CN206330481U - 人影火箭作业信息采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及人影火箭信息数据采集技术领域，是一种人影火箭作业信息采集装置，其包括核心控制单元、通信传输单元和信息采集单元，所述通信传输单元包括无线通信模块和有线通信模块，无线通信模块和有线通信模块分别与核心控制单元双向通信连接；所述信息采集单元包括声音采集模块、热源采集模块、超声波采集模块、图像采集模块、角度采集模块、位置采集模块和震动采集模块。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，提高了火箭发射装置自动化程度，提高了作业关键信息获取的准确性和及时性，提高了火箭发射作业的安全性，减少了工作人员的工作量，为工作人员进行作业指挥修正提供了基础。

Description

人影火箭作业信息采集装置

技术领域

本实用新型涉及人影火箭信息数据采集技术领域，是一种人影火箭作业信息采集装置。

背景技术

近年来，由于人类活动加剧了气候环境的变化，灾害性天气频繁发生，因此人工影响天气在防灾减灾、生态环境保护建设和重大社会活动保障等领域发挥着日益重要的作用。

目前，地面人工影响天气作业是通过防雹增雨火箭发射装置，发射防雹增雨火箭弹到目标云中实施催化，达到人工增雨与防雹的目的。防雹增雨火箭发射装置由火箭发射架和火箭发射控制器组成，分为地面固定式火箭发射装置和车载流动式火箭发射装置。目前使用的防雹增雨火箭发射装置自动化程度较低，绝大部分靠人为操作，作业的关键信息无法准确及时得到。同时随着火箭作业规模的不断扩大，带来对火箭作业效果的评估、作业安全等质疑越来越多，要答复这些质疑，需要从火箭作业中得到数据。

发明内容

本实用新型提供了一种人影火箭作业信息采集装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有的人影火箭发射装置自动化程度较低，作业的关键信息无法准确、及时获得的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种人影火箭作业信息采集装置，包括核心控制单元、通信传输单元和信息采集单元，所述通信传输单元包括无线通信模块和有线通信模块，无线通信模块和有线通信模块分别与核心控制单元双向通信连接；所述信息采集单元包括声音采集模块、热源采集模块、超声波采集模块、图像采集模块、角度采集模块、位置采集模块和震动采集模块，声音采集模块、热源采集模块、图像采集模块、角度采集模块、位置采集模块和震动采集模块分别与核心控制单元电连接，超声波采集模块与核心控制单元双向电连接。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述声音采集模块包括声音传感器、放大器、A/D转换器和比较器，声音传感器与放大器电连接，放大器与A/D转换器电连接，A/D转换器与比较器电连接，比较器与核心控制单元电连接；所述震动采集模块包括震动传感器、整形电路和比较器，震动传感器与整形电路电连接，整形电路与比较器电连接，比较器与核心控制单元电连接。

上述热源采集模块包括第一红外热释电传感器和第二红外热释电传感器，第一红外热释电传感器和第二红外热释电传感器分别与核心控制单元电连接；所述图像采集模块包括摄像头和摄像头控制器，摄像头和摄像头控制器电连接，摄像头控制器与核心控制单元电连接。

上述超声波采集模块包括第一超声波探头、第二超声波探头、第一超声波传感器信号处理板和第二超声波传感器信号处理板，第一超声波探头与第一超声波传感器信号处理板双向电连接，第一超声波传感器信号处理板与核心控制单元双向电连接，第二超声波探头与第二超声波传感器信号处理板双向电连接，第二超声波传感器信号处理板与核心控制单元双向电连接。

上述有线通信模块包括RS-232通信模块、电缆插座，电缆插座与RS-232通信模块双向电连接，RS-232通信模块与核心控制单元双向通信连接。

上述角度采集模块为电子罗盘。

本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，通过无线通信模块向核心控制单元发送工作人员发出的控制指令，核心控制单元监控信息采集单元中的各模块对人影火箭作业时的关键信息进行采集，比如作业时间、作业地点、作业方位、作业仰角、作业范围内有无遮挡物等关键信息，并将采集后信息通过有线通信模块发送给核心控制单元进行预处理，然后上传给火箭发射控制器，火箭发射控制器对预处理后的数据进行再一次的处理、打包、储存后发送给控制中心，因此，本实用新型提高了人影火箭发射装置自动化程度，提高了作业关键信息获取的准确性和及时性，提高了火箭发射作业的安全性，减少了工作人员的工作量，为工作人员进行作业指挥及修正提供了基础。

附图说明

附图1为本实用新型最佳实施例的电路连接示意框图。

具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

如附图1所示，该人影火箭作业信息采集装置，包括核心控制单元、通信传输单元和信息采集单元，所述通信传输单元包括无线通信模块和有线通信模块，无线通信模块和有线通信模块分别与核心控制单元双向通信连接；所述信息采集单元包括声音采集模块、热源采集模块、超声波采集模块、图像采集模块、角度采集模块、位置采集模块和震动采集模块，声音采集模块、热源采集模块、图像采集模块、角度采集模块、位置采集模块和震动采集模块分别与核心控制单元电连接，超声波采集模块与核心控制单元双向电连接。

这里，核心控制单元是现有公知技术，是STM32微控制器，用来接收无线通信模块发送的指令，根据指令监控信息采集单元进行数据采集，并对信息采集单元采集到的数据进行预处理；无线通信模块是现有公知技术，是WiFi模块，用来向核心控制单元发送工作人员发出的控制指令；有线通信模块用来给本实用新型提供工作电源，同时将核心控制单元预处理后的数据传输到人影火箭发射控制器中；信息采集单元用来采集各种信号，即人影火箭作业时的关键信息，比如作业时间、作业地点、作业方位、作业仰角、作业范围内有无遮挡物等；位置采集模块是现有公知技术，是GPS定位模块，包括GPS***和GPS定位天线。

这里，声音采集模块用来采集火箭发射时产生的声音信号；超声波采集模块用来采集火箭发射架定向器尾部是否有遮挡物的信号，即判断人影火箭作业区内有无遮挡物；热源采集模块和图像采集模块用来采集火箭发射时的火焰信号；角度采集模块用来采集火箭发射架定向器的方位角信号和仰角信号；位置采集模块用来采集火箭发射架定向器的位置信号（经纬度）和时间信号；震动采集模块用来采集火箭发射产生的震动信号。通过信息采集单元中的各模块对人影火箭作业时的关键信息进行采集，比如作业时间、作业地点、作业方位、作业仰角、作业范围内有无遮挡物等关键信息，并将采集到的信息发送给核心控制单元进行预处理，然后通过有线通信模块上传给火箭发射控制器，火箭发射控制器对预处理后的数据进行再一次的处理、打包、储存后发送给控制中心，对火箭作用及检修提供依据；因此，本实用新型提高了火箭发射装置自动化程度，提高了作业关键信息获取的准确性和及时性，提高了火箭发射作业的安全性，减少了工作人员的工作量，为工作人员进行作业指挥及修正提供了基础。

可根据实际需要，对上述人影火箭作业信息采集装置作进一步优化或/和改进：

如附图1所示，声音采集模块包括声音传感器、放大器、A/D转换器和比较器，声音传感器与放大器电连接，放大器与A/D转换器电连接，A/D转换器与比较器电连接，比较器与核心控制单元电连接；所述震动采集模块包括震动传感器、整形电路和比较器，震动传感器与整形电路电连接，整形电路与比较器电连接，比较器与核心控制单元电连接。这里，声音采集模块和震动采集模块用来采集火箭发射时产生的声音信号和震动信号。

如附图1所示，热源采集模块包括第一红外热释电传感器和第二红外热释电传感器，第一红外热释电传感器和第二红外热释电传感器分别与核心控制单元电连接；所述图像采集模块包括摄像头和摄像头控制器，摄像头和摄像头控制器电连接，摄像头控制器与核心控制单元电连接。这里，热源采集模块和图像采集模块用来采集火箭发射时的火焰信号；第一红外热释电传感器和第二红外热释电传感器分别通过第一红外热释电传感器信号输入插座和第二红外热释电传感器信号输入插座与核心控制单元电连接。

如附图1所示，超声波采集模块包括第一超声波探头、第二超声波探头、第一超声波传感器信号处理板和第二超声波传感器信号处理板，第一超声波探头与第一超声波传感器信号处理板双向电连接，第一超声波传感器信号处理板与核心控制单元双向电连接，第二超声波探头与第二超声波传感器信号处理板双向电连接，第二超声波传感器信号处理板与核心控制单元双向电连接。这里，超声波采集模块用来采集火箭发射架定向器尾部是否有遮挡物的信号，即判断人影火箭作业区内有无遮挡物；其中，第一超声波探头和第二超声波探头分别通过第一超声波传感器信号输入插座和第二超声波传感器信号输入插座与第一超声波传感器信号处理板和第二超声波传感器信号处理板双向电连接。

如附图1所示，有线通信模块包括RS-232通信模块、电缆插座，电缆插座与RS-232通信模块双向电连接，RS-232通信模块与核心控制单元双向通信连接。这里，电缆插座是8芯航空插座；通过RS-232通信模块、RS-232通信插座和电缆插座之间的连接给本实用新型提供工作电源，同时通过RS-232通信模块、RS-232通信插座和电缆插座之间的连接将核心控制单元预处理后的数据传输到火箭发射控制器中。

如附图1所示，角度采集模块为电子罗盘。通过电子罗盘采集火箭发射架定向器的方位角信号和仰角信号。

这里，上述所有单元与模块统一安装在箱体内部或表面，无线通信模块的天线、GPS定位天线、第一超声波探头和第一红外热释电传感器均固定安装在箱体顶部外侧；第二超声波探头、第二红外热释电传感器、摄像头、电缆插座分别固定安装在箱体两侧；核心控制单元、声音采集模块、第一超声波传感器信号处理板、第二超声波传感器信号处理板、第一超声波传感器信号输入插座、第二超声波传感器信号输入插座、摄像头控制器、角度采集模块、GPS定位模块、震动采集模块、无线通信模块和RS-232通信模块均固定安装在箱体内部。

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (10)

1.一种人影火箭作业信息采集装置，其特征在于包括核心控制单元、通信传输单元和信息采集单元，所述通信传输单元包括无线通信模块和有线通信模块，无线通信模块和有线通信模块分别与核心控制单元双向通信连接；所述信息采集单元包括声音采集模块、热源采集模块、超声波采集模块、图像采集模块、角度采集模块、位置采集模块和震动采集模块，声音采集模块、热源采集模块、图像采集模块、角度采集模块、位置采集模块和震动采集模块分别与核心控制单元电连接，超声波采集模块与核心控制单元双向电连接。

2.根据权利要求1所述的人影火箭作业信息采集装置，其特征在于：所述声音采集模块包括声音传感器、放大器、A/D转换器和比较器，声音传感器与放大器电连接，放大器与A/D转换器电连接，A/D转换器与比较器电连接，比较器与核心控制单元电连接；所述震动采集模块包括震动传感器、整形电路和比较器，震动传感器与整形电路电连接，整形电路与比较器电连接，比较器与核心控制单元电连接。

3.根据权利要求1或2所述的人影火箭作业信息采集装置，其特征在于：所述热源采集模块包括第一红外热释电传感器和第二红外热释电传感器，第一红外热释电传感器和第二红外热释电传感器分别与核心控制单元电连接；所述图像采集模块包括摄像头和摄像头控制器，摄像头和摄像头控制器电连接，摄像头控制器与核心控制单元电连接。

4.根据权利要求1或2所述的人影火箭作业信息采集装置，其特征在于：所述超声波采集模块包括第一超声波探头、第二超声波探头、第一超声波传感器信号处理板和第二超声波传感器信号处理板，第一超声波探头与第一超声波传感器信号处理板双向电连接，第一超声波传感器信号处理板与核心控制单元双向电连接，第二超声波探头与第二超声波传感器信号处理板双向电连接，第二超声波传感器信号处理板与核心控制单元双向电连接。

5.根据权利要求3所述的人影火箭作业信息采集装置，其特征在于：所述超声波采集模块包括第一超声波探头、第二超声波探头、第一超声波传感器信号处理板和第二超声波传感器信号处理板，第一超声波探头与第一超声波传感器信号处理板双向电连接，第一超声波传感器信号处理板与核心控制单元双向电连接，第二超声波探头与第二超声波传感器信号处理板双向电连接，第二超声波传感器信号处理板与核心控制单元双向电连接。

6.根据权利要求1或2或5所述的人影火箭作业信息采集装置，其特征在于：所述有线通信模块包括RS-232通信模块、电缆插座，电缆插座与RS-232通信模块双向电连接，RS-232通信模块与核心控制单元双向通信连接。

7.根据权利要求3或所述的人影火箭作业信息采集装置，其特征在于：所述有线通信模块包括RS-232通信模块、电缆插座，电缆插座与RS-232通信模块双向电连接，RS-232通信模块与核心控制单元双向通信连接。

8.根据权利要求4或所述的人影火箭作业信息采集装置，其特征在于：所述有线通信模块包括RS-232通信模块、电缆插座，电缆插座与RS-232通信模块双向电连接，RS-232通信模块与核心控制单元双向通信连接。

9.根据权利要求1或2或5或7或8所述的人影火箭作业信息采集装置，其特征在于：所述角度采集模块为电子罗盘。

10.根据权利要求6所述的人影火箭作业信息采集装置，其特征在于：所述角度采集模块为电子罗盘。