CN205899285U - 气溶胶激光雷达系统采集控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种气溶胶激光雷达系统采集控制系统，通过此系统能够采集气溶胶激光雷达需要的各种参数因子，增强了气溶胶激光雷达数据分析的准确性，同时能够实现对激光雷达各类组件的控制和管理，增强了气溶胶激光雷达无人值守的能力，使气溶胶激光雷达能够适应各种复杂的外场环境。
Description
技术领域
本实用新型涉及气溶胶激光雷达系统采集控制器，应用于大气环境监测领域。
背景技术
近年来激光雷达被广泛应用于探测大气气溶胶、能见度、大气边界层、大气污染气体、水汽、臭氧、大气风场、大气温度和大气密度等参数。随着各种技术的不断发展，激光雷达在大气科学、环境保护、气象、气候以及军事等领域有着更为广阔的应用前景。
但是由于现阶段激光雷达对于污染的预报预警能力较为薄弱，在数据分析时需要人为导致气象参数（如风速、风向等），增加了用户分析数据的难度。同时现阶段激光雷达无法实现对于市电供电情况的监控，无法实现市电断电后对于设备的保护，市电重新上电后无法实现对于设备的自启动，导致激光雷达无人值守能力很差。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是设计一种气溶胶激光雷达系统采集控制器，为气溶胶激光雷达的数据分析提供气象参数因子，同时提高气溶胶激光雷达无人值守能力。
为了达到以上，本实用新型采用了以下技术方案：
气溶胶激光雷达系统采集控制器，其特征在于：包括有电源模块、主控单元、固态继电器、市电输入接口、温湿度采集接口、风速采集接口、风向采集接口、室内温度采集接口、工控机主机电源控制接口、显示器电源控制接口、激光器电源控制接口、雨刮电机控制接口、雨刮电机状态采集接口、UPS通信接口、工控机通信接口和激光器通信接口；市电输入接口通过电缆线和电源模块输入端连接；电源模块输出端通过电缆线和主控单元电源输入端连接；主控单元通过电缆线分别和第一固态继电器、第二固态继电器、第三固态继电器连接；第一固态继电器、第二固态继电器、第三固态继电器通过电缆线分别和工控机主机电源控制接口、显示器电源控制接口、激光器电源控制接口；主控单元通过电缆线分别雨刮器控制接口、雨刮器状态采集接口、温湿度采集接口、风速采集接口、风向采集接口、室内温度采集接口连接；主控单元通过通讯线分别UPS通信接口、工控机通信接口和激光器通信接口连接。
所述的气溶胶激光雷达系统采集控制器，其特征在于：内设有数采分析软件的工控机可通过所述工控机通信接口和主控单元通信连接，可以将主控单元采集的信息上传给工控机，同时工控机可以下传控制命令给主控单元，以实现控制。
所述的气溶胶激光雷达系统采集控制器，其特征在于：UPS可通过所述的UPS通信接口和主控单元连接，以采集UPS状态信息并上传给所述工控机，监控当前UPS电量，当UPS低电量时，发送自动关机指令以实现对UPS电池的保护。
所述的气溶胶激光雷达系统采集控制器，其特征在于：激光器可通过所述的激光器通信接口和主控单元连接，以实现对激光器的控制，同时采集激光器工作状态信息并上传给工控机。
所述的气溶胶激光雷达系统采集控制器，其特征在于：温湿度传感器、风速传感器、风向传感器、室内温度传感器可分别通过所述温湿度采集接口、风速采集接口风向采集接口、室内温度采集接口和主控单元连接，分别采集外部温湿度信息、外部风速信息、外部风向信息、室内温度信息并上传给所述工控机，为数据分析提供参数因子。
所述的气溶胶激光雷达系统采集控制器，其特征在于：工控机主机电源控制器可以通过所述工控机主机电源控制接口和主控单元连接，可以在市电断电后，切断工控机主机电源以节省UPS电量；同时可以在市电来电后自动打开工控机主机。
所述的气溶胶激光雷达系统采集控制器，其特征在于：显示器电源控制器可以通过所述显示器电源控制接口和主控单元连接，可以在市电断电后，切断显示器电源以节省UPS电量，同时可以在市电来电后自动打开显示器。
所述的气溶胶激光雷达系统采集控制器，其特征在于：激光器电源控制器可以通过所述激光器电源控制接口和主控单元连接，可以在市电断电后，切断激光器电源以节省UPS电量，同时可以在市电来电后自动打开激光器。
所述的气溶胶激光雷达系统采集控制器，其特征在于：雨刮电机可以通过所述雨刮电机控制接口和主控单元连接， 可以控制雨刮电机并通过雨刮电机状态采集接口采集雨刮电机状态，并上传给工控机。
本实用新型的基本原理在于：
1、通过主控单元分别通过温湿度采集接口采集室外湿度信息、风向采集接口采集风向信息、风速采集接口风速信息、室内温度采集接口采集室内温度，并通过工控机通信接口将上诉信息发送给工控机；2、主控单元通过UPS通信接口采集UPS工作状态信息，并通过工控机通信接口将UPS状态信息上传给工控机，同时接口工控机命令以控制UPS；3、主控单元通过激光器通信接口采集激光器状态信息，如激光器冷却液水位，水温等，并将激光器状态信息上传给工控机，接收工控机指令，控制激光器出光，采集等；4、主控单元通过雨刮电机控制接口控制雨刮电机工作，通过雨刮电机状态采集接口采集雨刮器状态，并将雨刮器状态上传给工控机；5、主控单元通过接收工控机指令，来控制工控机主机电源、显示器电源、激光器电源，同时能够根据采集到UPS状态信息，自动控制工控机主机电源、显示器电源、激光器电源的打开和关闭。
本实用新型的工作过程：
打开UPS后，控制采集器上电，根据查询到UPS状态判断当前是否为市电供电，如果是市电供电则控制打开工控机主机电源、显示器电源、激光器电源和天窗加热器电源，等待工控机启动后，整个激光雷达开始工作，工作中实时采集室外湿度、风速风向、室内温度并上传给工控机，同时接收工控机命令发送给激光器，控制激光器工作，同时采集激光器状态信息上传给工控机；定时控制雨刮器工作，以达到为天窗玻璃除灰尘和除水，同时将采集到的雨刮电机状态传送给工控机；如果工作过程中市电断电，不关闭激光器电源和工控机主机电源，保证激光雷达最大限度的工作，如果监测到UPS电量过低，则关闭激光器电源和工控机主机电源，同时发送关闭UPS指令，以保护UPS电池，增加电池寿命，如果市电重新来电，则打开工控机主机电源、显示器电源、激光器电源，激光雷达重新正常工作。
本实用新型的优点是：
1、增加了气溶胶激光雷达测量因子，同时为气溶胶激光雷达数据分析提供参数因子；2、增加了气溶胶激光雷达无人值守能力，提高了激光雷达在外场使用的自动化程度。
附图说明
图1为本实用新型的总示意图。
图2为本实用新型使用连接示意图。
具体实施方式
如图1所示，气溶胶激光雷达系统采集控制器，包括电源模块1-1、主控单元1-2、固态继电器1-3、市电输入接口1-4、温湿度采集接口1-5、风速采集接口1-6、风向采集接口1-7、室内温度采集接口1-8、工控机主机电源控制接口1-9、显示器电源控制接口1-10、激光器电源控制接口1-11、雨刮电机控制接口1-12、雨刮电机状态采集接口1-13、UPS通信接口1-14、工控机通信接口1-15和激光器通信接口1-16。市电输入接口通过线1和电源模块输入端连接；电源模块用于将220V交流转换成5V直流给主控单元供电，电源模块输出端通过线2和主控单元电源输入端连接；主控单元通过线10、线11、线12分别和固态继电器1、固态继电器2、固态继电器3；固态继电器1、固态继电器2、固态继电器3分别通过线14、线15、线16和工控机主机电源控制接口、显示器电源控制接口、激光器电源控制接口连接；主控单元分别通过线9和线8和雨刮器控制接口、雨刮器状态采集接口连接；主控单元分别通过线3、线4、线5、线6和温湿度采集接口、风速采集接口、风向采集接口、室内温度采集接口；主控单元分别通过通信线1、通信线2和通信3和UPS通信接口、工控机通信接口和激光器通信接口连接。
如图2所示，温湿度传感器2-1、风速传感器2-2、风向传感器2-3、室内温度传感器2-4通过温湿度采集接口、风速采集接口、风向采集接口、室内温度采集接口和气溶胶雷达系统采集控制器连接，用于采集室外湿度、风速风向、室内温度信息；UPS2-5通过UPS通信接口和气溶胶雷达系统采集控制器连接，用于UPS状态查询和UPS控制，工控机2-6通过工控机通信接口和气溶胶雷达系统采集控制器连接，用于将采集信息的上传和工控机控制指令的下发，激光器2-7通过激光器通信接口和气溶胶雷达系统采集控制器连接，用于采集激光器状态信息和控制激光器；工控机电源控制器2-8、显示器电源控制器2-9、激光器电源控制器2-10分别通过工控机主机电源控制接口、显示器电源控制接口、激光器电源控制接口和气溶胶雷达系统采集控制器连接，用于对工控机主机电源、显示器电源、激光器电源的控制；雨刮器的雨刮电机2-11通过雨刮器控制接口和雨刮器状态采集接口连接到气溶胶雷达系统采集控制器，可以实现对雨刮电机的控制和雨刮电机状态的采集。
Claims (9)
1.气溶胶激光雷达系统采集控制器，其特征在于：包括有电源模块、主控单元、固态继电器、市电输入接口、温湿度采集接口、风速采集接口、风向采集接口、室内温度采集接口、工控机主机电源控制接口、显示器电源控制接口、激光器电源控制接口、雨刮电机控制接口、雨刮电机状态采集接口、UPS通信接口、工控机通信接口和激光器通信接口；市电输入接口通过电缆线和电源模块输入端连接；电源模块输出端通过电缆线和主控单元电源输入端连接；主控单元通过电缆线分别和第一固态继电器、第二固态继电器、第三固态继电器连接；第一固态继电器、第二固态继电器、第三固态继电器通过电缆线分别和工控机主机电源控制接口、显示器电源控制接口、激光器电源控制接口；主控单元通过电缆线分别雨刮器控制接口、雨刮器状态采集接口、温湿度采集接口、风速采集接口、风向采集接口、室内温度采集接口连接；主控单元通过通讯线分别UPS通信接口、工控机通信接口和激光器通信接口连接。
2.根据权利要求1所述的气溶胶激光雷达系统采集控制器，其特征在于：内设有数采分析软件的工控机可通过所述工控机通信接口和主控单元通信连接，可以将主控单元采集的信息上传给工控机，同时工控机可以下传控制命令给主控单元，以实现控制。
3.根据权利要求2所述的气溶胶激光雷达系统采集控制器，其特征在于：UPS可通过所述的UPS通信接口和主控单元连接，以采集UPS状态信息并上传给所述工控机，监控当前UPS电量，当UPS低电量时，发送自动关机指令以实现对UPS电池的保护。
4.根据权利要求3所述的气溶胶激光雷达系统采集控制器，其特征在于：激光器可通过所述的激光器通信接口和主控单元连接，以实现对激光器的控制，同时采集激光器工作状态信息并上传给工控机。
5.根据权利要求4所述的气溶胶激光雷达系统采集控制器，其特征在于：温湿度传感器、风速传感器、风向传感器、室内温度传感器可分别通过所述温湿度采集接口、风速采集接口、风向采集接口、室内温度采集接口和主控单元连接，分别采集外部温湿度信息、外部风速信息、外部风向信息、室内温度信息并上传给所述工控机，为数据分析提供参数因子。
6.根据权利要求5所述的气溶胶激光雷达系统采集控制器，其特征在于：工控机主机电源控制器可以通过所述工控机主机电源控制接口和主控单元连接，可以在市电断电后，切断工控机主机电源以节省UPS电量；同时可以在市电来电后自动打开工控机主机。
7.根据权利要求6所述的气溶胶激光雷达系统采集控制器，其特征在于：显示器电源控制器可以通过所述显示器电源控制接口和主控单元连接，可以在市电断电后，切断显示器电源以节省UPS电量，同时可以在市电来电后自动打开显示器。
8.根据权利要求7所述的气溶胶激光雷达系统采集控制器，其特征在于：激光器电源控制器可以通过所述激光器电源控制接口和主控单元连接，可以在市电断电后，切断激光器电源以节省UPS电量，同时可以在市电来电后自动打开激光器。
9.根据权利要求8所述的气溶胶激光雷达系统采集控制器，其特征在于：雨刮电机可以通过所述雨刮电机控制接口和主控单元连接，可以控制雨刮电机并通过雨刮电机状态采集接口采集雨刮电机状态，并上传给工控机。
Priority Applications (1)
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| CN201620838830.6U CN205899285U (zh) | 2016-08-04 | 2016-08-04 | 气溶胶激光雷达系统采集控制器 |
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| CN201620838830.6U CN205899285U (zh) | 2016-08-04 | 2016-08-04 | 气溶胶激光雷达系统采集控制器 |
Publications (1)
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| CN201620838830.6U Active CN205899285U (zh) | 2016-08-04 | 2016-08-04 | 气溶胶激光雷达系统采集控制器 |
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| CN (1) | CN205899285U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107402384A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-11-28 | 安徽科创中光科技有限公司 | 一种高功率臭氧激光雷达的安全防护系统 |
| CN107942775A (zh) * | 2017-10-18 | 2018-04-20 | 安徽蓝盾光电子股份有限公司 | 一种激光雷达智能启动和失电保护系统 |
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2016
- 2016-08-04 CN CN201620838830.6U patent/CN205899285U/zh active Active
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