CN210899177U - 一种船用卫星通信设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种船用卫星通信设备，其包括外部输入电源、服务器和电路控制板，电路控制板包括单片机以及给服务器供电的服务器供电电路，服务器供电电路包括控制服务器供电通断的第一开关，以及外部输入电源断电时给服务器暂时供电的锂电池，第一开关的第一输入端与外部输入电源连接连接，第一开关的第二输入端与锂电池的第一输出端连接，第一开关的第三输入端与单片机的第一输出端连接，开关的输出端与服务器的输入端连接。本实用新型在服务器供电电路上设置一锂电池，当外部输入电源断电时，可通过锂电池给服务器提供备用电源，以保证服务器保存、上传数据，避免数据丢失。

Description

一种船用卫星通信设备

技术领域

本实用新型涉及一种船用卫星通信设备。

背景技术

卫星通信以卫星作为中继站转发微波信号，在多个地面站之间通信，卫星通信的主要目的是实现对地面的“无缝隙”覆盖，由于卫星工作于几百、几千、甚至上万公里的轨道上，因此覆盖范围远大于一般的移动通信，但卫星通信要求地面设备具有较大的发射功率，因此不易普及使用。卫星通信设备已经在大量应用中广泛使用，而且总的发展趋势是为实时应用提供高精度服务。

船用卫星通信设备包括天线包和服务器，可以为船上人员提供WIFI和一些多媒体服务。天线包工作需要外部电源提供24V电压，服务器工作需要外部电源提供12V电压，现有的船用卫星通信设备在外部电源突然断开给服务器供电时，服务器被直接断电，致使一些数据丢失，无法得到保存和上传，而且发生一些异常情况时，会。

实用新型内容

本实用新型提供一种成本低、操作方便的船用卫星通信设备。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：船用卫星通信设备包括外部输入电源、天线包、服务器和电路控制板，外部输入电源、天线包、服务器均与电路控制板电性连接，电路控制板包括单片机以及给服务器供电的服务器供电电路，服务器供电电路包括将外部输入电源电压转换为服务器电压的第一电压转换模块，控制服务器供电通断的第一开关，以及外部输入电源断电时给服务器暂时供电的锂电池，第一电压转换模块的输入端与外部输入电源的第一输出端连接，第一电压转换模的第一输出端与第一开关的第一输入端连接，第一电压转换模的第二输出端与锂电池的输入端连接，锂电池的第一输出端与第一开关的第二输入端连接，第一开关的输出端与服务器的输入端连接，第一开关的第三输入端与单片机的第一输出端连接。

其中，外部输入电源通过一稳压电源与第一电压转换模连接，稳压电源的输入端与外部输入电源的第一输出端连接，第一输出端与第一电压转换模块的输入端连接。

其中，电路控制板还包括给天线包供电的天线包供电电路，天线包供电电路包括控制天线包供电通断的第二开关，第二开关的第一输入端与稳压电源的第二输出端连接，第二输入端与单片机的第二输出端连接，输出端与天线包的输入端连接。

其中，天线包供电电路还包括用于天线包过流过压时断开供电电路的第一过流过压保护模块，第一过流过压保护模块的输入端与第二开关的输出端连接，其输出端与天线包的输入端连接。

其中，电路控制板还包括采集天线包供电电路电压信号的第一采集电路，第一采集电路包括第一电平转换模块，第一电平转换模块的输入端与稳压电源的第三输出端连接，其输出端与单片机的第一输入端连接。

其中，服务器供电电路还包括用于服务器过流过压时断开电路的第二过流过压保护模块，第二过流过压保护模块的输入端与一开关的输出端连接，其输出端与天线包的输入端连接。

其中，电路控制板还包括采集锂电池电压信号的第二采集电路，第二采集电路包括第二电平转换模块，第二电平转换模块的输入端与锂电池的第二输出端连接，其输出端与单片机的第二输入端连接。

其中，电路控制板还包括用于与服务器通信的通信电路，通信电路包括为单片机和服务器通信提供信号传递的通信模块，通信模块的两端分别与服务器、单片机连接。

其中，电路控制板还包括采集外部输入电源电压信号的第三采集电路，第三采集电路包括第三电平转换模块，第三电平转换模块的输入端与外部输入电源的第二输出端连接，其输出端与单片机的第三输入端连接。

其中，电路控制板还包括显示电路，显示电路包括状态显示模块，状态显示模块的输入端与单片机的第四输出端连接。

与现有技术相比，本实用新型在服务器供电电路上设置一锂电池，当外部输入电源断电时，可通过锂电池给服务器提供备用电源，以保证服务器保存、上传数据，避免数据丢失。

附图说明

图1为本实用新型船用卫星通信设备的电路控制板的连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

图1所示，本实用新型船用卫星通信设备船用卫星通信设备包括外部输入电源、天线包、服务器和电路控制板，外部输入电源、天线包、服务器均与电路控制板电性连接，电路控制板包括单片机，给服务器供电的服务器供电电路，给天线包供电的天线包供电电路，采集天线包供电电路电压信号的第一采集电路，采集锂电池电压信号的第二采集电路，采集外部输入电源电压信号的第三采集电路，用于与服务器通信的通信电路，显示各模块状态的显示电路，以及给单片机供电的单片机供电电路；天线包工作需要外部电源提供24V电压，服务器工作需要外部电源提供12V电压，外部输入电源电压为24-48V；单片机用来与服务器通信，控制天线包和服务器的供电，采集外部和电池电压，发送卫星通信设备状态给LED显示，设有软件看门狗，当程序出现异常时，能自动恢复到正常工作状态，还设Flash存储管理，能循环写flash，延长flash使用寿命。

外部输入电源接入后连接一稳压电源，该稳压电源的输入端与外部输入电源的第一输出端连接，为服务器供电电路、天线包供电电路和单片机供电电路提供稳定的24V直流电压，起到稳定电压、过压保护(超过输出电压的+10％)、欠压保护(低于输出电压的-10％)、缺相保护、短路过载保护等保护功能。

该服务器供电电路包括将外部输入电源电压转换为服务器电压的第一电压转换模块，控制服务器供电通断的第一开关，以及外部输入电源断电时给服务器暂时供电的锂电池，第一电压转换模块的输入端与稳压电源的第一输出端连接，第一电压转换模的第一输出端与第一开关的第一输入端连接，第一电压转换模的第二输出端与锂电池的输入端连接，锂电池的第一输出端与第一开关的第二输入端连接，第一开关的输出端与服务器的输入端连接，第一开关的第三输入端与单片机的第一输出端连接。第一电压转换模块为24V/12V DC-DC模块，以将稳压电源输出的24V直流电压转换为12V直流电压，以供服务器工作需要，该锂电池输出电压为12V，该第一转换模块也将部分电压传输至锂电池，以供锂电池充满电，以备外部输入电源断电时，锂电池给服务器提供备用电源，保证服务器能保存和上传数据，以避免数据丢失。

单片机供电电路包括第二电压转换模块，第二电压转换模块的输入端与第一电压转换模块的第三输出端连接，输出端与单片机的第四输入端连接，该第二电压转换模块为12V/3.3V DC-DC模块，用于将第一电压转换模块输出的12V直流电压转化为3.3V直流电压，以给单片机供电，启动单片机工作。

天线包供电电路包括控制天线包供电通断的第二开关，第二开关的第一输入端与稳压电源的第二输出端连接，第二输入端与单片机的第二输出端连接，输出端与天线包的输入端连接。

天线包供电电路还包括用于天线包过流过压时断开供电电路的第一过流过压保护模块，第一过流过压保护模块的输入端与第二开关的输出端连接，其输出端与天线包的输入端连接，当天线包过流过压时断开电路，以保护天线包。

该第一采集电路包括第一电平转换模块，第一电平转换模块的输入端与稳压电源的第三输出端连接，其输出端与单片机的第一输入端连接，将采集到的外部输入电源的电压信号实时传输给单片机，以提供过压和欠压报警。

服务器供电电路还包括用于服务器过流过压时断开电路的第二过流过压保护模块，第二过流过压保护模块的输入端与一开关的输出端连接，其输出端与天线包的输入端连接，当服务器过流过压时断开电路，以保护服务器。

第二采集电路包括第二电平转换模块，第二电平转换模块的输入端与锂电池的第二输出端连接，其输出端与单片连接，将采集到的电压信号实时传输给单片机；在开机时，外部输入电源给锂电池充电，通过采集锂电池充电时电压曲线来判断锂电池性能，外部输入电源断开时，锂电池给服务器供电，采集锂电池放电时的电压曲线来判断锂电池容量是否降低，并将放电电压存储的单片机自带的flash中，下次开机时发送给服务器。

通信电路包括为单片机和服务器通信提供信号传递的通信模块，通信模块的两端分别与服务器、单片机连接，通信模块为RS232串口电平转换模块，为单片机和服务器串口通信提供电平转换。

第三采集电路包括第三电平转换模块，第三电平转换模块的输入端与外部输入电源的第二输出端连接，其输出端与单片机的第三输入端连接，将采集到的电压信号实时传输给单片机。

显示电路包括状态显示模块，状态显示模块的输入端与单片机的第四输出端连接，该状态显示模块为LED显示灯，可以显示天线包、服务器、网络、外部输入电源、电路控制板等状态。

上述第一电平转换模块、第二电平转换模块和第三电平转换模块均用于将各种电压转换成能被单片机AD采集的电压值，以免于各供电电路。

外部输入电源上电后，稳压电源输出24V直流电压给各供电电路，通过24V/12VDC-DC将24V直流电压转换成12V，12V/3.3V DC-DC将12V直流电压转换成3.3V，给单片机上电；单片机上电工作后，控制第二开关给天线包供电，控制第一开关给服务器供电，卫星通信设备正常工作；单片机和服务器保持心跳，当一段时间单片机通过通信模块未检测到服务器的心跳时，便复位服务器；单片机实时检测稳压电源的供电,当掉电时，通过串口发命令给服务器通知服务关机，服务器收到命令后发送允许关机命令给单片机，单片机延时一分钟给服务器断电，单片机保存各种状态到flash后，将自己复位后进入sleep状态，等待外部输入电源唤醒重新工作。

最后应说明的是：以上实施例仅说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种船用卫星通信设备，其特征在于：所述船用卫星通信设备包括外部输入电源、天线包、服务器和电路控制板，所述外部输入电源、所述天线包、所述服务器均与所述电路控制板电性连接，所述电路控制板包括单片机以及给所述服务器供电的服务器供电电路，所述服务器供电电路包括将外部输入电源电压转换为服务器所述电压的第一电压转换模块，控制服务器供电通断的第一开关，以及外部输入电源断电时给所述服务器暂时供电的锂电池，所述第一电压转换模块的输入端与所述外部输入电源的第一输出端连接，所述第一电压转换模的第一输出端与所述第一开关的第一输入端连接，所述第一电压转换模的第二输出端与所述锂电池的输入端连接，所述锂电池的第一输出端与所述第一开关的第二输入端连接，所述第一开关的输出端与所述服务器的输入端连接，所述第一开关的第三输入端与所述单片机的第一输出端连接。

2.根据权利要求1所述的船用卫星通信设备，其特征在于，所述外部输入电源通过一稳压电源与所述第一电压转换模连接，所述稳压电源的输入端与所述外部输入电源的第一输出端连接，第一输出端与所述第一电压转换模块的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的船用卫星通信设备，其特征在于，所述电路控制板还包括给所述天线包供电的天线包供电电路，所述天线包供电电路包括控制天线包供电通断的第二开关，所述第二开关的第一输入端与所述稳压电源的第二输出端连接，第二输入端与所述单片机的第二输出端连接，输出端与所述天线包的输入端连接。

4.根据权利要求3所述的船用卫星通信设备，其特征在于，所述天线包供电电路还包括用于所述天线包过流过压时断开供电电路的第一过流过压保护模块，所述第一过流过压保护模块的输入端与所述第二开关的输出端连接，其输出端与所述天线包的输入端连接。

5.根据权利要求3所述的船用卫星通信设备，其特征在于，所述电路控制板还包括采集所述天线包供电电路电压信号的第一采集电路，所述第一采集电路包括第一电平转换模块，所述第一电平转换模块的输入端与所述稳压电源的第三输出端连接，其输出端与所述单片机的第一输入端连接。

6.根据权利要求1所述的船用卫星通信设备，其特征在于，所述服务器供电电路还包括用于所述服务器过流过压时断开电路的第二过流过压保护模块，所述第二过流过压保护模块的输入端与所述一开关的输出端连接，其输出端与所述天线包的输入端连接。

7.根据权利要求1所述的船用卫星通信设备，其特征在于，所述电路控制板还包括采集所述锂电池电压信号的第二采集电路，所述第二采集电路包括第二电平转换模块，所述第二电平转换模块的输入端与所述锂电池的第二输出端连接，其输出端与所述单片机的第二输入端连接。

8.根据权利要求1所述的船用卫星通信设备，其特征在于，所述电路控制板还包括用于与所述服务器通信的通信电路，所述通信电路包括为单片机和服务器通信提供信号传递的通信模块，所述通信模块的两端分别与所述服务器、所述单片机连接。

9.根据权利要求1所述的船用卫星通信设备，其特征在于，所述电路控制板还包括采集外部输入电源电压信号的第三采集电路，所述第三采集电路包括第三电平转换模块，所述第三电平转换模块的输入端与所述外部输入电源的第二输出端连接，其输出端与所述单片机的第三输入端连接。

10.根据权利要求1所述的船用卫星通信设备，其特征在于，所述电路控制板还包括显示电路，所述显示电路包括状态显示模块，所述状态显示模块的输入端与所述单片机的第四输出端连接。

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