本实用新型属于光纤光栅传感器测量技术领域，特别涉及一种光纤光栅传感器地理信息定位手持传输装置。
背景技术：
光纤光栅传感器测量是二种新型的传感测量技术，它充分利用了FBG波长对温度和应变的敏感性（即温度和应变同时引起光纤光栅相合波长移动），实现对温度、应变等相关物理量的直接测量。光纤光栅传感器测量的无源、传输距离远的特性，特别适合在一些危险领域如石油化工，野外长期监测等的需求。
专利申请号为201710765239.1的专利文献公开了一种光纤光栅传感器地理信息定位手持传输装置，不仅能够测量光纤光栅传感器，也能够对其的地理位置进行标定，但是，野外环境地区复杂，常常会因接收信号较弱而造成相关设备接收不到信号。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种光纤光栅传感器地理信息定位手持传输装置，从而克服因接收信号较弱而造成相关设备接收不到信号的缺陷。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种光纤光栅传感器地理信息定位手持传输装置，包括：外壳，嵌设在外壳上的定位天线、RF天线、控制按键、数字键盘阵列、指示灯和液晶显示屏以及设置在外壳内的控制电路；
所述控制电路包括：单片机控制单元、定位模块、RF模块、控制按键驱动电路、数字键盘阵列驱动电路、指示灯驱动电路和液晶显示驱动电路；
其中，定位模块的输出端与单片机控制单元的数据输入端相连，单片机控制单元的数据输出端连接RF模块的输入端，控制按键经由控制按键驱动电路连接单片机控制单元的一控制输入端，数字键盘阵列经由数字键盘阵列驱动电路连接单片机控制单元的另一控制输入端，单片机控制单元的一显示输出端通过指示灯驱动电路连接指示灯，单片机控制单元的另一显示输出端通过液晶显示驱动电路连接液晶显示屏；
还包括：定位加强天线，第一接触器，第二接触器，定位运算放大器，RF加强天线，RF加强控制按键，第三接触器，第四接触器及RF运算放大器；
所述定位天线连接所述第一接触器的常闭开关的一端，所述第一接触器的常闭开关的另一端连接在所述定位模块的输入端上，所述定位加强天线的一端与所述第二接触器的常开开关的一端连接，所述第二接触器的常开开关的另一端通过定位运算放大器连接到所述定位模块的输入端上，所述定位天线(3)与定位加强天线连接；
所述RF天线连接所述第三接触器的常闭开关的一端，所述第三接触器的常闭开关的另一端连接在所述RF模块的输出端上，所述RF加强天线的一端与所述第四接触器的常开开关的一端连接，所述第四接触器的常开开关的另一端通过RF运算放大器连接到所述RF模块的输出端上，所述RF天线(4)与RF加强天线连接；
其中，所述第一接触器、第二接触器、第三接触器、第四接触器的线圈及RF加强控制按键分别连接单片机控制单元的控制输入端。
优选的，上述技术方案中，所述定位模块为北斗定位导航模块。
优选的，上述技术方案中，所述RF模块为2.4GHz的RF模块。
优选的，上述技术方案中，所述控制按键包括定位按键、编号按键和发送按键。
优选的，上述技术方案中，所述数字键盘阵列包括0-9 的数字按键和确认按键。
优选的，上述技术方案中，所述指示灯包括传感器编号输入指示灯、RF连接指示灯和RF发送指示灯。
优选的，上述技术方案中，所述定位加强天线和RF加强天线上设有弧形片。
与现有的技术相比，本实用新型中的光纤光栅传感器地理信息定位手持传输装置，通过引入定位加强天线、RF加强天线以加强信号搜索及接收能力，以适应信号较弱的野外环境地区。
附图说明
图1是根据本实用新型的光纤光栅传感器地理信息定位于持传输装置的结构图。
图2是根据本实用新型的光纤光栅传感器地理信息定位于持传输装置的电路图。
主要附图标记说明：
1、数字键盘阵列；2、控制按键； 3、定位天线；31、定位加强天线； 4、RF天线；41、RF加强天线；42、RF加强控制按键；5、液晶显示屏；6、指示灯；7、外壳。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
如图1 和2所示，光纤光栅传感器地理信息定位于持传输装置，由外壳7 ，嵌设在外壳7上的定位天线3、定位加强天线31、RF天线4、RF加强天线41、RF加强控制按键42、控制按键2、数字键盘阵列1、指示灯6和液晶显示屏5，以及设置在外壳7内的控制电路组成。上述控制电路包括：单片机控制单元、定位模块、RF模块、控制按键驱动电路、数字键盘阵列驱动电路、指示灯驱动电路、第一接触器KM1，第二接触器KM2，第三接触器KM3，第四接触器KM4、定位运算放大器、RF运算放大器和液晶显示驱动电路。
单片机控制单元负责协调手持终端中的各部件的信息交换及控制。在本实施例中，单片机控制单元采用的型号为R7FOC002L的单片机。
定位模块的作用是确定光纤光栅传感器当前工作位置的地理坐标信息，并将信息通过单片机控制单元。定位模块的输出端与单片机控制单元的数据输入端相连。在本实施例中，所述定位模块为北斗定位导航模块。而为了保证接受地理信息的稳定性，定位模块采用型号为UC221 的双模导航部件，即可实现北斗/GNSS双模切换，保证获取地理信息的准确性及可靠性，进一步的，为了加强信号接收，确保工作正常进行，引入了一定位加强天线31，即定位模块的天线设置为，定位天线3连接第一接触器KM1的常闭开关KM1-1的一端，第一接触器KM1的常闭开关KM1-1的另一端连接在定位模块的输入端上，定位加强天线31的一端与第二接触器KM2的常开开关KM2-1的一端连接，第二接触器KM2的常开开关KM2-1的另一端通过定位运算放大器连接到定位模块的输入端上，定位天线3与定位加强天线31连接；第一接触器KM1，第二接触器KM2的线圈分别连接单片机控制单元的控制输入端，即平时使用定位天线3接收信号节省电能，当单片机控制单元发现接收信号太弱时（即信号电压低于一定阈值时），则控制第一接触器KM1的常闭开关KM1-1打开，控制第二接触器KM2的常开开关KM2-1闭合，此时采用两根天线进行接收信号，同时通过定位运算放大器将接收到的信号放大号再传输至定位模块，该设置大大加强了接收信号的强度。
RF模块的作用是把获取的光纤光栅传感器地理信息及编号远传给光纤光栅传感器器调制终端设备保存。单片机控制单元的数据输出端连接RF模块的输入端。在本实施例中，RF模块为2.4GHz的RF模块。为了确保传输效果， RF模块采用的是型号为AS01-ML01D的RF模块，其发送距离在100米左右，但在野外工作，有时传输距离可能会超过100米，因此为了加强信号的发射强度，引入了一RF加强天线41，即RF模块的天线设置为，RF天线4连接第三接触器KM3的常闭开关KM3-1的一端，第三接触器KM3的常闭开关KM3-1的另一端连接在RF模块的输出端上， RF加强天线41的一端与第四接触器KM4的常开开关KM4-1的一端连接，第四接触器KM4的常开开关KM4-1的另一端通过RF运算放大器连接到RF模块的输出端上，RF天线4与RF加强天线41连接；第三接触器KM3、第四接触器KM4的线圈及RF加强控制按键42分别连接单片机控制单元的控制输入端，即平时使用RF天线4发射信号节省电能，当工作人员感觉超过一百米时，按下RF加强控制按键42，单片机控制单元使第三接触器KM3、第四接触器KM4的线圈得电，则第三接触器KM3的常闭开关KM3-1打开，第四接触器KM4的常开开关KM4-1闭合，此时采用两根天线进行发射信号，同时通过RF运算放大器将待发射的信号放大后再传输至指定位置，该设置大大加强了发射信号的强度，进一步优选的，定位加强天线31和RF加强天线41上设有弧形片。
控制按键2的作用是对装置的工作过程进行控制。控制按键2经由控制按键2驱动电路连接单片机控制单元的一控制输入端。在本实施例中，所述控制按键2包括定位按键、编号按键和发送按键。当按下定位按键时，装置获取光纤光栅传感器的地理坐标信息。当按下编号按键时，装置通过人为输入方式获取光纤光栅传感器编号信息。当按下发送按键时，装置将光纤光栅传感器编号和位置信息发送到远端设备保存。
数字键盘阵列1的作用是让施工人员人为输入当前光纤光栅传感器的编号。数字键盘阵列1经由数字键盘阵列1 驱动电路连接单片机控制单元的另二控制输入端。在本实施例中，所述数字键盘阵列1包括0-9的数字按键和确认按键。
指示灯6的作用是显示装置的当前工作状态。单片机控制单元的一显示输出端通过指示灯6驱动电路连接指示灯6 。在本实施例中，所述指示灯6包括传感器编号输入指示灯6 、RF连接指示灯6和RF发送指示灯6 ，以相应显示装置的不同工作状态。
液晶显示屏5的作用是将操作过程及地理信息获取信息直观显示在模块上，让操作者掌握操作流程的准确性。单片机控制单元的另一显示输出端通过液晶显示驱动电路连接液晶显示屏5 。在本实施例中，液晶显示屏5采用型号为OGJM 5*10的液晶显示屏5 。
本光纤光栅传感器地理信息定位手持传输装置作为现有的光纤光栅传感器测量系统的一个额外增设的装置，需要与现有的光纤光栅传感器测量系统配合来使用，并用于光纤光栅传感器测量系统的光纤光栅传感器铺设阶段中。在光纤光栅传感器安装时，施工人员将光纤光栅传感器地理信息定位手持传输装置放置在相应的光纤光栅传感器旁边。施工人员按下控制按键2的定位按键。此时装置的定位模块获得当前光纤光栅传感器所处位置的地理坐标信息，并将该信息通过单片机控制单元中。同时，施工人员按下控制按键2的编号按键。此时装置的传感器编号输入指示灯6亮起，施工人员将当前光纤光栅传感器的编号通过数字键盘阵列1一并输入到单片机控制单元中。单片机控制单元保存各个光纤光栅传感器的编号及其所处的地理坐标信息。当光纤光栅传感器地理信息定位于持传输装置获得了整个光纤光栅传感器测量系统的所有或部分光纤光栅传感器的编号及其所处的地理坐标信息后，将光纤光栅传感器地理信息定位于持传输装置带到光纤光栅传感器测量系统的传感器调制终端旁，装置的RF连接指示灯6 亮起。此时，施工人员按下控制按键2 的发送按键，装置的RF发送指示灯6 亮起，装置RF模块的作用是把单片机控制单元中存储的各个光纤光栅传感器的编号及其所处的地理坐标信息一并传输给光纤光栅传感器器调制终端设备保存，并最终上传至整个光纤光栅传感器测量系统的后台分析系统中。
前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。