船舶航道的水文氣象采集系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種船舶航道的水文氣象采集系統，包括：水文氣象采集終端，與該水文氣象采集終端相連的數據采集模塊；所述數據采集模塊包括：通道選擇單元，與所述水文氣象采集終端的模擬信號輸出端相連的第一二選一模擬開關單元，分別與第一二選一模擬開關單元的兩輸出端相連的第一、第二調理電路，所述第一、第二調理電路的輸出端分別與第二二選一模擬開關單元的兩輸入端相連，第二二選一模擬開關單元的輸出端與AD單元的輸入端相連，該AD單元的輸出端與處理器單元相連；所述水文氣象采集終端為安裝在浮標上的聲學多普勒剖面海流計，用于采集航道水流、風流實時數據。
【專利說明】船舶航道的水文氣象采集系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種船舶航道的水文氣象采集系統。
【背景技術】
[0002]航道的水文信息對航運作業有著重要的影響，船舶航道的水文氣象采集系統是一種位于江海湖泊中的一種用于檢測航道信息的裝置，其巡檢周期達到半年到I年，在其工作過程中，水文氣象采集終端的信號采集范圍很寬，如果不加以處理的話，影響AD單元的處理精度，使水文數據產生偏差，影響航道管理。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的是提供一種船舶航道的水文氣象采集系統，該船舶航道的水文氣象采集系統解決了對水文氣象采集終端進行數據采集的技術問題。
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種船舶航道的水文氣象采集系統，包括:水文氣象采集終端，與該水文氣象采集終端相連的數據采集模塊；所述數據采集模塊包括:與所述水文氣象采集終端相連的通道選擇單元，與所述水文氣象采集終端的模擬信號輸出端相連的第一二選一模擬開關單兀，分別與第一二選一模擬開關單兀的兩輸出端相連的第一、第二調理電路，所述第一、第二調理電路的輸出端分別與第二二選一模擬開關單元的兩輸入端相連，第二二選一模擬開關單元的輸出端與AD單元的輸入端相連；所述水文氣象采集終端為安裝在浮標上的聲學多普勒剖面海流計，用于采集航道水流實時信息、或風流實時信息、或水位實時信息等。
[0005]所述通道選擇單元包括:比較器，該比較器的同相端與所述水文氣象采集終端的模擬信號輸出端相連，其反相端接入一基準電壓，該比較器的輸出端分別與NPN三極管、PNP三極管的基極相連，所述NPN三極管的集電極、PNP三極管的發射極分別與一高電平相連，所述NPN三極管的發射極、PNP三極管的集電極分別與第一、第二二選一模擬開關單元的控制端相連，且NPN三極管的發射極、PNP三極管的集電極還分別通過第一、第二電阻接地。
[0006]本實用新型的上述技術方案相比現有技術具有以下優點:本實用新型通過通道選擇單元對輸入范圍進行劃分，若輸入模擬信號大于基準電壓的輸入模擬信號進行按一定比例進行縮小后，輸入至AD模塊，若輸入模擬信號小于基準電壓的，則對輸入模擬信號進行放大處理，輸入至AD模塊，提高了調理電路的通用性，其具有結構簡單、可靠性好的特點，并使不同范圍的水文氣象信號均能進行調理采集，提高了船舶航道的水文氣象采集系統的數據采集精度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1為本實用新型的船舶航道的水文氣象采集系統的電路框圖；
[0008]圖2為本實用新型的數據采集模塊的電路框圖。
[0009]其中，比較器U1A、NPN三極管T1、PNP三極管T2、第一電阻R1、第二電阻R2。
【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖及實施例對本發明進行詳細說明:
[0011]如圖1至圖2所示，一種船舶航道的水文氣象采集系統，包括:處理器單元，水文氣象采集終端，所述水文氣象采集終端通過數據采集模塊與處理器單元相連；以及用于提供所述船舶航道的水文氣象采集系統電源的太陽能供電單元；與所述處理器單元相連的水文氣象信息存儲單元，所述處理器單元還與GPS/北斗雙模兼容接收機模塊和無線通信模塊相連；所述數據采集模塊包括:通道選擇單元，與所述水文氣象采集終端的模擬信號輸出端相連的第一二選一模擬開關單元，分別與第一二選一模擬開關單元的兩輸出端相連的第一、第二調理電路，所述第一、第二調理電路的輸出端分別與第二二選一模擬開關單元的兩輸入端相連，第二二選一模擬開關單兀的輸出端與AD單兀的輸入端相連,該AD單兀的輸出端與處理器單元相連。本實用新型還解決了船舶航道的水文氣象采集系統的自主供電以及多種方式無線數據傳輸的技術問題。
[0012]所述水文氣象采集終端為安裝在浮標上的聲學多普勒剖面海流計，用于采集航道水流實時信息、或風流實時信息、或水位實時信息等；所述無線通信模塊可以采用GPRS模塊或CDMA DTU通信模塊；所述水文氣象信息存儲單元采用存儲芯片或者通過SD卡與SD卡讀寫器來實現。所述太陽能供電單元包括太陽能板、與該太陽能板相連的蓄電池，以及蓄電池電流控制子模塊。
[0013]所述通道選擇單元包括:比較器U1A，該比較器UlA的同相端作為所述模擬信號的輸入端，其反相端接入一基準電壓，該比較器UlA的輸出端分別與NPN三極管Tl、PNP三極管T2的基極相連，所述NPN三極管Tl的集電極、PNP三極管T2的發射極分別與一高電平相連，所述NPN三極管Tl的發射極、PNP三極管T2的集電極分別與第一、第二二選一模擬開關單元的控制端相連；且NPN三極管的發射極Tl、PNP三極管T2的集電極還分別通過第一電阻R1、第二電阻R2接地。
[0014]通過基準電壓對信號進行劃分，若輸入模擬信號大于基準電壓，則比較器UlA輸出高電平，則NPN三極管Tl飽和導通，PNP三極管T2截止，即第一、第二二選一模擬開關單元的控制端分別獲得I和0，以選通第一調理電路對該輸入模擬信號進行調理，即縮小，通過第二二選一模擬開關單元使信號經過調理后接入AD單元；若輸入模擬信號小于基準電壓，則比較器UlA輸出低電平，則NPN三極管Tl截止，PNP三極管T2飽和導通，即所述二選一模擬開關的控制端分別獲得O和1，以選通第二調理電路對該輸入模擬信號進行調理，即放大，通過第二二選一模擬開關單元使信號經過調理后接入AD單元，使輸入模擬信號滿足AD單元采集需要。
[0015]所述第一調理電路可以選用由兩個集成運算放大器分別構成的反相比例運算和反相器來實現；所述第二調理電路選用由集成運算放大器構成的同相比例運算即可。
[0016]所述第一、第二二選一模擬開關單元可以選用⑶4053、CM303來實現。
【權利要求】
1.一種船舶航道的水文氣象采集系統，其特征在于，包括:水文氣象采集終端，與該水文氣象采集終端相連的數據采集模塊； 所述數據采集模塊包括:與所述水文氣象采集終端相連的通道選擇單元，與所述水文氣象采集終端的模擬信號輸出端相連的第一二選一模擬開關單元，分別與第一二選一模擬開關單元的兩輸出端相連的第一、第二調理電路，所述第一、第二調理電路的輸出端分別與第二二選一模擬開關單元的兩輸入端相連，第二二選一模擬開關單元的輸出端與AD單元的輸入端相連；所述水文氣象采集終端為安裝在浮標上的聲學多普勒剖面海流計。
2.根據權利要求1所述的船舶航道的水文氣象采集系統，其特征在于，所述通道選擇單元包括:比較器，該比較器的同相端作為所述模擬信號的輸入端，其反相端接入一基準電壓，該比較器的輸出端分別與NPN三極管、PNP三極管的基極相連，所述NPN三極管的集電極、PNP三極管的發射極分別與一高電平相連，所述NPN三極管的發射極、PNP三極管的集電極分別與第一、第二二選一模擬開關單元的控制端相連，且NPN三極管的發射極、PNP三極管的集電極還分別通過第一、第二電阻接地。
【文檔編號】G01W1/00GK204085513SQ201420337946
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年6月23日 優先權日:2014年6月23日
【發明者】高波 申請人:常州工學院