CN204515438U - 一种北斗远程测控终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种北斗远程测控终端，主要包括外壳，外壳顶端设有悬挂孔，底部设有“U”形底座支架，外壳底部还设有北斗天线接口以及传感器接口，外壳表面设有用户界面，用户界面上设有液晶显示器、LED指示灯、磁感应按钮，外壳内部设有干电池组以及测控终端控制装置，测控终端控制装置上设有单片机和控制电路板，控制电路板上设有AD模块、AD调理模块、数字通信模块、GPIO模块、光耦隔离模块、北斗一号通信模块，本实用新型结构简单、设计新颖，可以无盲区的进行远程测控，能够实现测控点的定位，同时可以解决北斗信息无法存储和管理问题。

Description

一种北斗远程测控终端

技术领域：

本实用新型涉及一种远程通信装置，尤其涉及一种北斗远程测控终端。

背景技术：

远程测控技术在现代科学技术、工业生产和国防等诸领域中的应用十分广泛。测控技术的现代化，已被公认为科学技术和生产现代化的重要条件和明显标志。随着计算机技术、通信技术和电子技术的飞速发展，在现代远程测控领域中，各种先进的测控技术、测控设备和远程通信手段层出不穷。如何提高测控系统远程通信的可靠性、准确性和及时性，以及如何扩大通信的距离，一直是远程测控系统设计和研究过程中必须考虑的一系列关键性的问题。传统的远程测控系统有：应用专线的远程测控系统、利用公用电话网的远程测控系统、采用光纤通道的远程测控系统、基于Internet的远程测控系统、基于无线通信的远程测控系统。

传统的远程测控系统一般采用基于GPRS/CDMA蜂窝移动数据业务网络的远程测控技术、基于zigBee技术的远程测控技术、基于无线数据电台的远程测控技术，这些技术传输速率高、功耗低，应用性强，但是还是存在以下问题：在偏僻的山区及无人区，移动数据业务不能有效覆盖，致使网络终端链路不通；通信距离近，传输范围一般介于10～100m之间，在增加发射功率后，也只能增加到1～3km。如果需要进一步增加通信距离，必须建立大量路由节点，使系统成本进一步增加；无论模拟电台、数字电台还是微功率数传，在市场的空间一直不是很大，传统的SCADA系统的每个节点的一次性造价较高，随着GPRS和CDMA网络的日渐成熟，资费和终端日趋便宜，瓜分了部分原有的数传电台的市场，在实时性要求不高、系统覆盖范围又大的系统中，如抄表系统，铁路列控系统这一现象尤为突出；虽然SCADA系统的发展很快，但数传电台的市场并没有得到响应的提高，反而有所下降；传统的远程测控系统无法存储信息、管理效率低下。

实用新型内容：

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种结构简单、设计新颖，可以无盲区的进行远程测控，能够实现测控点的定位，同时可以解决北斗信息无法存储和管理问题的技术方案：

一种北斗远程测控终端，主要包括外壳，外壳顶端设有悬挂孔，底部设有“U”形底座支架，外壳底部还设有北斗天线接口以及传感器接口，外壳表面设有用户界面，用户界面上设有液晶显示器、LED指示灯、磁感应按钮，外壳内部设有干电池组以及测控终端控制装置，测控终端控制装置上设有单片机和控制电路板，控制电路板上设有AD模块、AD调理模块、数字通信模块、GPIO模块、光耦隔离模块、北斗一号通信模块，还包括电压传感器、电流传感器、数字传感器以及开关量传感器。

作为优选，电源模块分别连接用户界面、单片机、控制电路板，单片机电信号连接用户界面，单片机分别连接北斗一号通信模块、AD模块、数字通信模块、GPIO模块，北斗一号通信模块通过天线电信号连接北斗卫星，AD模块分别连接AD调理模块、电压传感器，GPIO模块连接光耦隔离模块，控制电路板分别连接电压传感器、电流传感器、数字传感器以及开关量传感器。

作为优选，单片机上位机程序软件由sq12008r2数据库、软件主程序、登陆界面、基本信息录入界面、系统管理界面、数据查询于管理界面、数据图形化显示界面、Microsoft.Net Framework 4.5及以上的运行环境组成。

作为优选，外壳长150mm、宽120mm，悬挂孔和“U”形底座支架直径均为4.5mm。

本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型不需要进行先期的网络建设，将北斗一号通信模块通过天线与北斗卫星电信号连接，由于使用了卫星通信信道，网络覆盖全国所有地区，可以无盲区的进行远程测控。

(2)本实用新型能够实现测控点的定位，本实用新型可以安装在移动的被测载体上，实现边定位边测控，使测控范围增加到多维空间。

(3)本实用新型通过安装传感器接口能够接驳多类传感器。

(4)本实用新型采用的单片机上位机程序，解决北斗转发平台收到大量信息后，存储、查询、分析、上报数据、打印报表等技术难题，同时可有效提高大量北斗信息管理效率问题。

附图说明：

图1为本实用新型的正视图；

图2为本实用新型的控制系统连接结构图。

具体实施方式：

为使本实用新型的发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。

如图1-2所示，一种北斗远程测控终端，主要包括外壳1，外壳1顶端设有悬挂孔2，底部设有“U”形底座支架3，外壳1长150mm、宽120mm，悬挂孔2和“U”形底座支架3直径均为4.5mm，外壳1底部还设有北斗天线接口4以及传感器接口5，外壳1表面设有用户界面6，用户界面6上设有液晶显示器61、LED指示灯62、磁感应按钮63，为了有良好的人机交互环境，采用128*64像素的LCD液晶显示器显示汉字与图形，直观显示工作状态，LED指示灯62用于指示工作状态，在待机状态下可以了解设备工作情况，考虑到该设备部署环境较为恶劣，采用全封闭结构设计，为方便人机交互，采用磁感应开关作为输入设备，实现设备唤醒，显示切换功能。磁感应按钮63相比较于机械按钮损耗小，灵敏度高，方便在密封的条件下工作，相对于薄膜键盘按钮成本更低，无磨损情况。外壳1内部设有干电池组7以及测控终端控制装置8，测控终端控制装置8上设有电源模块80、单片机81和控制电路板82，控制电路板82上设有AD模块821、AD调理模块822、数字通信模块823、GPIO模块824、光耦隔离模块825、北斗一号通信模块826，还包括电压传感器9、电流传感器10、数字传感器11以及开关量传感器12。

电源模块80分别连接用户界面6、单片机81、控制电路板82，单片机81电信号连接用户界面6，单片机81分别连接北斗一号通信模块826、AD模块821、数字通信模块823、GPIO模块824，北斗一号通信模块826通过天线13电信号连接北斗卫星14，AD模块821分别连接AD调理模块822、电压传感器9，GPIO模块824连接光耦隔离模块825，控制电路板82分别连接电压传感器9、电流传感器10、数字传感器11以及开关量传感器12。系统的核心控制元件是单片机81，主要负责对外部输入量的采集、与北斗一号通信模块826的数据交换、远程操作指令的合成与解析以及人机交互界面的显示控制等；AD调理模块能够采集4-20mA电流传感器10和电压传感器9输入信号量；本实用新型数字通信模块823为系统的通信核心，负责接收单片机81的控制指令，并将接收到远程的指令传输给单片机81进行解码；电源模块80是设备的能源核心，可以采用14.4V直流干电池组7进行供电，也可输入外部直流电压。电源模块80经过稳压、滤波的为各模块提供纯净的二次电源。

本实用新型上电后(或由待机过程中被唤醒后)，对全系统进行自检，初始化各类外设并读取测控参数，如：测控时间、接驳传感器类型及系统配置等，根据配置参数，控制不同的数据总线读取不同类型的外部传感器，对有电流型或电压型传感器进行平滑滤波获取真值，对数字型传感器进行修正，一路送液晶显示器61显示以图形和字符的形式显示，一路待编码发送，单片机81根据预设通信协议及编码规定，将读取到的外部传感器数据编码，控制北斗一号通信模块826发送信息至远端接收设备，远端接收设备接收到设备发送的测量信息后，通过北斗一号模块826的信息功能回馈控制信息。单片机81接收到回馈信息后，对信息解码，待控制，单片机81按照预先设置的控制模式，在解码后的指令控制下，通过GPIO端口824控制外部设备动作以达控制目的，单片机81控制动作完毕后，立即启动定位功能，待定位成功后将设备位置信息发送至远端。本实用新型工作完毕后进入待机模式，根据预设时间或外部按钮中断唤醒。单片机81保持核心的基本供电维持正常运行，其他外设全部掉电以节省能源。本实用新型不需要进行先期的网络建设，将北斗一号通信模块826通过天线与北斗卫星14电信号连接，由于使用了卫星通信信道，网络覆盖全国所有地区，可以无盲区的进行远程测控，同时能够实现测控点的定位，本实用新型还可以安装在移动的被测载体上，实现边定位边测控，使测控范围增加到多维空间。

单片机81上位机程序软件由sq12008r2数据库、软件主程序、登陆界面、基本信息录入界面、系统管理界面、数据查询与管理界面、数据图形化显示界面、Microsoft Net Framework 4.5及以上的运行环境组成。该软件的运行流程为：a)软件数据来源为北斗转发平台接收的实时信息，收到数据后，自动存入数据库中。b)点击软件后，检测数据库是否连接正常，如异常提示用户附加有效数据库；c)用户输入正确用户名密码后，系统开始获取本地或远程数据库信息，并使用数据处理函数，将原始数据分割至4个分表中，以备查询使用，同时修改数据标志位。d)初次使用系统，需要设置系统所需的必要初始条件。e)通过数据查询系统，可通过多种组合条件的筛选数据；f)可将查询的数据输出到EXCEL文档、打印等功能；g)系统管理员可删除数据、但不可修改原始数据，以保证数据有效性；h)系统所有数据操作，均有操作记录，方便以后查询记录；i)可按地区、点位、日、周、月、年等方式显示曲线或柱状图，分析数据(查找最大、最小、平均值等)，并可将查询结果图形化保存，方便存档，该软件提供多于十种的筛选查询条件，管理效率更高。本实用新型采用的单片机上位机程序，解决北斗转发平台收到大量信息后，存储、查询、分析、上报数据、打印报表等技术难题，同时可有效提高大量北斗信息管理效率问题。

上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。

Claims (4)

1.一种北斗远程测控终端，主要包括外壳(1)，其特征在于：所述外壳(1)顶端设有悬挂孔(2)，底部设有“U”形底座支架(3)，所述外壳(1)底部还设有北斗天线接口(4)以及传感器接口(5)，所述外壳(1)表面设有用户界面(6)，所述用户界面(6)上设有液晶显示器(61)、LED指示灯(62)、磁感应按钮(63)，所述外壳(1)内部设有干电池组(7)以及测控终端控制装置(8)，所述测控终端控制装置(8)上设有电源模块(80)、单片机(81)和控制电路板(82)，所述控制电路板(82)上设有AD模块(821)、AD调理模块(822)、数字通信模块(823)、GPIO模块(824)、光耦隔离模块(825)、北斗一号通信模块(826)，还包括电压传感器(9)、电流传感器(10)、数字传感器(11)以及开关量传感器(12)。

2.根据权利要求1所述的一种北斗远程测控终端，其特征在于：所述电源模块(80)分别连接所述用户界面(6)、所述单片机(81)、所述控制电路板(82)、所述单片机(81)电信号连接所述用户界面(6)，所述单片机(81)分别连接所述北斗一号通信模块(826)、所述AD模块(821)、所述数字通信模块(823)、所述GPIO模块(824)，所述北斗一号通信模块(826)通过天线(13)电信号连接北斗卫星(14)，所述AD模块(821)分别连接所述AD调理模块(822)、所述电压传感器(9)，所述GPIO模块(824)连接所述光耦隔离模块(825)，所述控制电路板(82)分别连接所述电压传感器(9)、所述电流传感器(10)、所述数字传感器(11)以及所述开关量传感器(12)。

3.根据权利要求1所述的一种北斗远程测控终端，其特征在于：所述单片机(81)上位机程序软件由sql2008r2数据库、软件主程序、登陆界面、基本信息录入界面、系统管理界面、数据查询与管理界面、数据图形化显示界面、Microsoft Net Framework 4.5及以上的运行环境组成。

4.根据权利要求1所述的一种北斗远程测控终端，其特征在于：所述外壳(1)长150mm、宽120mm，所述悬挂孔(2)和所述“U”形底座支架(3)直径均为4.5mm。