潮位气象集成采集器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种潮位气象集成采集器，该仪器包括DTU、雷达传感器、六要素气象传感器、能见度传感器、电流转485电路、键盘、显示器、主板电路及电源板电路；所述主板电路由CPU、时钟控制器、SD卡存储模块、485串口电路、232串口电路、串口控制电路及外围支撑电路连接组成。所述CPU是主控制器分别与键盘、显示器、时钟控制器连接；其它脚连接SD卡存储模块、485和232串口电路、串口控制电路的控制脚连接、CPU的串口输入输出脚连接串口控制电路输入输出；串口控制电路其它输入输出连接485和232串口电路的输入输出脚。该仪器是通过雷达传感器检测潮位、气象等数据的变化；验潮方法简单，仪器安装十分简便，基本无需维护；确保仪器工作的稳定和可靠。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种海洋潮汐变化测量仪器，特别涉及一种潮位气象集成采集器。
技术介绍
验潮仪是用于监测海洋潮汐涨落变化的测量仪器，由分别安装在海区内各处的各个验潮站的验潮仪进行定时同步海水潮位数据采集，并将所采集到的数据回传到监控中心，以用于潮位的监控管理等。目前的验潮测量技术主要包括以下几种形式：压力式：用压力传感器所受压力的变化采集海水潮位的变化，需要将压力传感器放到水下一定深度，用于得到压力数据的变化，该方法连接较为简单，需要定期清理传感器，而且长时间使用，压力金属容易疲劳，同时海水中淤泥影响，造成数据采集精度下降，需要定期维护和更换。浮子式：浮子式传感器是通过由水面浮子用金属丝连接重锤，金属丝带动转盘，海水的潮位变化通过浮子带动转盘的变化来检测潮位的数据变化，该方法使用时间较长，技术较成熟，但设备较笨重，安装较复杂，需要安装在固定的水井里，长时间使用容易造成金属丝和转盘相对运动造成数据采集精度下降，需要定期的维护。超声波式：超声波式传感器是通过安装在水面上方的超声波发射器垂直向下，向水面发射超声波，通过超声波的往返时间检测潮位的数据变化，该方法安装较方便，与海水无接触，但超声波易受环境温度的变化而变化，造成潮位数据采集精度下降，稳定性欠佳，目前海水潮位检测以较少使用此方法。微波式：随着电子技术的不断发展，微波测距技术的不断成熟，微波传感器具有与超声波传感器同样的工作原理与安装方法，但它的工作稳定性好，基本不受环境温度的变化影响，具有测量精度较高，免维护等优点。本申请人在先已申请激光海上验潮仪的专利，为市场提供了一种新型的海上验潮仪；随着社会的进步，科技的发展，该领域更需要不断推出设计结构合理、安装操作简便、性能安全可靠的新型潮位气象集成采集器。因此，提供一种设计合理、结构简单、性能安全可靠、应用效果显著的潮位气象集成采集器，是该领域技术人员当前急待解决的难题之一。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术上的不足，提供一种结构设计合理、性能安全可靠、效果显著、应用维护方便且测量精度高的潮位气象集成采集器。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种潮位气象集成采集器，其特征在于该仪器包括DTU、雷达传感器、电流转485电路、六要素气象传感器、能见度传感器、键盘、显示器、主板电路及电源板电路；所述主板电路由CPU、时钟控制器、SD卡存储模块、串口控制电路、485和232串口电路及外围支撑电路连接组成；所述CPU是主控制器分别与键盘、显示器、时钟控制器连接，其它脚连接SD卡存储模块、485和232串口电路、串口控制电路的控制脚连接、CPU的串口输入输出脚连接串口控制电路输入输出，串口控制电路其它输入输出脚连接485和232串口电路的输入输出脚；所述电源板电路为上述电路提供电源；所述电源板由外部电瓶和太阳能板提供电压输入，或由交流电网通过AC-DC提供电源。该仪器主板电路部分包括的集成电路IC1型号为STC89C52RC，是主板的CPU完成整个采集器的控制和数据采集处理，它的口二和口一的5、6、7脚通过连接插头CN6与显示器LCM12864并口连接，完成采集器的时钟和各种数据显示；口0连接集成电路IC2的地址和数据脚，口三的INT1的3脚、/RD的7脚和/WR的6脚连接IC2的/IQR、DS和R/W控制脚，完成对IC2的时钟数据读写和控制；口三的INT0的2脚、口一的1、2、3脚通过连接插头CN5与键盘连接，完成对采集器的时钟设置；口一的0脚连接K2，通过开关K2提供给CPU的SD卡插拔信息，口三的T1的5脚连接SD1卡模块的busy脚完成对SD1卡的读写控制；口一的4脚连接到集成电路IC5的RE和DE脚完成IC5的485串口读写控制；口三的RDX的0、TDX的1脚，口一的1、2脚连接IC3的X、Y、A和B脚，完成集成电路IC3串口选择和控制；口三的T0的4脚通过连接插头PN1的1脚连接完成对电源电瓶电压的检测；RR1是组排电阻连接到IC1的口0是CPU的口0上拉电阻；CPU的脚X1、X2是IC1的时钟输入输出脚，连接到时钟振荡器的X1-1和X1-2脚；脚RESET是复位脚连接到复位电路的RES1脚。所述主板电路包括的集成电路IC2时钟电路型号是DS12C887，为采集器CPU提供时间信息，它的AD0到AD7是地址和数据端口，脚/IQR、DS、R/W、AS和/CS是IC2的数据读写控制脚，分别连接到集成电路IC1的相应脚，它的/RESET脚是复位脚连接到复位电路的RES2脚。所述串口控制电路采用集成电路IC3型号是CD4052，由于CPU只有一个串口，而且采集器的雷达传感器的数据信号、能见度传感器、气象传感器、SD卡存储模块和DTU都是通过串口来完成数据的采集、存储和传输，各个串口的选择是通过该电路来完成，CPU的串口输入输出脚RDX和TDX分别连接到IC3的X和Y脚，脚A、B是选择控制脚，通过CPU的控制完成一个串口到四个串口的转换，分别是串口0（X0、Y0）、1（X1、Y1）、2（X2、Y2）和3（X4、Y4），分别连接到SD1卡模块、集成电路IC5和集成电路IC4。所述232串口电路采用集成电路IC4型号是MAX232，它将CPU的TTL电平的串口数据转成满足232串口的电平数据，它的TTL电平输入输出1（T1IN、R1O）连接到IC3的2Y和2X，输入输出2（T2IN、R2O）连接到集成电路IC3的Y3和X3，它的串口232电平输入输出1（R1IN、T1O）连接到连接插头CN2和CN3分别连接能见度传感器和气象传感器，串口232电平输入输出2（R2IN、T2O）连接连接插头CN4与DTU连接。所述485串口电路采用集成电路IC5型号是MAX485，由于雷达传感器检测的数据是4-20mA的电流信号，它的输出通过电流转485电路转成485形式的串口信号，集成电路IC5完成串口TTL电平和485电平的转换，满足CPU和雷达传感器数据传输，它的TTL串口电平输入输出脚RO、DI分别连接到IC3的1X、1Y，它的485串口电平输入输出脚A、B连接连接插头CN1与雷达传感器的电流转485电路连接。所述SD卡存储模块采用SD1是用于采集器的采集数据存储，数据读写是通过串口来完成，它的串口读写脚RXD、TXD分别连接到集成电路IC3的X0和Y0；晶振OSC1和电容C1、C2组成集成电路IC1即CPU的振荡电路X1-1和X1-2连接到IC1的X1和X2；R1和C3、R2和C4是两个复位电路，分别连接到集成电路IC1和集成电路IC2的RESET和/RESET脚，提供IC1和IC2的复位；W1的输出控制脚V0连接到CN6的3脚，用于调节显示器的亮度，R7是显示器的背景灯限流电阻；K2提供给CPU的SD卡插拔信息；C11到C15分别是IC1到IC5的去耦电容，C16、C18是主板的电源滤波电容，主板的接线插座PN1连接到电源板的连接插座PCN1为主板供电。所述电源板电路部分包括的电瓶电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种潮位气象集成采集器，其特征在于该仪器包括DTU、雷达传感器、电流转485电路、六要素气象传感器、能见度传感器、键盘、显示器、主板电路及电源板电路；所述主板电路由CPU、时钟控制器、SD卡存储模块、串口控制电路、485和232串口电路及外围支撑电路连接组成；所述CPU是主控制器分别与键盘、显示器、时钟控制器连接，其它脚连接SD卡存储模块、485和232串口电路、串口控制电路的控制脚连接、CPU的串口输入输出脚连接串口控制电路输入输出，串口控制电路其它输入输出脚连接485和232串口电路的输入输出脚；所述电源板电路为上述电路提供电源；所述电源板由外部电瓶和太阳能板提供电压输入，或由交流电网通过AC‑DC提供电源。

【技术特征摘要】
1.一种潮位气象集成采集器，其特征在于该仪器包括DTU、雷达传感器、电流转485电路、六要素气象传感器、能见度传感器、键盘、显示器、主板电路及电源板电路；
所述主板电路由CPU、时钟控制器、SD卡存储模块、串口控制电路、485和232串口电路及外围支撑电路连接组成；
所述CPU是主控制器分别与键盘、显示器、时钟控制器连接，其它脚连接SD卡存储模块、485和232串口电路、串口控制电路的控制脚连接、CPU的串口输入输出脚连接串口控制电路输入输出，串口控制电路其它输入输出脚连接485和232串口电路的输入输出脚；所述电源板电路为上述电路提供电源；
所述电源板由外部电瓶和太阳能板提供电压输入，或由交流电网通过AC-DC提供电源。
2.根据权利要求1所述的潮位气象集成采集器，其特征在于该仪器主板电路部分包括的集成电路IC1型号为STC89C52RC，是主板的CPU完成整个采集器的控制和数据采集处理，它的口二和口一的5、6、7脚通过连接插头CN6与显示器LCM12864并口连接，完成采集器的时钟和各种数据显示；口0连接集成电路IC2的地址和数据脚，口三的INT1的3脚、/RD的7脚和/WR的6脚连接IC2的/IQR、DS和R/W控制脚，完成对IC2的时钟数据读写和控制；口三的INT0的2脚、口一的1、2、3脚通过连接插头CN5与键盘连接，完成对采集器的时钟设置；口一的0脚连接K2，通过开关K2提供给CPU的SD卡插拔信息，口三的T1的5脚连接SD1卡模块的busy脚完成对SD1卡的读写控制；口一的4脚连接到集成电路IC5的RE和DE脚完成IC5的485串口读写控制；口三的RDX的0、TDX的1脚，口一的1、2脚连接IC3的X、Y、A和B脚，完成集成电路IC3串口选择和控制；口三的T0的4脚通过连接插头PN1的1脚连接完成对电源电瓶电压的检测；RR1是组排电阻连接到IC1的口0是CPU的口0上拉电阻；CPU的脚X1、X2是IC1的时钟输入输出脚，连接到时钟振荡器的X1-1和X1-2脚；脚RESET是复位脚连接到复位电路的RES1脚。
3.根据权利要求1所述的潮位气象集成采集器，其特征在于所述主板电路包括的集成电路IC2时钟电路型号是DS12C887，为采集器CPU提供时间信息，它的AD0到AD7是地址和数据端口，脚/IQR、DS、R/W、AS和/CS是IC2的数据读写控制脚，分别连接到集成电路IC1的相应脚，它的/RESET脚是复位脚连接到复位电路的RES2脚。
4.根据权利要求1所述的潮位气象集成采集器，其特征在于所述串口控制电路采用集成电路IC3型号是CD4052，由于CPU只有一个串口，而且采集器的雷达传感器的数据信号、能见度传感器、气象传感器、SD卡存储模块和DTU都是通过串口来完成数据的采集、存储和传输，各个串口的选择是通过该电路来完成，CPU的串口输入输出脚RDX和TDX分别连接到IC3的X和Y脚，脚A、B是选择控制脚，通过CPU的控制完成一个串口到四个串口的转换，分别是串口0（X0、Y0）、1（X1、Y1）、2（X...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨习成，边志刚，王冬，白婷颖，肖鸿飞，杜长江，张永合，汪连贺，卫国兵，
申请(专利权)人：交通运输部北海航海保障中心天津海事测绘中心，
类型：新型
国别省市：天津;12