适用于GPS-RTK流动站的太阳能GPS接收机的制作方法

本实用新型属于GPS接收机供电技术领域，具体涉及一种适用于 GPS-RTK流动站的太阳能GPS接收机。

背景技术：

GPS-RTK系统主要由流动站和基准站组成，GPS-RTK系统定位时要求基准站接收机实时地把观测数据及已知数据传输给流动站接收机，数据量比较大。 GPS-RTK测量技术中只要满足测量的基本工作条件，GPS-RTK的精度都能达到厘米级，测量精度可靠，且误差不会累积；测量人员少，效率高，只需要1 人操作流动站，就可进行测量工作，在观测条件良好的时候，每个测量点位仅需停留1s～2s就可完成作业，尤其在地形条件复杂的条件下，GPS-RTK测量技术比传统测量方法更能快速、准确地进行作业；操作简单，自动化程度高，在测绘工作中，卫星信号的捕获、跟踪、观测等均由仪器自动完成，操作人员只需使用手簿就能完成点位的测量，极大的减轻测量工作者的工作紧张程度和劳动强度；在能见度低，通视条件差的情况下，GPS-RTK技术都能进行工作。因此，GPS-RTK系统被广泛应用于图根控制测量、像控测量、地形测量以及施工测量等现代测绘生产活动中，已涵盖大地测量、地形测量、地籍测量、航空摄影测量、GIS、设备控制、变形监测、精准农业、水上测量、环境应用等领域。但是，在野外长期的测量任务中，测量工作者经常会遇到一些实际问题，譬如在使用GPS-RTK仪器进行外业测量时，由于电量不足导致不能正常进行测验工作，在每个工作日中工作时段内，需要更换内置电池 2-3次。每次更换电池的时候，均需要进行关机操作，关机重新启动之后，并在之前测量过的点号上进行重置操作，这不仅增大了测量工作人员工作测量效率，而且会影响到测量结果。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种适用于GPS-RTK流动站的太阳能GPS接收机，其设计新颖合理，通过对现有GPS-RTK流动站的GPS接收机进行改造，利用太阳能电池板接收太阳能，并将太阳能转换为电能持续为GPS接收机进行供电，同时通过湿度传感器和光照传感器采集环境数据，便于切换供电模式，解决测量工作人员在野外测绘工作频繁更换电池的麻烦，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：适用于GPS-RTK 流动站的太阳能GPS接收机，其特征在于：包括GPS接收机壳体、设置在 GPS接收机壳体内的GPS接收机主板和电源调节模块，以及设置在GPS接收机壳体上的太阳能电池板、显示屏、湿度传感器和光照传感器，所述电源调节模块包括微控制器以及依次连接的充电保护电路、第一继电器、稳压电路和与GPS接收机主板连接的蓄电池，充电保护电路的输入端与太阳能电池板的电源输出端连接，锂电池给GPS接收机主板供电的回路中串联有第二继电器，第一继电器和第二继电器均与微控制器的输出端连接，湿度传感器和光照传感器均与微控制器的输入端连接。

上述的适用于GPS-RTK流动站的太阳能GPS接收机，其特征在于：所述GPS接收机壳体的底部安装有对中杆和GPS双频天线，GPS双频天线和显示屏均与GPS接收机主板连接；太阳能电池板设置在GPS接收机壳体的顶部，湿度传感器和光照传感器设置在GPS接收机壳体的底部。

上述的适用于GPS-RTK流动站的太阳能GPS接收机，其特征在于：所述太阳能电池板为18V太阳能电池板。

上述的适用于GPS-RTK流动站的太阳能GPS接收机，其特征在于：所述充电保护电路为UC3906充电保护电路。

上述的适用于GPS-RTK流动站的太阳能GPS接收机，其特征在于：所述稳压电路为LM2596-ADJ直流稳压电路，所述蓄电池为7.2V铅酸蓄电池，锂电池为7.2V锂电池。

上述的适用于GPS-RTK流动站的太阳能GPS接收机，其特征在于：所述微控制器为TMS320F2812的DSP微控制器。

上述的适用于GPS-RTK流动站的太阳能GPS接收机，其特征在于：所述湿度传感器为SY-HS-220湿度传感模块。

上述的适用于GPS-RTK流动站的太阳能GPS接收机，其特征在于：所述光照传感器为TSL256X光照传感器。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型通过对现有GPS-RTK流动站的GPS接收机进行改造，在现GPS接收机壳体的顶部安装太阳能电池板，减少GPS-RTK流动站的GPS 接收机体积，减少安装操作，使用简单，利用太阳能电池板接收太阳能，并将太阳能转换为电能持续为GPS接收机进行供电，补充了仅采用锂电池供电的缺陷，解决测量工作人员在野外测绘工作频繁更换电池的麻烦，便于推广使用。

2、本实用新型通过设置湿度传感器采集环境湿度数据，当遇到阴雨天气时，太阳能电池板工作效率低，可采用锂电池为GPS接收机进行供电；通过设置光照传感器采集环境光照强度数据，当遇到夜晚黑暗时间段时，太阳能电池板工作效率低，可采用锂电池为GPS接收机进行供电；当湿度传感器采集的环境湿度和光照传感器采集的光照强度数据均符合太阳能电池板工作条件时，利用太阳能电池板转换的电能为GPS接收机主板进行持续供电，即可免去一天内多次更换电池的麻烦，功能完备，可靠稳定，使用效果好。

3、本实用新型设计新颖合理，利用第一继电器控制太阳能电池板工作，利用第二继电器控制锂电池工作，实现GPS接收机双模式工作，便于推广使用。

综上所述，本实用新型设计新颖合理，通过对现有GPS-RTK流动站的 GPS接收机进行改造，利用太阳能电池板接收太阳能，并将太阳能转换为电能持续为GPS接收机进行供电，同时通过湿度传感器和光照传感器采集环境数据，便于切换供电模式，解决测量工作人员在野外测绘工作频繁更换电池的麻烦，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的电路原理框图。

附图标记说明:

1—GPS接收机壳体； 2—太阳能电池板； 3—显示屏；

4—对中杆； 5—GPS双频天线； 6—湿度传感器；

7—光照传感器； 8—充电保护电路； 9—第一继电器；

10—稳压电路； 11—蓄电池； 12—微控制器；

13—GPS接收机主板； 14—第二继电器； 15—锂电池。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型包括GPS接收机壳体1、设置在GPS接收机壳体1内的GPS接收机主板13和电源调节模块，以及设置在GPS接收机壳体1上的太阳能电池板2、显示屏3、湿度传感器6和光照传感器7，所述电源调节模块包括微控制器12以及依次连接的充电保护电路8、第一继电器9、稳压电路10和与GPS接收机主板13连接的蓄电池11，充电保护电路8的输入端与太阳能电池板2的电源输出端连接，锂电池15给GPS 接收机主板13供电的回路中串联有第二继电器14，第一继电器9和第二继电器14均与微控制器12的输出端连接，湿度传感器6和光照传感器7 均与微控制器12的输入端连接。

需要说明的是，通过对现有GPS-RTK流动站的GPS接收机进行改造，在现GPS接收机壳体1的顶部安装太阳能电池板2，减少GPS-RTK流动站的GPS接收机体积，减少安装操作，使用简单，利用太阳能电池板2接收太阳能，并将太阳能转换为电能持续为GPS接收机进行供电，补充了仅采用锂电池15供电的缺陷，解决测量工作人员在野外测绘工作频繁更换电池的麻烦；设置湿度传感器6采集环境湿度数据，当遇到阴雨天气时，太阳能电池板工作效率低，可采用锂电池15为GPS接收机进行供电；通过设置光照传感器7采集环境光照强度数据，当遇到夜晚黑暗时间段时，太阳能电池板工作效率低，可采用锂电池15为GPS接收机进行供电；当湿度传感器6采集的环境湿度和光照传感器7采集的光照强度数据均符合太阳能电池板2工作条件时，利用太阳能电池板2转换的电能为GPS接收机主板13进行持续供电，即可免去一天内多次更换电池的麻烦，功能完备，可靠稳定，使用效果好；利用第一继电器9控制太阳能电池板工作，利用第二继电器14控制锂电池工作，实现GPS接收机双模式工作。

本实施例中，所述GPS接收机壳体1的底部安装有对中杆4和GPS双频天线5，GPS双频天线5和显示屏3均与GPS接收机主板13连接；太阳能电池板2设置在GPS接收机壳体1的顶部，湿度传感器6和光照传感器 7设置在GPS接收机壳体1的底部。

需要说明的是，GPS接收机壳体1的顶部为曲面结构，将GPS接收机壳体1的顶部曲面结构改造，实现太阳能的多方位的接收，湿度传感器6 和光照传感器7设置在GPS接收机壳体1的底部，可减少环境因素对湿度传感器6和光照传感器7的干扰。

本实施例中，所述太阳能电池板2为18V太阳能电池板。

本实施例中，所述充电保护电路8为UC3906充电保护电路。

本实施例中，所述稳压电路10为LM2596-ADJ直流稳压电路，所述蓄电池11为7.2V铅酸蓄电池，锂电池15为7.2V锂电池。

实际使用时，太阳能电池板2采用18V太阳能电池板，即可将太阳能转换为18V直流电能，充电保护电路8采用UC3906充电保护电路，可将18V直流电能转换为12V直流电能，稳压电路10采用LM2596-ADJ直流稳压电路，可将12V直流电能转换为7.2V直流电能，实现对7.2V铅酸蓄电池的稳定充电，避免电压波动对7.2V铅酸蓄电池的使用寿命的影响。

本实施例中，所述微控制器12为TMS320F2812的DSP微控制器。

本实施例中，所述湿度传感器6为SY-HS-220湿度传感模块。

本实施例中，所述光照传感器7为TSL256X光照传感器。

本实用新型使用时，利用对中杆4确定GPS接收机的位置，将GPS接收机壳体1安装在对中杆4上，当湿度传感器6和光照传感器7采集的环境因素符合太阳能电池板2工作条件时，微控制器12控制第一继电器9 接通，第二继电器14断开，太阳能电池板2通过充电保护电路8、第一继电器9和稳压电路10对蓄电池11进行充电，蓄电池11直接为GPS接收机主板13供电，GPS接收机主板13将测量的数据通过GPS双频天线5传输至卫星流动站且通过显示屏3显示数据，解决测量工作人员在野外测绘工作频繁更换电池的麻烦；当湿度传感器6和光照传感器7采集的环境因素不符合太阳能电池板2工作条件时，微控制器12控制第一继电器9断开，第二继电器14接通，锂电池15为GPS接收机主板13供电，供电模式切换方便，使用效果好。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。