一种多普勒流速测量仪以及多普勒流速测量系统的制作方法_2

文档序号:9994505阅读:来源:国知局
]图2示出了本实用新型实施例所提供的数据处理单元的结构示意图;
[0054]图3示出了本实用新型实施例所提供的无线通信单元的结构示意图;
[0055]图4示出了本实用新型实施例所提供的移动通信模块的结构示意图;
[0056]图5示出了本实用新型实施例所提供的北斗通信模块的结构示意图图;
[0057]图6示出了本实用新型实施例所提供的数据处理单元的结构示意图;
[0058]图7示出了本实用新型另一实施例所提供的多普勒流速测量仪的结构示意图;
[0059]图8示出了本实用新型实施例所提供的一种多普勒流速测量系统的结构示意图。
[0060]图示说明:
[0061]11-数据处理单元;12_信号测量单元;13_无线通信单元;
[0062]21-微控制器;22_中央处理器;
[0063]31-移动通?目模块;32_北斗通?目模块;
[0064]41-移动通信基带处理芯片;42_移动通信天线;43_第一 D/A转换模块;44_移动通信射频芯片;
[0065]51-BD基带处理芯片;52_北斗天线;53_第二 D/A转换模块;54_BD射频芯片;55-功分器;
[0066]61-多普勒发射器;62-第三D/A转换模块;63-A/D转换模块;64-驱动电路;65-信号放大器;
[0067]701-CPU ;701_传感器MCU ;703_D/A转换模块;驱动电路704 ;705_多普勒发射器;706-多普勒发射器;707_多普勒发射器;708_多普勒发射器;709_A/D转换模块;710_信号放大电路;_BD基带处理芯片;712-D/A转换模块;713-BD1射频芯片;714_BD2射频芯片;715-功分器;716_北斗天线;717_移动通信基带处理芯片;718-D/A转换模块;719_移动通信射频;720_移动通信天线;721-SRAM ;722-FLASH ;723-北斗卡;724_SIM卡;725_管理接口 ;
[0068]81-多普勒流速测量仪;82_控制装置;821_控制信号发送单元;822_水流信息接收单元。
【具体实施方式】
[0069]下面将结合本实用新型实施例中附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0070]目前,在对水流的流量、流速进行测量的时候,所用的多普勒流速测量仪在进行测量,获取了相关的测量数据之后,需要将将整个多普勒流速测量仪或者上边的存储器拿到控制装置进行测量数据的读取分析,或者需要从存储器将数据导出至移动存储设备中,将移动存储设备拿到控制装置进行测量数据的读取分析,这样操作使得实时监控水流情况无法实现,获取测量数据的实时性比较差。基于此,本实用新型提供了一种多普勒流速测量仪以及多普勒流速测量系统,能够实时监控水流情况,提高水流数据的实时性。为便于对本实施例进行理解,首先对本实用新型实施例所公开的一种多普勒流速测量仪进行详细介绍。
[0071]参见图1所示,本实用新型所提供的多普勒流速测量仪,包括:数据处理单元11、信号测量单元12以及无线通信单元13。
[0072]其中,所述信号测量单元与所述数据处理单元电连接,用于根据所述数据处理单元所发送的控制指令,获取水流的多普勒信息,并将所述水流的多普勒信息传递给所述数据处理单元;
[0073]所述数据处理单元,用于根据其所接收的水流的多普勒信息,计算生成水流信息,并确定所述水流信息的发送配置信息;
[0074]所述无线通信单元与所述数据处理单元相连接,用于根据所述水流信息的发送配置信息,发送所述水流信息。
[0075]在具体实现的时候,信号测量单元12为利用多普勒原理,从水流中获取水流相关的多普勒信息的装置,而当信号测量单元12从水流中获取了多普勒信息之后,会将多普勒信息传递给数据处理单元11,数据处理单元根据预设的计算规则,利用信号测量单元12发送来的多普勒信息进行具体的计算,根据计算规则和多普勒信息,计算水流的流速、力量等,生成水流信息;在计算出水流信息后,数据处理单元还需要确定水流的发送配置信息,然后将水流信息和所述水流信息的发送配置信息一起发送至无线通信单元13。无线通信单元13根据水流信息的发送配置信息,将水流信息发送出去。在这个过程中,由于将无线通信单元与数据处理单元相连接,因此,不需要再将整个测量仪拿到控制装置或者将存储器拿到控制装置导出相关的水流数据,而是根据发送配置信息,直接通过无线通信单元13,将水流信息发送到控制装置。这样,既使得实时监控水流的情况得以实现,又使得水流数据的实时性得到提高。
[0076]另外,本实用新型另一实施例还提供一种数据处理单元的【具体实施方式】,参见图2所示,本实用新型将数据处理单元10划分为两个部分,包括:微控制器21和中央处理器22 ;
[0077]所述微控制器21与所述中央处理器22电连接;
[0078]所述微控制器21用于根据所述水流的多普勒信息进行计算,生成水流信息;所述水流信息包括:水流的水位以及水流的流速;
[0079]所述中央处理器22用于读取预存的配置文件,并根据所述配置文件确定所述水流信息的发送配置信息;所述水流信息的发送配置信息包括:水流信息发送的方式、发送的频率以及发送时间。
[0080]在具体实现的时候,微控制器21专门用于计算,将多普勒数据转化为水流数据,而中央处理器22则更多的用于控制和协调,包括PVT解算(北斗卫星导航定位系统用户接收机后端信息处理部分,输出结果即为客户直接见到的位置、速度和时间信息,在此为确定多普勒流速测量仪的位置、速度和时间信息)、在发送水流数据之前对水流数据进行封装、接收到控制装置的控制指令后,对指令进行解析等。
[0081]其中,为控制器21可以是常见的MCU(Micro Control Unit,微控制单元)。
[0082]具体地,在发送水流数据的时候,中央处理器22会读取在存储器内预存的配置文件,并根据配置文件确定水流信息的发送配置信息,这个发送配置信息包括:水流信息发送的方式、发送的频率以及发送时间。然后,中央处理器22会将水流信息和发送配置信息一起发送给无线通信单元13,无线通信单元13再根据配置信息,将水流信息发送出去。
[0083]在数据发送的过程中,要与控制装置之间建立无线连接,因而需要多普勒流速测量仪首先要能够“联网”。事实上,现有的一些网络,如:移动通信系统或者北斗卫星通信系统是不能够保证将覆盖到所要测量的地点,考虑到如果多普勒流速测量仪如果只能连接到一个通信系统中,可能会出现没有信号而无法发出水流数据的情况,因而本实用新型另一实施例还提供一种无线通信单元13的【具体实施方式】,在本实施例中,参见图3所示,所述无线通信单元13包括:移动通信模块31以及北斗通信模块32 ;
[0084]所述水流信息的发送方式包括:通过移动通信模块31发送所述水流信息,或者通过北斗通信模块32发送所述水流信息。
[0085]在具体实现的时候,移动通信模块31可以连接到移动通信网络中,北斗通信模块可以连接到北斗通信系统。中央处理器可以选择通过移动通信模块31发送水流信息,也可以选择通过北斗通信模块32发送水流信息。在中央处理器22进行选择之前,会预先判断目前是连接到移动通信网络的信号更强,还是连接到北斗通信系统的信号更强,中央处理器22在两者之间选择更强者,然后发送水流数据。
[0086]在本实施例中,还提供一种移动通信模块31的具体结构:所述无线通信单元31包括:移动通信基带处理芯片41、移动通信天线42 ;
[0087]所述移动通信基带处理芯片41用于从所述数据处理单元11处获取所述水流信息,对所述水流信息进行处理,得到符合移动通信协议的数据,并将所述符合移动通信协议的数据通过所述移动通信天线42发送出去;
[0088]其中,所述移动通信系带处理芯片与所述处理器电连接。
[0089]在具体实现的时候,移动通信基带处理芯片41要完成移动网络中无线信号的解调、解扰、解扩和解码的工作,事实上,在中央处理器22将水流数据发送给移动通信模块31之前,就已经将水流数据进行过封装,形成数据包,而在封装的时候,会从与中央处理器22相连接的S頂卡中调用本地多普勒流速测量仪的识别码、数据包的发送地址(即控制装置的地址)等信息,作为数据包的一部分与水流信息共同发送给移动通信基带处理芯片41 ;移动通信基带处理芯片41在接收到这个数据包的时候,完成移动网络中无线信号的解调、解扰、解扩和解码的工作后,将数据包处理成符合移动通信协议的信号,并根据数据包的发送地址,将数据包通过移动通信天线42发送出去。
[0090]在这个过程中,由于中央处理器22所发出的水流信息为数字数据,而在移动通信天线42中所发出的信号为模拟数据
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