一种基于北斗三代通信的风车状态监控装置的制作方法

本技术涉及卫星导航与卫星通信，特别涉及一种基于北斗三代通信的风车状态监控装置。

背景技术：

1、北斗三代卫星通信系统是中国自主研发的全球卫星导航定位系统，具有覆盖范围广、定位精度高、运行稳定等优点，被广泛应用于交通运输、地质勘探、农业等领域；针对风车状态监控中，传统的数据采集方式需要投入大量人力物力；

2、并且，目前北斗二代通信数据链路受到传输带宽的限制，每次最大只能传输数据210个字节，需要将采集器里的数据按照长度分10帧传输至监控平台，无法一次将所需要的油井温压数据传到监控平台，同时难以全球覆盖，通信距离受限，公网传输受限；为此，我们提出一种基于北斗三代通信的风车状态监控装置。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的在于提供一种基于北斗三代通信的风车状态监控装置，利用北斗三代卫星导航系统提供的高精度定位和远程传输功能，以解决背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种基于北斗三代通信的风车状态监控装置，包括电源单元、mcu单元、北斗三号通信单元、北斗三号定位单元、天线单元、采集器单元、tf卡单元和显控单元，所述电源单元包括蓄电池，利用蓄电池作为装置运行的供电载体，所述mcu单元获取采集器单元和北斗三号定位单元的数据，并进行数据打包，所述北斗三号通信单元将接收到的信号通过双工器分离北斗通信和定位载波数据，所述北斗三号定位单元包括滤波器、低噪放、变频芯片、解算基带四个部分，所述天线单元通过北斗无源天线接收无线信号和发射无线信号，并与北斗三号通信单元及北斗三号定位单元通信连接，所述采集器单元包括振动传感器、温度传感器、电气参数传感器、机械状态传感器、数据监测系统，所述tf卡存储单元用以备份本装置的所有有效数据，所述显控单元以在显示屏上查看本装置的运行情况，所述采集器单元与mcu单元通信连接，所述天线单元分别与北斗三号通信单元和北斗三号定位单元通信连接。

3、所述电源单元还包括有太阳能电板和太阳能控制板，电源单元中蓄电池能量来自太阳能电板，太阳能电板的电压输给太阳能控制板，太阳能控制板再输给蓄电池，用以切换供电来源。

4、所述mcu单元采用中科芯的cks32f103，mcu单元获取采集器单元和北斗三号定位单元的数据，进行数据打包，然后将封装好的数据进行输出。

5、所述显控单元由lcd1286型号的显示屏组成，运行情况分为装置正常、预警、异常。

6、所述北斗三号通信单元将接收到的信号通过双工器分离北斗通信和定位载波数据，数据通过接收到进入变频，将载波数据变成0频，基带进行解析；然后发送数据，基带将数据送到变频，调制后通道发射通道，将载波数据辐射出去。

7、所述北斗三号定位单元通过bd2-b1、gps-l1接收卫星信号，接收到的卫星信号通过滤波器进行滤波，然后经放大器放大后进入变频芯片，将射频信号下变频后送入基带芯片进行解算，解算后的rnss数据发送至mcu单元。

8、所述风车状态监控装置，包括显示器、北斗三号发射装置和主控中心，所述主控中心一侧连接有显示器，所述主控中心上端连接有北斗三号发射装置，所述北斗三号发射装置与主控中心通信连接，所述风车状态监控装置还包括有太阳能板，所述主控中心与太阳能板电性连接。

9、本实用新型具有如下有益效果：

10、本实用新型基于北斗三代通信的风车状态监控装置，利用北斗三代卫星数据链路通通信方法替换北斗二代卫星数据链路通通信方法，一次性传输所需要完整数据帧，克服了北斗二代时补帧过程中的丢帧现象，提高了数传传输过程中的完整性以及成功率，并减少了网络运营商物联网卡费用。

技术特征：

1.一种基于北斗三代通信的风车状态监控装置，其特征在于：包括电源单元、mcu单元、北斗三号通信单元、北斗三号定位单元、天线单元、采集器单元、tf卡单元和显控单元，所述电源单元包括蓄电池，利用蓄电池作为装置运行的供电载体，所述mcu单元获取采集器单元和北斗三号定位单元的数据，并进行数据打包，所述北斗三号通信单元将接收到的信号通过双工器分离北斗通信和定位载波数据，所述北斗三号定位单元包括滤波器、低噪放、变频芯片、解算基带四个部分，所述天线单元通过北斗无源天线接收无线信号和发射无线信号，并与北斗三号通信单元及北斗三号定位单元通信连接，所述采集器单元包括振动传感器、温度传感器、电气参数传感器、机械状态传感器、数据监测系统，所述tf卡存储单元用以备份本装置的所有有效数据，所述显控单元以在显示屏上查看本装置的运行情况，所述采集器单元与mcu单元通信连接，所述天线单元分别与北斗三号通信单元和北斗三号定位单元通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于北斗三代通信的风车状态监控装置，其特征在于：所述电源单元还包括有太阳能电板和太阳能控制板，电源单元中蓄电池能量来自太阳能电板，太阳能电板的电压输给太阳能控制板，太阳能控制板再输给蓄电池，用以切换供电来源。

3.根据权利要求1所述的一种基于北斗三代通信的风车状态监控装置，其特征在于：所述mcu单元采用中科芯的cks32f103，mcu单元获取采集器单元和北斗三号定位单元的数据，进行数据打包，然后将封装好的数据进行输出。

4.根据权利要求1所述的一种基于北斗三代通信的风车状态监控装置，其特征在于：所述显控单元由lcd1286型号的显示屏组成，运行情况分为装置正常、预警、异常。

5.根据权利要求1所述的一种基于北斗三代通信的风车状态监控装置，其特征在于：所述北斗三号通信单元将接收到的信号通过双工器分离北斗通信和定位载波数据，数据通过接收到进入变频，将载波数据变成0频，基带进行解析；然后发送数据，基带将数据送到变频，调制后通道发射通道，将载波数据辐射出去。

6.根据权利要求1所述的一种基于北斗三代通信的风车状态监控装置，其特征在于：所述北斗三号定位单元通过bd2-b1、gps-l1接收卫星信号，接收到的卫星信号通过滤波器进行滤波，然后经放大器放大后进入变频芯片，将射频信号下变频后送入基带芯片进行解算，解算后的rnss数据发送至mcu单元。

7.根据权利要求1所述的一种基于北斗三代通信的风车状态监控装置，其特征在于：所述风车状态监控装置，包括显示器(2)、北斗三号发射装置(3)和主控中心(4)，所述主控中心(4)一侧连接有显示器(2)，所述主控中心(4)上端连接有北斗三号发射装置(3)，所述北斗三号发射装置(3)与主控中心(4)通信连接，所述风车状态监控装置还包括有太阳能板(1)，所述主控中心(4)与太阳能板(1)电性连接。

技术总结
本技术公开了一种基于北斗三代通信的风车状态监控装置，涉及卫星导航与卫星通信技术领域，本技术MCU单元获取采集器单元和北斗三号定位单元的数据，并进行数据打包，北斗三号通信单元将接收到的信号通过双工器分离北斗通信和定位载波数据，天线单元通过北斗无源天线接收无线信号和发射无线信号，并与北斗三号通信单元及北斗三号定位单元通信连接，TF卡存储单元用以备份本装置的所有有效数据，显控单元以在显示屏上查看本装置的运行情况。本技术利用北斗三代卫星导航系统提供的高精度定位和远程传输功能，实现了对风车数据的自动化采集和传输，具有高度的精度、可靠性和安全性等优势。

技术研发人员：刘启文,左刚林,武军,管涛,袁益飞
受保护的技术使用者：江苏芯辰航宇科技有限公司
技术研发日：20230627
技术公布日：2024/1/15