CN209784568U - 一种人工影响天气火箭发射架通道检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种人工影响天气火箭发射架通道检测装置，包括微处理控制器模块、无线通信模块、电源模块、传感器模块、测距模块、升压检测模块、阻值测量模块、显示模块。本实用新型提供的火箭发射架通道检测装置，满足了人工影响天气火箭架及其装备的年度检测、维护保养的需求，其提供火箭架存放地点环境状况，为火箭架后期的保养维护提供依据，能够覆盖人工影响天气火箭架主要检测内容，适用于多种弹形的火箭发射架，具有良好的拓展性，实现了快速检测的目的，解决了传统人工检测方式操作易失误、效率较低的问题，节省了成本，简化了操作，检测结果通过无线自动上传后台管理平台，本地显示检测数据也直观可靠。

Description

一种人工影响天气火箭发射架通道检测装置

技术领域

本实用新型涉及气象领域，特别涉及一种人工影响天气火箭发射架通道检测装置。

背景技术

人工影响天气是指为避免或者减轻气象灾害，合理利用气候资源，在适当条件下通过人工干预的方式对局部大气的云物理过程进行影响，实现以增雨（雪）、防雹、消雾、消云等为目标的活动。它是气象服务于防灾、减灾、保护人民生命财产安全和提高人民生活质量、合理开发利用气候资源、生态建设与保护的重要科技手段之一。

增雨防雹火箭作业系统具有携带催化剂量大、播撒路径长、成核率高、发射高度高、便于操作、流动性较强等诸多优点。但火箭发射架在人影场外作业完毕后，由于火箭弹药燃烧和雨水的冲刷，在发射架导轨内壁产生了大量的酸性物质和灰烬，残留在发射架及点火触点等发射装置周围，因雨雪等原因，温度下降，灰烬及气体凝固成酸性物质粘附在导轨壁内，使导轨面及火箭发射装置生锈，易造成发射通道不畅、点火失灵等现象。所以增雨防雹火箭发射架需要定期年检，作业前也要对发射装置进行全面检查和调试，特别是点火触点、发射通道、发射器电池压力是否正常。但现有的检测手段都是凭人影作业人员手工完成，没有专业的检测设备且检测过程繁琐，检测时不仅费时费力而且检测并不能做到非常精确，难以对火箭发射架发射通道情况进行快速准确检测。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服上述问题，提供一种人工影响天气火箭发射架通道检测装置。

为达到上述目的，本实用新型采用的方法是：一种人工影响天气火箭发射架通道检测装置，包括微处理器控制模块、无线通信模块、电源模块、传感器模块、测距模块、升压检测模块、阻值测量模块、显示模块；所述的无线通信模块与所述的微处理器控制模块相连，将各种测量数据发送到后台管理平台；所述的传感器模块包括温湿度传感器和压力传感器，传感器模块与微处理器控制模块连接，温湿度传感器用于监测当时的火箭发射架环境状况检测，压力传感器用于检测火箭发射架各通道触点松动情况；所述的测距模块与微处理器控制模块相连，测距模块用于检验火箭发射架通道各个部位的导轨上、下、左、右之间的相对距离；所述的升压检测模块与微处理器控制模块相连，升压检测模块用于检测火箭发射架发射通道升压完成情况；所述的阻值测量模块与微处理器控制模块相连，阻值测量模块用于检测发射架的通道触点电阻是否在正常值范围内；所述的显示模块与微处理器控制模块相连，显示模块用于显示检测到各个模块的数据和火箭发射架各通道的状态数据。

作为本实用新型的一种改进，所述的微处理器控制模块采用TI公司CC2530芯片。

作为本实用新型的一种改进，所述的电源模块包括电源以及电源管理模块，电源管理模块内部设有锂电池充放电管理稳压芯LTC4054片,GS3406自动升降压芯片和ME2108A50PG升压芯片产生3.3v和5v两路电压。

作为本实用新型的一种改进，所述的压力传感器和触点连接，挤压触点，通过压力传感器采集的数据与正常值进行比较判断触点松动情况。

作为本实用新型的一种改进，所述的测距模块采用VL53L0X型激光测距传感器。

作为本实用新型的一种改进，阻值测量模块两端分别连接通道上下触点，通过测量电路中的电流和电压，进行点火线路阻值计算,通道阻值异常，不可点火发射,点火线路的电阻值满足要求，可点火发射。

作为本实用新型的一种改进，显示模块包括LCD驱动模块和LCD显示屏，显示屏与LCD驱动模块电连接，LCD驱动模块与微处理控制器连接。

有益效果：

1、本发明提供的火箭发射架通道检测装置，满足了人工影响天气火箭发射架及其装备的年度检测、维护保养的需求，其提供火箭发射架存放地点环境状况，为火箭发射架后期的保养维护提供依据；

2、能够覆盖人工影响天气火箭发射架主要检测内容，适用于多种弹形的火箭发射架，具有良好的拓展性；

3、实现了快速检测的目的，解决了传统人工检测方式操作易失误、效率较低的问题，节省了成本，简化了操作，检测结果通过无线自动上传后台管理平台，本地显示检测数据也直观可靠。

附图说明

图1为本实用新型人工影响天气火箭发射架通道检测装置结构示意图；

图2为本实用新型短距离无线通信模块电路原理图；

图3为本实用新型升压检测模块电路结构图；

图4为本实用新型阻值测量模块电路结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

如图1所示的一种人工影响天气火箭发射架通道检测装置，包括微处理器控制模块、无线通信模块、电源模块、传感器模块、测距模块、升压检测模块、阻值测量模块、显示模块；所述的无线通信模块与所述的微处理器控制模块相连，将各种测量数据发送到后台管理平台；所述的传感器模块包括温湿度传感器和压力传感器，传感器模块与微处理器控制模块连接，温湿度传感器用于监测当时的火箭发射架环境状况检测，压力传感器用于检测火箭发射架各通道触点松动情况；所述的测距模块与微处理器控制模块相连，测距模块用于检验火箭发射架通道各个部位的导轨上、下、左、右之间的相对距离；所述的升压检测模块与微处理器控制模块相连，升压检测模块用于检测火箭发射架发射通道升压完成情况；所述的阻值测量模块与微处理器控制模块相连，阻值测量模块用于检测发射架的通道触点电阻是否在正常值范围内；所述的显示模块与微处理器控制模块相连，显示模块用于显示检测到各个模块的数据和火箭发射架各通道的状态数据。

微处理器控制模块采用TI公司CC2530芯片中使用的8051 CPU内核，它是一个单周期的8051兼容内核。它有三种不同的内存访问总线（SFR，DATA 和CODE/XDATA），单周期访问SFR，DATA 和主SRAM。它还包括一个调试接口和一个18 输入扩展中断单元。

无线通信模块采用TI公司的CC2530芯片，该芯片的物理层和MAC层遵守802.15.4协议标准，网络层和应用层支持Zigbee和6LOPWAN协议，为了提高CC2530的通信距离，使用一片CC2591芯片增加CC2530的发射功率，以实现观测节点可以在测量范围内任意布置。如图2所示，CC2530的第25（RF_P）和第26（RF_N）引脚经过滤波电路后分别与CC2591的第4引脚和第2引脚相连接。滤波电路由L4(L7)、C15(C18)和C16(C17)构成。无线通信模块采用射频模块CC2530,配置倒F型PCB天线,与工EEE802.15.4兼容,工作在2.4GHZ频段,通信范围可达10m一75m,用于负责收发检测数据及交换控制信息,射频模块CC2530通过微处理器控制模块进行工作。检测装置把采集到的各种测量数据通过射频发送到后台管理平台，便于以后数据进行查询。

电源模块通过多种供电方式，以锂电池作为电源,电源管理模块装置内部设有锂电池充放电管理稳压芯LTC4054片,GS3406自动升降压芯片和ME2108A50PG升压芯片产生3.3v和5v两路电压，通过改进电源装置提供两路电压,实现了不同芯片类型传感器在同一平台上的工作。进一步的，根据检测装置的使用环境的变化，应用不同的电源方案，并且进行有效的电源管理，增强了节点的可用性，提高了能量的有效性。本例中，充电接口单元可以分别与直流电源、移动电源或太阳能电源相连，即可以分别通过直流电源、移动电源或太阳能电源为锂电池充电。

传感器模块包括温湿度传感器和压力传感器。温湿度传感器用于监测当时的火箭发射架环境状况检测，温湿度传感器一般温度范围是-40-120℃，而湿度范围为0~100%RH。输出标准模拟信号，直接与微处理器控制模块连接，微处理器控制模块处理数据输出到LCD显示屏上；

另外，还有压力传感器用于检测火箭发射架各通道触点松动情况，待检测火箭发射架上的火箭触点内置有弹簧具有一定弹性，如果弹簧失效，触点不能回弹到位，将影响火箭弹激发接触。将压力传感器和触点连接，挤压触点，通过压力传感器采集的数据与正常值进行比较判断触点松动情况。

测距模块用于检验火箭发射架通道各个部位的导轨上、下、左、右之间的相对距离，与标准的距离进行比较，从而可以判断火箭发射架导轨是否变形，还可检测导轨变形情况是否有卡顿、松脱等情况。采用VL53L0X型激光测距传感器，输入电压：3.3V-5V DC，工作电压：2.8V，激光波长：940nm，量程范围：30-2000mm，测距角度：25°，测距精度：±3%，测距时间：<= 30ms，工作温度：-20-70 ℃，接口类型：标准Gravity-I2C接口，尺寸：20*22 mm。其性能满足火箭发射架测量检测需求，测量数据通过LCD模块显示。

升压电路主要是将直流电逆变为交流电，然后升高电压为储能元件储存能量，升压电路工作时蜂鸣器报警，储能元件电压达到额定值时指示灯亮。如图3所示，升压检测模块用于检测火箭发射架发射通道升压完成情况。首先，使火箭发射架的通道上触点与升压检测模块接线夹正极相连，下触电和接线夹负极相连。通过火箭发控器将12V的直流供电电压通过DC/DC升压至48V直流电压为储能电容充电，电击发式火箭需要将激发电压升压至85V才能点燃火箭发动机，按照正常操作程序进行火箭激发操作，同时采集储能电容两端的电压，连接微处理器控制模块通过LCD显示屏显示升压电压。通道触点电压达到85V电压，蜂鸣器长鸣，监控灯1红灯亮，升压充电完成。触点电压达不到85V，监控灯1红灯不亮，蜂鸣器不响。遥控触发点火，保险丝被击穿，电容指示灯灭，说明通道升压模块中电容放电完成，通道升压点火装置正常。

阻值测量模块的功能是测量火箭发射装置点火线路的电阻值，然后通过LCD 屏幕显示所测量阻值大小，检测点火线路的电阻值是否满足要求。如图4所示，阻值测量模块用于检测发射架的通道触点电阻是否在正常值范围内。阻值测量模块两端分别连接通道上下触点，因为本实用新型自带电源，通过测量电路中的电流和电压，从而进行点火线路阻值计算，同时采集电路的电压信号，经过信号放大与基准电压进行比较，如果点火线路阻值大于等于4Ω，则监控灯2红灯亮，判断为通道阻值异常，不可点火发射。如果点火线路阻值小于4Ω，则监控灯3绿灯亮，点火线路的电阻值满足要求，可点火发射。

显示模块用于显示检测到各个模块的数据和火箭发射架各通道的状态数据。显示模块包括LCD驱动模块和LCD显示屏，显示屏与LCD驱动模块电连接，LCD驱动模块与微处理控制器连接。这里显示屏和LCD驱动模块均为现有公知技术，显示屏可为液晶显示屏，显示单元主要用于显示当时的环境温度、湿度情况、升压电压、通道回路阻值等数据，方便检测人员查看。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种人工影响天气火箭发射架通道检测装置，其特征在于：包括微处理器控制模块、无线通信模块、电源模块、传感器模块、测距模块、升压检测模块、阻值测量模块、显示模块；所述的无线通信模块与所述的微处理器控制模块相连，将各种测量数据发送到后台管理平台；所述的传感器模块包括温湿度传感器和压力传感器，传感器模块与微处理器控制模块连接，温湿度传感器用于监测当时的火箭发射架环境状况检测，压力传感器用于检测火箭发射架各通道触点松动情况；所述的测距模块与微处理器控制模块相连，测距模块用于检验火箭发射架通道各个部位的导轨上、下、左、右之间的相对距离；所述的升压检测模块与微处理器控制模块相连，升压检测模块用于检测火箭发射架发射通道升压完成情况；所述的阻值测量模块与微处理器控制模块相连，阻值测量模块用于检测发射架的通道触点电阻是否在正常值范围内；所述的显示模块与微处理器控制模块相连，显示模块用于显示检测到各个模块的数据和火箭发射架各通道的状态数据。

2.根据权利要求1所述的一种人工影响天气火箭发射架通道检测装置，其特征在于：所述的微处理器控制模块采用TI公司CC2530芯片。

3.根据权利要求1所述的一种人工影响天气火箭发射架通道检测装置，其特征在于：所述的电源模块包括电源以及电源管理模块，电源管理模块内部设有锂电池充放电管理稳压芯片LTC4054,GS3406自动升降压芯片产生3.3v电压，ME2108A50PG升压芯片产生5v电压。

4.根据权利要求1所述的一种人工影响天气火箭发射架通道检测装置，其特征在于：所述的压力传感器和触点连接，挤压触点，通过压力传感器采集的数据与正常值进行比较判断触点松动情况。

5.根据权利要求1所述的一种人工影响天气火箭发射架通道检测装置，其特征在于：所述的测距模块采用VL53L0X型激光测距传感器。

6.根据权利要求1所述的一种人工影响天气火箭发射架通道检测装置，其特征在于：阻值测量模块两端分别连接通道上下触点，通过测量电路中的电流和电压，进行点火线路阻值计算,通道阻值异常，不可点火发射,点火线路的电阻值满足要求，可点火发射。

7.根据权利要求1所述的一种人工影响天气火箭发射架通道检测装置，其特征在于：显示模块包括LCD驱动模块和LCD显示屏，显示屏与LCD驱动模块电连接，LCD驱动模块与微处理器控制模块连接。