專(zhuān)利名稱(chēng):一種基于人影高炮作業(yè)參數(shù)的數(shù)字化采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及人工影響天氣炮射作業(yè)監(jiān)測(cè)及傳感與自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其是基于人影高炮作業(yè)參數(shù)的數(shù)字化采集裝置。
背景技術(shù)：
根據(jù)人們的意愿，通過(guò)人工干預(yù)，使某些局地天氣現(xiàn)象朝有利于人們預(yù)定目的方向轉(zhuǎn)化，以克服或減輕惡劣天氣引發(fā)的災(zāi)害，這種改造自然的科學(xué)技術(shù)措施稱(chēng)人工影響天氣，簡(jiǎn)稱(chēng)人影。
隨著社會(huì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人工影響天氣中的高炮打雨和打冰雹(以下簡(jiǎn)稱(chēng)人影作業(yè))的科學(xué)有效性越來(lái)越受到人們的關(guān)注，人影作業(yè)信息收集及管理是人工影響天氣業(yè)務(wù)工作的一項(xiàng)日常工作，快捷方便的作業(yè)信息收集可大大提高工作效率，讓管理部 門(mén)及時(shí)獲取作業(yè)一線的實(shí)時(shí)信息，為作業(yè)指揮和作業(yè)效益評(píng)估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，解決多年來(lái)指揮、作業(yè)、評(píng)估相互脫節(jié)的技術(shù)難題。
目前，人影高炮作業(yè)的起止時(shí)間、炮彈發(fā)射數(shù)量及方位角和仰角都是依靠人工的方法獲取并通過(guò)電話或電臺(tái)將相關(guān)信息上報(bào)到人影指揮部門(mén)和管理部門(mén)，因此，存在作業(yè)數(shù)據(jù)采集困難、設(shè)備運(yùn)行狀況無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)控等實(shí)際情況，耗費(fèi)大量的人力、物力，由于中間環(huán)節(jié)太多，人工引起誤差和不準(zhǔn)確的情況時(shí)有發(fā)生，急需建立一套基于現(xiàn)代化炮射作業(yè)檢測(cè)系統(tǒng)。發(fā)明人曾在2008年針對(duì)目前炮射作業(yè)系統(tǒng)智能化低、安全性差的問(wèn)題，提出一種以Cygnal C8051F340單片機(jī)、HBRllO語(yǔ)音識(shí)別芯片為核心，由SANG1000傾角傳感器，CANGlO電子羅盤(pán)以及其他外圍電路組成的炮射作業(yè)檢測(cè)系統(tǒng)并發(fā)表了一篇相關(guān)的文章“氣象炮射檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)”(作者李東、郭維波、樊昌元、黃華)。但是，“氣象炮射檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)”中存在很多關(guān)鍵技術(shù)缺陷問(wèn)題
I、方位角測(cè)量問(wèn)題采用電子羅盤(pán)測(cè)量即方位角傳感器CANG10，利用地磁場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)定向功能的，在實(shí)驗(yàn)室能得到高精度方位角測(cè)量，由于高炮屬于金屬，對(duì)測(cè)量周?chē)碾姶艌?chǎng)影響很大，安裝到高炮后的電子羅盤(pán)測(cè)量精度大大下降，有時(shí)誤差達(dá)到幾十度，其精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到測(cè)量要求，且該傳感器價(jià)格昂貴例如CANGlO傳感器4800元/只；
2、炮彈數(shù)量的檢測(cè)問(wèn)題通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別的方法獲得炮彈數(shù)量，炮擊聲音識(shí)別模塊采用的是HBRllO或RSC-300語(yǔ)音識(shí)別芯片，在實(shí)驗(yàn)室的識(shí)別率都不高不高，且受環(huán)境影響很大，該方法不適用于產(chǎn)品；
3、俯仰角測(cè)量問(wèn)題采用傾角傳感器SANG1000測(cè)量，該傳感器價(jià)格昂貴例如SANG1000傳感器4800元/只。
由于目前尚無(wú)人影高炮作業(yè)參數(shù)數(shù)字化采集裝置，而“氣象炮射檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)”方法具有成本高、精度低等缺點(diǎn)而遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到人影高炮作業(yè)參數(shù)數(shù)字化采集裝置設(shè)計(jì)要求。發(fā)明人通過(guò)潛心研究炮射作業(yè)起止時(shí)間、炮彈發(fā)射數(shù)量及方位角和仰角等信息自動(dòng)采集技術(shù)，提出了基于人影高炮作業(yè)參數(shù)的數(shù)字化采集裝置及其檢測(cè)方法，以期通過(guò)引入本裝置，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)作業(yè)起止時(shí)間、炮彈發(fā)射數(shù)量及方位和仰角，為作業(yè)管理提供科學(xué)數(shù)據(jù)，既能達(dá)到科學(xué)化、規(guī)范化管理的目的，也能為安全生產(chǎn)提供有力的保障。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型目的是利用人影高炮的雙聯(lián)同軸互補(bǔ)多圈電位器方位角測(cè)量方法，設(shè)計(jì)一種基于人影高炮作業(yè)參數(shù)的數(shù)字化采集裝置，以克服上述技術(shù)之不足。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)解決方案是，提供一種基于人影高炮作業(yè)參數(shù)的數(shù)字化采集裝置，包括中央微處理器U1、方位檢測(cè)電路U6、俯仰檢測(cè)電路、數(shù)量檢測(cè)電路U7、GSM模塊電路、時(shí)鐘電路、電源控制電路、鐵電存儲(chǔ)電路；特別地，所述的方位檢測(cè)電路由一個(gè)同軸雙聯(lián)互補(bǔ)多圈電位器及相應(yīng)信號(hào)調(diào)理電路構(gòu)成，同軸雙聯(lián)電位器由兩個(gè)獨(dú)立電位器構(gòu)成，每一個(gè)電位器通過(guò)各自的信號(hào)調(diào)理電路將電阻轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，電信號(hào)經(jīng)微處理器自帶A/D轉(zhuǎn)換后得到相應(yīng)數(shù)字信號(hào)；所述數(shù)量檢測(cè)電路主要由IDB40NA接近開(kāi)關(guān)Jl與4N25光耦合器U5、中央微處理器Ul構(gòu)成；所述中央微處理器Ul通過(guò)數(shù)據(jù)總線/地址總線/控制總線與上述各電路連接。
所述相應(yīng)信號(hào)調(diào)理電路是指第一單路信號(hào)調(diào)理電路與第二單路信號(hào)調(diào)理電路并且相同，主要包括同軸雙聯(lián)電位器RPD1、中央微處理器Ul，TLC2652高精度運(yùn)算放大器U2、TL431電壓基準(zhǔn)源U3、AD8221儀用放大器U4、開(kāi)關(guān)Kl、K2 ;其開(kāi)關(guān)K1、K2受微處理器Ul控制。
進(jìn)一步地，尤其是安裝方面，所述同軸雙聯(lián)電位器RPDl是以同軸互補(bǔ)多圈電位器的形式安裝在人影高炮方位角控制器的旋轉(zhuǎn)處U8。所述IDB40NA接近開(kāi)關(guān)Jl是安裝在高炮的退彈口處U9，每退出一個(gè)彈殼經(jīng)過(guò)IDB40NA接近開(kāi)關(guān)Jl時(shí)，IDB40NA接近開(kāi)關(guān)Jl就輸出一個(gè)高低電平變化，從而檢測(cè)出炮彈數(shù)量。所述方位角測(cè)量設(shè)計(jì)是采用“基于雙聯(lián)同軸互補(bǔ)多圈電位器方位角測(cè)量法”。炮射作業(yè)方位角測(cè)量是采集器的關(guān)鍵技術(shù)，通過(guò)采用“基于雙聯(lián)同軸互補(bǔ)多圈電位器方位角測(cè)量法”可以精確測(cè)量高炮的方位角，由于電位器機(jī)械旋轉(zhuǎn)，其電阻不一樣，通過(guò)測(cè)量電阻就可以測(cè)量器旋轉(zhuǎn)的角度，事實(shí)上多圈電位器的機(jī)械旋轉(zhuǎn)角度為360°，而電器角度達(dá)不到360°，通常只有340°左右，特別高級(jí)的其價(jià)格也非常昂貴的可以達(dá)到350°左右，這樣就有測(cè)量盲區(qū)，由此提出“基于雙聯(lián)同軸互補(bǔ)多圈電位器方位角測(cè)量法”，通過(guò)對(duì)雙聯(lián)電位器的每一個(gè)電位器的電阻測(cè)量，由于雙聯(lián)是互補(bǔ)的就可以實(shí)現(xiàn)高炮的方位角測(cè)量；電阻的測(cè)量通常是給電位器兩端加一合適的電源，電位器中心抽頭的電壓隨電位器旋轉(zhuǎn)而變化，通過(guò)測(cè)量中心抽頭的電壓就可以測(cè)量出電位器電阻，從而得到機(jī)械旋轉(zhuǎn)角度，解決了電位器在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的盲區(qū)。
本實(shí)用新型的主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表一
表一主要技術(shù)指標(biāo)
主要指標(biāo)數(shù)值范圍
方位角精度<r
俯仰角精度<r
權(quán)利要求
1.一種基于人影高炮作業(yè)參數(shù)的數(shù)字化采集裝置，包括，中央微處理器(UI)、方位檢測(cè)電路(U6)、俯仰檢測(cè)電路、數(shù)量檢測(cè)電路(U7)、GSM模塊電路、時(shí)鐘電路、電源控制電路、鐵電存儲(chǔ)電路；其特征在于，所述方位檢測(cè)電路(U6)由一個(gè)同軸雙聯(lián)互補(bǔ)多圈電位器及相應(yīng)信號(hào)調(diào)理電路構(gòu)成，同軸雙聯(lián)電位器由兩個(gè)獨(dú)立電位器構(gòu)成，每一個(gè)電位器通過(guò)各自的信號(hào)調(diào)理電路將電阻轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，電信號(hào)經(jīng)微處理器自帶A/D轉(zhuǎn)換后得到相應(yīng)數(shù)字信號(hào)；所述數(shù)量檢測(cè)電路(U7)主要由IDB40NA接近開(kāi)關(guān)(Jl)與4N25光耦合器(U5)、中央微處理器(Ul)構(gòu)成；所述中央微處理器(Ul)通過(guò)數(shù)據(jù)總線/地址總線/控制總線與上述各電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的一種基于人影高炮作業(yè)參數(shù)的數(shù)字化采集裝置，其特征在于，所述相應(yīng)信號(hào)調(diào)理電路是指第一單路信號(hào)調(diào)理電路與第二單路信號(hào)調(diào)理電路并且電路相同，主要包括同軸雙聯(lián)電位器RPD1、中央微處理器(Ul)，TLC2652高精度運(yùn)算放大器(U2)、TL431電壓基準(zhǔn)源(U3)、AD8221儀用放大器出4)、開(kāi)關(guān)1(1、1(2 ;其開(kāi)關(guān)K1、K2受微處理器(Ul)控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求
I或2所述的一種基于人影高炮作業(yè)參數(shù)的數(shù)字化采集裝置，其特征在于，所述同軸雙聯(lián)電位器RPDl是以同軸互補(bǔ)多圈電位器的形式安裝在人影高炮方位角控制器的旋轉(zhuǎn)處(U8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的一種基于人影高炮作業(yè)參數(shù)的數(shù)字化采集裝置，其特征在于，所述IDB40NA接近開(kāi)關(guān)(Jl)安裝在高炮的退彈口處(U9)，每退出一個(gè)彈殼經(jīng)過(guò)IDB40NA接近開(kāi)關(guān)(Jl)時(shí)，IDB40NA接近開(kāi)關(guān)(Jl)就輸出一個(gè)高低電平變化，從而檢測(cè)出炮彈數(shù)量。
專(zhuān)利摘要
一種基于人影高炮作業(yè)參數(shù)的數(shù)字化采集裝置，涉及人工影響天氣炮射作業(yè)監(jiān)測(cè)及傳感與自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域：
。其裝置中的方位檢測(cè)電路由一個(gè)同軸雙聯(lián)互補(bǔ)多圈電位器及相應(yīng)信號(hào)調(diào)理電路構(gòu)成，同軸雙聯(lián)電位器由兩個(gè)獨(dú)立電位器構(gòu)成，其數(shù)量檢測(cè)電路主要由接近開(kāi)關(guān)與4N25光耦合器、中央微處理器構(gòu)成；中央微處理器通過(guò)數(shù)據(jù)總線/地址總線/控制總線與上述各電路連接。同軸雙聯(lián)電位器是以同軸互補(bǔ)多圈電位器的形式安裝在人影高炮方位角控制器的旋轉(zhuǎn)處。接近開(kāi)關(guān)安裝在高炮的退彈口處。能完成高炮作業(yè)的方位和俯仰角自動(dòng)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)炮彈發(fā)射時(shí)間和數(shù)量的自動(dòng)檢測(cè)，基于TCP/IP的GPRS數(shù)據(jù)傳輸，為氣象人影高炮作業(yè)科學(xué)化、規(guī)范化管理提供有力保障。
文檔編號(hào)F41G5/06GKCN202470898 U發(fā)布類(lèi)型授權(quán) 專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)朇N 201220081619
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年3月7日
發(fā)明者劉俊, 張江林, 文斌, 樊昌元, 牛海順 申請(qǐng)人:成都信息工程學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan