述小车主体由上下设置的车盖和车身组成，所述车身的左右两侧对称设有移动组件，车身中设有T型转向器、直流无刷电机、控制模块、锂电池和编码器，所述移动组件包括前后对称设置的驱动轮和从动轮，所述驱动轮和从动轮的下方均设有防脱轮，所述防脱轮与车身配合连接，缆绳从驱动轮与防脱轮之间以及从动轮与防脱轮之间穿过，所述直流无刷电机与T型转向器配合连接，所述T型转向器与两驱动轮配合连接，直流无刷电机具有效率高、寿命长、噪声小的特点，T型转向器将一个直流无刷电机的单轴驱动，变成双轴驱动，少用了一个电机，有效解决了双电机同步问题，所述编码器与从动轮配合连接，本小车不使用四轮驱动，目的是更准确的计算前进的距离，通过在从动轮上安装编码器，当驱动轮出现打滑时，从动轮不会进行相应的转动，从而不会进行计数，直流无刷电机上的霍尔编码器可以计算得到直流无刷电机的转数，当直流无刷电机的转数与编码器的计数相差过大时，可以判断小车出现问题，产生报警，所述车盖顶部设有太阳能电池板、Lora天线和NB
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Iot天线，车身底部设有雷达流速仪与水位计一体机，所述太阳能电池板与锂电池连接，所述Lora天线、NB
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Iot天线以及雷达流速仪与水位计一体机均与控制模块连接，其中，太阳能电池板通过两芯防水插头穿过车盖后与锂电池连接，雷达流速仪与水位计一体机通过四芯防水插头穿过车身底板与控制模块连接，所述锂电池给控制模块供电。
[0006]作为本专利技术的进一步改进，所述控制模块包括单片机，所述锂电池通过DC
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DC与单片机连接，且锂电池与单片机间设有电池电压检测电路，电池电压检测电路可实时监测锂电池电压，单片机间隔一定时间读取电压值，当电压值小于设定的阈值时发出报警信号，所述单片机还连接有RS485接口1、RS485接口2、RS232接口、电机控制接口、控电接口、开关量输入接口、存储电路、NB
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iot模组和Lora模组，其中，RS485接口1接入雷达流速仪与水位计一体机，RS485接口2备用，RS232接口用于设备调试，电机控制接口与直流无刷电机连接，用于控制直流无刷电机的速度、方向以及读取电机转速的反馈信号，控电接口用于编码器的电源控制，开关量输入接口用于接入编码器的输出信号，NB
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Iot模组连接NB
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Iot天线，用于
远程交互，传输数据到中心站数据接收平台，相较于GPRS，具有更强的覆盖范围，增加20db的信号增益，更低的功耗和成本，更多的连接数，一个扇区能够支持数万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构，解决传统2G/3G/4G(GPRS)网络不能满足物联网终端设备低功耗、低成本的问题，Lora模组连接Lora天线，用于近程数据交互，传输数据到附近的站点，Lora是创建长距离通讯连接的物理层或无线调制，相较于传统的FSK技术以及稳定性和安全性不足的短距离射频技术，Lora基于CSS调制技术在保持低功耗的同时极大地增加了通讯范围，并且具有传输距离远、抗干扰性强等特点。
[0007]作为本专利技术的进一步改进，所述太阳能电池板通过太阳能控制电路与锂电池连接，其中，太阳能控制电路使用国产太阳能MPPT芯片，外接太阳能板，使用太阳能板供电的PWM降压模式多节电池充电管理集成电路，即CN3795，当锂电池电压低于恒压充电电压的66.5%时，CN3795用所设置的恒流充电电流的17.5%对锂电池进行涓流充电，在恒压充电阶段，充电电流逐渐减小，当充电电流降低到恒流充电电流的16%时，充电结束，当输入电源掉电或者输入电压低于锂电池电压时，CN3795自动进入睡眠模式。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述单片机为低功耗STM32L4系列单片机，动态运行模式下低至28μA/MHz，接口电路、模组都带有控电功能，可在不使用时断电，降低待机时的功耗。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述驱动轮和从动轮为相同的圆盘状结构，其侧面中部沿圆周方向均设有环形凹槽，所述环形凹槽的槽底均布有螺纹，可增加驱动轮和从动轮与缆绳之间的摩擦力。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述防脱轮可上下移动的配合安装在车身上，在将小车安装至缆绳上时，将防脱轮下移，小车放在缆绳上，后将防脱轮上移，将缆绳卡在驱动轮与防脱轮以及从动轮与防脱轮之间，缆绳可陷于驱动轮以及从动轮上的环形凹槽内。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述小车主体的前后两侧中部均设有限位开关，控制模块中的开关量输入接口可同时接收前后限位开关的输出信号，小车在运行到终点或者回到起点时，小车的限位开关会先接触到终点或起点的障碍物，从而判断小车已经到达。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述车盖与车身之间设有橡胶密封垫，以达到密封效果。
[0013]本专利技术的有益效果在于：
[0014]1、控制模块采用了低功耗设计，工作时间不会太长，大部分时间处于非工作状态，也就是休眠模式，并且连接到MCU的外围电路处于断电状态，NB
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Iot和Lora模块中用到的模块会处于休眠状态，模块收到外部发来的指令会唤醒MCU，使MCU进入工作状态，MCU内部具有时钟功能，通过提前设定的闹钟，导设定的时间也会唤醒MCU，使其进入工作状态；
[0015]2、小车采用一体化设计，无需充电接口，内置太阳能充电电路和锂电池，相比于目前需要充电口的设备，延长了使用寿命。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的示意图。
[0017]图2为图1的俯视图。
[0018]图3为图1的右视图。
[0019]图4为本专利技术的系统原理图。
[0020]图5为本专利技术中河流断面配置示意图。
[0021]图6为本专利技术中缆绳示意图。
[0022]图7为本专利技术中间分割法部分流量计算示意图。
[0023]附图标记列表：
[0024]1‑
缆绳，2
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T型转向器，3
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直流无刷电机，4
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控制模块，5
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锂电池，6
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编码器，7
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驱动轮，8
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从动轮，9
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防脱轮，10
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太阳能电池板，11
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一体化雷达测流小车，配合安装在左右两对称设置的缆绳（1）上，其特征在于：包括小车主体，所述小车主体由上下设置的车盖和车身组成，所述车身的左右两侧对称设有移动组件，车身中设有T型转向器（2）、直流无刷电机（3）、控制模块（4）、锂电池（5）和编码器（6），所述移动组件包括前后对称设置的驱动轮（7）和从动轮（8），所述驱动轮（7）和从动轮（8）的下方均设有防脱轮（9），所述防脱轮（9）与车身配合连接，缆绳（1）从驱动轮（7）与防脱轮（9）之间以及从动轮（8）与防脱轮（9）之间穿过，所述直流无刷电机（3）与T型转向器（2）配合连接，所述T型转向器（2）与两驱动轮（7）配合连接，所述编码器（6）与从动轮（8）配合连接，所述车盖顶部设有太阳能电池板（10）、Lora天线（11）和NB
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Iot天线（12），车身底部设有雷达流速仪与水位计一体机（13），所述太阳能电池板（10）与锂电池（5）连接，所述Lora天线（11）、NB
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Iot天线（12）以及雷达流速仪与水位计一体机（13）均与控制模块（4）连接，所述锂电池（5）给控制模块（4）供电。2.根据权利要求1所述的一体化雷达测流小车，其特征在于：所述控制模块（4）包括单片机，所述锂电池（5）通过DC
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DC与单片机连接，且锂电池（5）与单片机间设有电池电压检测电路，所述单片机还连接有RS485接口1、RS485接口2、R...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪义东，陈志峰，季国安，张永兵，曹小洁，李亚涛，郑宏，叶文彬，王伟，贾德硕，隆威，杜红娟，顾雪冬，尚扬，
申请(专利权)人：水利部南京水利水文自动化研究所，
类型：新型
国别省市：