本發(fā)明涉及一種定位定向無(wú)線(xiàn)信號(hào)采集器,屬于信號(hào)采集器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
數(shù)據(jù)采集(DAQ),是指從傳感器、待測(cè)設(shè)備等模擬和數(shù)字被測(cè)單元中自動(dòng)采集非電量或者電量信號(hào),送到上位機(jī)中進(jìn)行分析,處理;隨著科技技術(shù)水平的不斷發(fā)展,數(shù)據(jù)采集已成為物聯(lián)網(wǎng)等智能網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中必不可少的組成部分,并且伴隨傳感器等終端設(shè)備的大量應(yīng)用,信號(hào)采集器應(yīng)運(yùn)而生,信號(hào)采集器主要用于接收采集信號(hào),并針對(duì)采集信號(hào)依次進(jìn)行放大、濾波等等優(yōu)化處理,然后將經(jīng)過(guò)處理操作的信號(hào)再輸出至上位機(jī)進(jìn)行后續(xù)處理;但是現(xiàn)有技術(shù)中的信號(hào)采集器,在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,還存在些不盡如人意的地方,眾所周知,隨著物聯(lián)網(wǎng)的迅速推進(jìn),傳感器終端廣泛分布在方方面面,并且隨著分布范圍的廣泛,無(wú)線(xiàn)通信方式被廣泛引入,而作為眾多信號(hào)采集終端的強(qiáng)大后盾,現(xiàn)有信號(hào)采集器在接收信號(hào)采集終端所采集信號(hào)進(jìn)行處理后,會(huì)通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸,但是網(wǎng)絡(luò)傳輸又受到信號(hào)波動(dòng)、阻擋等影響,因此,在運(yùn)用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)耐瑫r(shí),如提高傳輸效率是現(xiàn)有信號(hào)采集器的重要改建創(chuàng)新點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種針對(duì)現(xiàn)有信號(hào)采集器結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),引入定向無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù),能夠有效提高采集信號(hào)傳輸效率的定位定向無(wú)線(xiàn)信號(hào)采集器。
本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案:本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種定位定向無(wú)線(xiàn)信號(hào)采集器,包括電源接口、電源模塊、信號(hào)接入接口、盒體、信號(hào)采集處理裝置,其中,電源接口和信號(hào)接入接口分別設(shè)置在盒體表面,電源模塊和信號(hào)采集處理裝置固定設(shè)置在盒體內(nèi)部,電源接口的輸出端與電源模塊的輸入端相連接,電源模塊的輸出端與信號(hào)采集處理裝置的取電端相連接;信號(hào)接入接口的輸出端與信號(hào)采集處理裝置的輸入端相連接;還包括收發(fā)天線(xiàn)、弧形反射板、控制模塊,以及分別與控制模塊相連接的衛(wèi)星定位模塊、電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán),其中,收發(fā)天線(xiàn)和衛(wèi)星定位模塊設(shè)置在盒體表面,信號(hào)采集處理裝置的輸出端與收發(fā)天線(xiàn)的輸入端相連接;控制模塊固定設(shè)置在盒體內(nèi)部,電源模塊的輸出端與控制模塊的取電端相連接,電源模塊經(jīng)過(guò)控制模塊分別為衛(wèi)星定位模塊、電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)進(jìn)行供電;電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)位于盒體外部,且固定套設(shè)在收發(fā)天線(xiàn)的底部,弧形反射板通過(guò)支架與電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)相固定連接,且弧形反射板的弧形反射面面向收發(fā)天線(xiàn)的收發(fā)工作端。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述信號(hào)采集處理裝置包括電路板,以及設(shè)置在電路板上依次相連接的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、放大電路和信號(hào)濾波電路,其中,所述信號(hào)接入接口的輸出端與信號(hào)采集處理裝置中數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連接,信號(hào)采集處理裝置中信號(hào)濾波電路的輸出端與所述收發(fā)天線(xiàn)的輸入端相連接。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)為無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述衛(wèi)星定位模塊為GPS衛(wèi)星定位模塊、伽利略衛(wèi)星定位模塊或北斗衛(wèi)星定位模塊中的任意一種。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述控制模塊為單片機(jī)。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述盒體為鋁材料制成。
本發(fā)明所述一種定位定向無(wú)線(xiàn)信號(hào)采集器采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下技術(shù)效果:
(1)本發(fā)明設(shè)計(jì)的定位定向無(wú)線(xiàn)信號(hào)采集器,針對(duì)現(xiàn)有信號(hào)采集器結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),引入定向無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù),針對(duì)收發(fā)天線(xiàn),引入弧形反射板,以上位機(jī)相對(duì)衛(wèi)星定位模塊所獲地理位置的方向?yàn)橐罁?jù),針對(duì)所設(shè)計(jì)位于收發(fā)天線(xiàn)底部的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)進(jìn)行智能控制,使得弧形反射板的弧形反射面面向強(qiáng)信號(hào)方向,最大限度提高了收發(fā)天線(xiàn)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸效率;
(2)本發(fā)明設(shè)計(jì)定位定向無(wú)線(xiàn)信號(hào)采集器中,針對(duì)信號(hào)采集處理裝置,進(jìn)一步設(shè)計(jì)包括電路板,以及設(shè)置在電路板上依次相連接的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、放大電路和信號(hào)濾波電路,其中,所述信號(hào)接入接口的輸出端與信號(hào)采集處理裝置中數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連接,信號(hào)采集處理裝置中信號(hào)濾波電路的輸出端與所述收發(fā)天線(xiàn)的輸入端相連接;如此,針對(duì)所采集信號(hào)提供了更加精確、更加穩(wěn)定的數(shù)據(jù)獲得方法;
(3)本發(fā)明設(shè)計(jì)定位定向無(wú)線(xiàn)信號(hào)采集器中,針對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán),進(jìn)一步設(shè)計(jì)采用無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán),使得本發(fā)明所設(shè)計(jì)定位定向無(wú)線(xiàn)信號(hào)采集器在實(shí)際工作過(guò)程中,能夠?qū)崿F(xiàn)靜音工作,既保證了所設(shè)計(jì)定位定向無(wú)線(xiàn)信號(hào)采集器所具有的高效信號(hào)傳輸效率,又能保證其工作過(guò)程不對(duì)周?chē)h(huán)境造成影響,體現(xiàn)了設(shè)計(jì)過(guò)程中的人性化設(shè)計(jì);
(4)本發(fā)明設(shè)計(jì)定位定向無(wú)線(xiàn)信號(hào)采集器中,針對(duì)衛(wèi)星定位模塊,進(jìn)一步設(shè)計(jì)采用GPS衛(wèi)星定位模塊、伽利略衛(wèi)星定位模塊或北斗衛(wèi)星定位模塊中的任意一種,多種定位方式的選擇,具有廣泛的適用性,能夠大大提高定位精度;
(5)本發(fā)明設(shè)計(jì)定位定向無(wú)線(xiàn)信號(hào)采集器中,針對(duì)控制模塊,進(jìn)一步設(shè)計(jì)采用單片機(jī),一方面能夠適用于后期針對(duì)所設(shè)計(jì)定位定向無(wú)線(xiàn)信號(hào)采集器的擴(kuò)展需求,另一方面,簡(jiǎn)潔的控制架構(gòu)模式能夠便于后期的維護(hù);
(6)本發(fā)明設(shè)計(jì)定位定向無(wú)線(xiàn)信號(hào)采集器中,針對(duì)盒體,進(jìn)一步設(shè)計(jì)采用鋁材料制成,一方面能夠提高外殼的堅(jiān)硬度,針對(duì)內(nèi)部裝置實(shí)現(xiàn)更加安全、穩(wěn)定的保護(hù),另一方面能夠有效提高所設(shè)計(jì)定位定向無(wú)線(xiàn)信號(hào)采集器在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的散熱效果,有效保證實(shí)際工作的穩(wěn)定性。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明所設(shè)計(jì)定位定向無(wú)線(xiàn)信號(hào)采集器的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中,1. 電源接口,2. 電源模塊,3. 信號(hào)接入接口,4. 盒體,5. 信號(hào)采集處理裝置,6. 收發(fā)天線(xiàn),7. 弧形反射板,8. 控制模塊,9. 衛(wèi)星定位模塊,10. 電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán),11. 支架。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
如圖1所示,本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種定位定向無(wú)線(xiàn)信號(hào)采集器,包括電源接口1、電源模塊2、信號(hào)接入接口3、盒體4、信號(hào)采集處理裝置5,其中,電源接口1和信號(hào)接入接口3分別設(shè)置在盒體4表面,電源模塊2和信號(hào)采集處理裝置5固定設(shè)置在盒體4內(nèi)部,電源接口1的輸出端與電源模塊2的輸入端相連接,電源模塊2的輸出端與信號(hào)采集處理裝置5的取電端相連接;信號(hào)接入接口3的輸出端與信號(hào)采集處理裝置5的輸入端相連接;還包括收發(fā)天線(xiàn)6、弧形反射板7、控制模塊8,以及分別與控制模塊8相連接的衛(wèi)星定位模塊9、電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)10,其中,收發(fā)天線(xiàn)6和衛(wèi)星定位模塊9設(shè)置在盒體4表面,信號(hào)采集處理裝置5的輸出端與收發(fā)天線(xiàn)6的輸入端相連接;控制模塊8固定設(shè)置在盒體4內(nèi)部,電源模塊2的輸出端與控制模塊8的取電端相連接,電源模塊2經(jīng)過(guò)控制模塊8分別為衛(wèi)星定位模塊9、電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)10進(jìn)行供電;電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)10位于盒體4外部,且固定套設(shè)在收發(fā)天線(xiàn)6的底部,弧形反射板7通過(guò)支架11與電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)10相固定連接,且弧形反射板7的弧形反射面面向收發(fā)天線(xiàn)6的收發(fā)工作端。上述技術(shù)方案所設(shè)計(jì)的定位定向無(wú)線(xiàn)信號(hào)采集器,針對(duì)現(xiàn)有信號(hào)采集器結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),引入定向無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù),針對(duì)收發(fā)天線(xiàn)6,引入弧形反射板7,以上位機(jī)相對(duì)衛(wèi)星定位模塊9所獲地理位置的方向?yàn)橐罁?jù),針對(duì)所設(shè)計(jì)位于收發(fā)天線(xiàn)6底部的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)10進(jìn)行智能控制,使得弧形反射板7的弧形反射面面向強(qiáng)信號(hào)方向,最大限度提高了收發(fā)天線(xiàn)6無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸效率。
基于上述設(shè)計(jì)定位定向無(wú)線(xiàn)信號(hào)采集器技術(shù)方案的基礎(chǔ)之上,本發(fā)明還進(jìn)一步設(shè)計(jì)了如下優(yōu)選技術(shù)方案:針對(duì)信號(hào)采集處理裝置5,進(jìn)一步設(shè)計(jì)包括電路板,以及設(shè)置在電路板上依次相連接的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、放大電路和信號(hào)濾波電路,其中,所述信號(hào)接入接口3的輸出端與信號(hào)采集處理裝置5中數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連接,信號(hào)采集處理裝置5中信號(hào)濾波電路的輸出端與所述收發(fā)天線(xiàn)6的輸入端相連接,如此,針對(duì)所采集信號(hào)提供了更加精確、更加穩(wěn)定的數(shù)據(jù)獲得方法;而且針對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)10,進(jìn)一步設(shè)計(jì)采用無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán),使得本發(fā)明所設(shè)計(jì)定位定向無(wú)線(xiàn)信號(hào)采集器在實(shí)際工作過(guò)程中,能夠?qū)崿F(xiàn)靜音工作,既保證了所設(shè)計(jì)定位定向無(wú)線(xiàn)信號(hào)采集器所具有的高效信號(hào)傳輸效率,又能保證其工作過(guò)程不對(duì)周?chē)h(huán)境造成影響,體現(xiàn)了設(shè)計(jì)過(guò)程中的人性化設(shè)計(jì);還有針對(duì)衛(wèi)星定位模塊9,進(jìn)一步設(shè)計(jì)采用GPS衛(wèi)星定位模塊、伽利略衛(wèi)星定位模塊或北斗衛(wèi)星定位模塊中的任意一種,多種定位方式的選擇,具有廣泛的適用性,能夠大大提高定位精度;并且針對(duì)控制模塊8,進(jìn)一步設(shè)計(jì)采用單片機(jī),一方面能夠適用于后期針對(duì)所設(shè)計(jì)定位定向無(wú)線(xiàn)信號(hào)采集器的擴(kuò)展需求,另一方面,簡(jiǎn)潔的控制架構(gòu)模式能夠便于后期的維護(hù);不僅如此,針對(duì)盒體4,進(jìn)一步設(shè)計(jì)采用鋁材料制成,一方面能夠提高外殼的堅(jiān)硬度,針對(duì)內(nèi)部裝置實(shí)現(xiàn)更加安全、穩(wěn)定的保護(hù),另一方面能夠有效提高所設(shè)計(jì)定位定向無(wú)線(xiàn)信號(hào)采集器在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的散熱效果,有效保證實(shí)際工作的穩(wěn)定性。
本發(fā)明設(shè)計(jì)了定位定向無(wú)線(xiàn)信號(hào)采集器在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中,具體包括電源接口1、電源模塊2、信號(hào)接入接口3、盒體4、信號(hào)采集處理裝置5,其中,盒體4為鋁材料制成,電源接口1和信號(hào)接入接口3分別設(shè)置在盒體4表面,電源模塊2和信號(hào)采集處理裝置5固定設(shè)置在盒體4內(nèi)部,電源接口1的輸出端與電源模塊2的輸入端相連接,電源模塊2的輸出端與信號(hào)采集處理裝置5的取電端相連接;信號(hào)接入接口3的輸出端與信號(hào)采集處理裝置5的輸入端相連接;還包括收發(fā)天線(xiàn)6、弧形反射板7、單片機(jī),以及分別與單片機(jī)相連接的衛(wèi)星定位模塊9、無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán),其中,收發(fā)天線(xiàn)6和衛(wèi)星定位模塊9設(shè)置在盒體4表面,衛(wèi)星定位模塊9為GPS衛(wèi)星定位模塊、伽利略衛(wèi)星定位模塊或北斗衛(wèi)星定位模塊中的任意一種;信號(hào)采集處理裝置5的輸出端與收發(fā)天線(xiàn)6的輸入端相連接;單片機(jī)固定設(shè)置在盒體4內(nèi)部,電源模塊2的輸出端與單片機(jī)的取電端相連接,電源模塊2經(jīng)過(guò)單片機(jī)分別為衛(wèi)星定位模塊9、無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)進(jìn)行供電;無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)位于盒體4外部,且固定套設(shè)在收發(fā)天線(xiàn)6的底部,弧形反射板7通過(guò)支架11與無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)相固定連接,且弧形反射板7的弧形反射面面向收發(fā)天線(xiàn)6的收發(fā)工作端;實(shí)際應(yīng)用中,對(duì)于信號(hào)采集處理裝置6,可以擁有多種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),諸如信號(hào)采集處理裝置5包括電路板,以及設(shè)置在電路板上依次相連接的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、放大電路和信號(hào)濾波電路,其中,所述信號(hào)接入接口3的輸出端與信號(hào)采集處理裝置5中數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連接,信號(hào)采集處理裝置5中信號(hào)濾波電路的輸出端與所述收發(fā)天線(xiàn)6的輸入端相連接。實(shí)際應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中,初始化電源接口1外接供電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行取電,并給電源模塊2進(jìn)行供電,信號(hào)接入接口3外接信號(hào)采集終端,收發(fā)天線(xiàn)6通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與上位機(jī)建立連接;然后的實(shí)際應(yīng)用中,外接信號(hào)采集終端將有效檢測(cè)信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)接入接口3發(fā)送給信號(hào)采集處理裝置5,信號(hào)采集處理裝置5針對(duì)所接收到的有效檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理,然后將經(jīng)過(guò)處理的有效檢測(cè)信號(hào)發(fā)送給收發(fā)天線(xiàn)6,由收發(fā)天線(xiàn)6經(jīng)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給上位機(jī),與此同時(shí),單片機(jī)通過(guò)所連接的衛(wèi)星定位模塊9實(shí)時(shí)獲取到所設(shè)計(jì)定位定向無(wú)線(xiàn)信號(hào)采集器的地理位置信息,然后單片機(jī)根據(jù)上位機(jī)相對(duì)定位定向無(wú)線(xiàn)信號(hào)采集器所在位置的方向,控制與之相連接的無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)工作轉(zhuǎn)動(dòng),使得弧形反射板7的弧形反射面面向上位機(jī)方向,由此有效提高了收發(fā)天線(xiàn)6的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸效率,進(jìn)而有效提高了所設(shè)計(jì)定位定向無(wú)線(xiàn)信號(hào)采集器的實(shí)際工作效率。
上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明,但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式,在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi),還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。