CN207360525U - 一种可自动追踪信号接收器进行实时定位的海洋浮标 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可自动追踪信号接收器进行实时定位的海洋浮标，包括浮体、用于锚定浮体的锚链系统、设于浮体顶部的塔架、设于浮体内部的蓄电池盒、设于塔架侧面的太阳能转化系统、设于塔架内部的防水仪器盒、设于防水仪器盒顶部的定向天线，所述蓄电池盒内置可充电电池，与太阳能转化系统形成用于供电的太阳能供电系统，所述防水仪器盒内置主控芯片、分别与主控芯片连接的GPS定位模块、数据传输模块和信号接收器自动追踪模块，在数据传输过程中，GPS定位模块采集的数据经主控芯片处理后，通过数据传输模块回传至信号接收器，信号接收器自动追踪模块保证在浮标旋转或倾斜时定向天线始终对准信号接收器，进而保证数据通讯的畅通。
Description
技术领域
本实用新型属于单锚锚定、使用微波通讯或卫星通讯传输数据的海洋浮标技术领域，特别涉及一种在全海域使用的可自动追踪信号接收器进行实时定位的海洋浮标。
背景技术
海洋浮标在进行实时定位时，需要通过与服务端进行数据交互从而实现相应的功能。目前在数据传输方面主要有卫星通讯、微波通讯和GPRS/CDMA通讯几大类。近海海域多使用GPRS/CDMA通讯方式进行数据传输，远海多使用卫星通讯方式进行数据传输。在近海海域，GPRS/CDMA通讯方式对信号塔和浮标上的全向天线输出比特率要求较高，造成成本上升；而且经实验测试，超过15海里时，市场上现有的同类产品无法保证数据回传的稳定性。远海海域，使用卫星通讯进行数据传输的海洋浮标为保证天线的指向稳定，会增大浮标体积，造成成本浪费。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型提供一种应用更灵活、适用范围更广泛、可自动追踪信号接收器进行实时定位的海洋浮标。
为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种可自动追踪信号接收器进行实时定位的海洋浮标，包括浮体、用于锚定浮体的锚链系统、设于浮体顶部的塔架、设于浮体内部的蓄电池盒、设于塔架侧面的太阳能转化系统、设于塔架内部的防水仪器盒、设于防水仪器盒顶部的定向天线，所述蓄电池盒内置可充电电池，与太阳能转化系统形成用于供电的太阳能供电系统，所述防水仪器盒内置主控芯片、分别与主控芯片连接的GPS定位模块、数据传输模块和信号接收器自动追踪模块，在数据传输过程中，GPS定位模块采集的数据经主控芯片处理后，通过数据传输模块回传至信号接收器，所述信号接收器自动追踪模块保证在浮标旋转或倾斜时定向天线始终对准信号接收器，进而保证数据通讯的畅通。
进一步的，所述信号接收器自动追踪模块包括陀螺寻北仪、可控万向连接轴、伺服电机一和伺服电机二，所述可控万向连接轴位于防水仪器盒顶部、安装于伺服电机一上，可控万向连接轴上安装有伺服电机二和定向天线，所述陀螺寻北仪、伺服电机一、伺服电机二分别与主控芯片连接；在浮标旋转或倾斜时，陀螺寻北仪反馈信号给主控芯片，主控芯片对陀螺寻北仪反馈的信号进行处理后，控制伺服电机一和伺服电机二操控可控万向连接轴的旋转，伺服电机一控制可控万向连接轴水平方向旋转，伺服电机二控制可控万向连接轴垂直方向旋转，保证在浮标旋转或倾斜时定向天线始终对准信号接收器。
进一步的，所述浮体内部下方设有配重块。
进一步的，所述浮体通过锚链系统与沉入海底的沉石相连。
与现有技术相比，本实用新型优点在于：解决了普通单锚锚定浮标使用全向天线导致数据通讯距离短、使用定向天线在单锚锚定浮标因旋转或倾斜时导致数据无法传输、为增强浮标的稳定性增大浮体或使用固定浮标而导致成本大幅提升的问题；在海洋浮标发生倾斜或旋转时利用信号接收器自动追踪模块来保证浮标与信号接收器的实时对接，使定向天线始终对准信号接收器，保证数据的稳定传输，应用更灵活、适用范围更广泛。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的信号接收器自动追踪模块结构示意图；
图3为本实用新型数据传输系统示意图。
图中，1.沉石；2.锚链系统；3.配重块；4.浮体；5.蓄电池盒；6.防水仪器盒；7.太阳能转化系统；8.信号接收器自动追踪模块；9.塔架；10.定向天线；11. 可控万向连接轴；12.主控芯片；13. 陀螺寻北仪；14.伺服电机一；15.伺服电机二；16. 太阳能供电系统。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
如图1、2所示，一种可自动追踪信号接收器进行实时定位的海洋浮标，包括浮体4、用于锚定浮体4的锚链系统2、设于浮体4顶部的塔架9、设于浮体4内部的蓄电池盒5、设于塔架9侧面的太阳能转化系统7、设于塔架9内部的防水仪器盒6、设于防水仪器盒6顶部的定向天线10，蓄电池盒5内置可充电电池，与太阳能转化系统7形成用于供电的太阳能供电系统16；浮体4内部下方设有配重块3，浮体4通过锚链系统2与沉入海底的沉石1相连。
防水仪器盒6内置主控芯片12、分别与主控芯片12连接的GPS定位模块、数据传输模块和信号接收器自动追踪模块8；信号接收器自动追踪模块8包括陀螺寻北仪13、可控万向连接轴11、伺服电机一14和伺服电机二15，可控万向连接轴11位于防水仪器盒6顶部、安装于伺服电机一14上，可控万向连接轴11上安装有伺服电机二15和定向天线10，陀螺寻北仪13、伺服电机一14、伺服电机二15分别与主控芯片12连接。浮标投放时，对定向天线10方向及主控芯片12的初始化数据进行设定；浮标投放后，太阳能供电系统16给其他模块进行供电，信号接收器自动追踪模块进入启动状态。
在浮标旋转或倾斜时，陀螺寻北仪13反馈信号给主控芯片12，主控芯片12对陀螺寻北仪13反馈的信号进行处理后，控制伺服电机一14和伺服电机二15操控可控万向连接轴11的旋转，伺服电机一14控制可控万向连接轴11水平方向旋转，伺服电机二15控制可控万向连接轴11垂直方向旋转，保证在浮标旋转或倾斜时定向天线10始终对准信号接收器。
如图3所示，当智慧浮标需要与服务器进行数据传输时，GPS定位模块采集的数据经主控芯片处理后，通过数据传输模块回传至信号接收器，传至服务器，信号接收器自动追踪模块保证在浮标旋转或倾斜时定向天线始终对准信号接收器，进而保证数据通讯的畅通。
主控芯片获取GPS定位模块传输过来的数据后给数据传输模块下发使用数据传输指令。若成功，服务器返回接收成功的指令，数据传输模块将该指令反馈给主控芯片，主控芯片标记数据传输完成，进入休眠状态，等待下条指令。若传输不成功，数据传输模块接收不到接收成功的指令，主控芯片于0.5秒后再次获取GPS定位模块传输过来的数据，并进行发送，直到主控芯片接收到服务器返回的传输成功的指令后，完成本次数据传输。
综上所述，本实用新型结构简单，在海洋浮标发生倾斜或旋转时利用信号接收器自动追踪模块来保证浮标与信号接收器的实时对接，使定向天线始终对准信号接收器，保证数据的稳定传输，应用更灵活、适用范围更广泛。
当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本实用新型的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种可自动追踪信号接收器进行实时定位的海洋浮标，包括浮体、用于锚定浮体的锚链系统、设于浮体顶部的塔架、设于浮体内部的蓄电池盒、设于塔架侧面的太阳能转化系统、设于塔架内部的防水仪器盒、设于防水仪器盒顶部的定向天线，所述蓄电池盒内置可充电电池，与太阳能转化系统形成用于供电的太阳能供电系统，其特征在于：所述防水仪器盒内置主控芯片、分别与主控芯片连接的GPS定位模块、数据传输模块和信号接收器自动追踪模块，在数据传输过程中，GPS定位模块采集的数据经主控芯片处理后，通过数据传输模块回传至信号接收器，所述信号接收器自动追踪模块保证在浮标旋转或倾斜时定向天线始终对准信号接收器，进而保证数据通讯的畅通。
2.根据权利要求1所述的可自动追踪信号接收器进行实时定位的海洋浮标，其特征在于：所述信号接收器自动追踪模块包括陀螺寻北仪、可控万向连接轴、伺服电机一和伺服电机二，所述可控万向连接轴位于防水仪器盒顶部、安装于伺服电机一上，可控万向连接轴上安装有伺服电机二和定向天线，所述陀螺寻北仪、伺服电机一、伺服电机二分别与主控芯片连接；伺服电机一控制可控万向连接轴水平方向旋转，伺服电机二控制可控万向连接轴垂直方向旋转。
3.根据权利要求1或2所述的可自动追踪信号接收器进行实时定位的海洋浮标，其特征在于：所述浮体内部下方设有配重块。
4.根据权利要求3所述的可自动追踪信号接收器进行实时定位的海洋浮标，其特征在于：所述浮体通过锚链系统与沉入海底的沉石相连。
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