森林火災監控用自動接收控制系統技術方案

本發明專利技術公開森林火災監控用自動接收控制系統，包括步進跟蹤接收機、天線控制模塊、天線驅動模塊、軸角編碼器以及安裝在天線作架上的執行模塊；所述步進跟蹤接收機輸出連接所述天線控制模塊；所述天線控制模塊輸出連接所述天線驅動模塊，所述天線驅動模塊輸出連接所述執行模塊；所述執行模塊輸出連接所述軸角編碼器，所述軸角編碼器輸出連接所述天線控制模塊；所述軸角編碼器將捕捉的信號處理后，將信號輸送至所述天線控制模塊，用于天線的位置顯示和位置控制。本發明專利技術具有監控時效性好、可靠、精確高、提高天線跟蹤目標的能力的優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及智能信息服務
，尤其涉及森林火災監控用自動接收控制系統。
技術介紹
森林火災是森林的主要災害之一，森林火災不僅嚴重破壞森林資源，造成巨大經濟損失，而且造成災區及周邊地區環境的嚴重污染。森林火災的撲救管理在全球范圍內都是一個難題。隨著國家經濟建設的不斷發展，人們的經濟活動也極為活躍，森林火災的因素也大為增加，森林火災的預防與報警、撲救難度也大大增加。在加之類似云南多年大旱這樣的氣候反常現象，每年重大森林火災的消息不絕于耳，防火形勢日益嚴峻。我國又是一個人均森林資源極為匱乏的國家。雖經數十年不懈地努力，國家森林覆蓋率得到了大量的提高，但是人均水平仍然遠遠低于西方發達國家水平。森林資源的寶貴，在近年濃濃霧霾中尤為凸顯。森林火災因為常常處在深山老林中，不易發現，故而發現火災并即時告知對于早撲滅火災具有重要意義。現有做法主要有：興建了望塔，這是國內目前存在較多的方式，技術落后，受地形地勢的限制等，覆蓋面小，有死角和空白，觀察不到，且準確率相對較低，誤差大；建立視頻監控系統，這是目前國內主流的監控方式。視頻監控是傳統城市監控的簡單延伸，將采集視頻圖像通過微波匯總，由人工完成集中監視。因人工監控易造成漏報，且傳統視頻監控是非數字化系統，許多智能應用無法實現。專利申請號為201510310728.9的專利申請公開了廣域林火遙感監測信息智能服務平臺，通過數據中心建設、運營中心建設及終端設備研發達到智能監測。但是，如何高效、快捷地實現衛星地面站自動接收控制是該技術的關鍵，該專利申請的技術方案在監控的可靠性、精確性、火災發現時間和信息轉發時間的時效性均有待提高。
技術實現思路
本專利技術公開監控時效性好、可靠、精確高、提高天線跟蹤目標的能力的森林火災監控用自動接收控制系統。本專利技術主要通過以下技術手段實現上述技術效果的：包括步進跟蹤接收機、天線控制模塊、天線驅動模塊、軸角編碼器以及安裝在天線座架上的執行模塊；所述步進跟蹤接收機輸出連接所述所述天線控制模塊，用以輸出信號給所述天線控制模塊；所述天線控制模塊輸出連接所述天線驅動模塊，所述天線驅動模塊輸出連接所述執行模塊；所述天線控制模塊用以將信號輸送至所述天線驅動模塊，通過所述天線驅動模塊驅動所述執行模塊向目標運動，進行目標信號的捕捉；所述執行模塊輸出連接所述軸角編碼器，所述軸角編碼器輸出連接所述天線控制模塊；所述軸角編碼器將信號輸送至所述天線控制模塊。優選地：所述執行模塊包括X軸機組、Y軸機組、X軸角傳感器、Y軸角傳感器；所述X軸機組、Y軸機組與所述天線驅動模塊的輸出端連接；X軸角傳感器、Y軸角傳感器分別與對應的機組連接。優選地：所述天線驅動模塊包括交流伺服電機。優選地：所述電機軸上帶有制動器。優選地：所述天線控制模塊內置有光電隔離I/O卡。優選地：所述天線控制模塊內置有通訊卡。優選地：所述天線控制模塊內置有GPS卡。優選地：所述天線控制模塊內置有軸角編碼卡。優選地：所述天線軸角編碼器采用旋轉變壓器。本專利技術的優點在于：解決氣象衛星數據的實時接收處理，極大地縮短了火災發現時間和信息轉發時間，大大降低災害造成的損失。步進跟蹤接收機將下變頻送來的中頻信號進行檢波，輸出電平強度信號給天線控制模塊，天線控制模塊根據此信號電平大小進行軌道步進自動跟蹤，提高天線跟蹤目標的能力。進一步，采用交流伺服電機驅動，驅動單元將來自天線控制模塊的代表天線速度的電壓轉換成三相交流電壓加給電動機。因其無電刷磨損問題，可靠性高，壽命長，免維護。進一步，天線軸角的測量采用旋轉變壓器。這種角度敏感元件較之光電碼盤有更高的可靠性和高低溫適應能力。進一步，天線控制模塊硬件還可以包括光電隔離I/O卡、通訊卡/網卡、軸角編碼卡和GPS卡，實現其功能集成化。附圖說明圖1為本專利技術森林火災監控用自動接收控制系統的結構框圖。具體實施方式為進一步描述本專利技術，下面結合實施例對其作進一步說明。如圖1所示，本專利技術公開森林火災監控用自動接收控制系統，包括步進跟蹤接收機、天線控制模塊、天線驅動模塊、軸角編碼器以及安裝在天線座架上的執行模塊；所述步進跟蹤接收機輸出連接所述所述天線控制模塊，用以將下變頻送來的中頻信號進行檢波，輸出電平強度信號給所述天線控制模塊；所述天線控制模塊輸出連接所述天線驅動模塊，所述天線驅動模塊輸出連接所述執行模塊；所述天線控制模塊用以將信號輸送至所述天線驅動模塊，通過所述天線驅動模塊驅動所述執行模塊向目標運動，進行目標信號的捕捉；天線驅動單元（ADU）包括功率放大、環路控制、驅動電機、安全控保電路。所述執行模塊輸出連接所述軸角編碼器，所述軸角編碼器輸出連接所述天線控制模塊；所述軸角編碼器將捕捉的信號處理后，將信號輸送至所述天線控制模塊，用于天線的位置顯示和位置控制。本專利技術解決氣象衛星數據的實時接收處理，極大地縮短了火災發現時間和信息轉發時間，大大降低災害造成的損失。步進跟蹤接收機將下變頻送來的中頻信號進行檢波，輸出電平強度信號給天線控制模塊，天線控制模塊根據此信號電平大小進行軌道步進自動跟蹤，提高天線跟蹤目標的能力。本專利技術天線控制單元以工控機為基礎，集控制、監視、計算、通訊于一體，對天線實現安全可靠的操控的計算機控制器。根據不同的工作方式，ACU產生相應的控制信號，通過驅動單元驅動天線向目標運動，從而使天線的電軸指向目標。ACU具有遙控接口，可以實現數據傳輸和上位機（如站控計算機）的遙控。本專利技術中的天線控制單元（ACU）是天線控制中心。它完成天線運動的各種控制，各種控制策略的實時計算與實施，完成對目標（衛星）的精確指向或跟蹤。ACU是操作人員進行操作的中心，具有豐富而簡潔的顯示和友好的操控界面。顯示的主要內容為：時間、X/Y命令位置、X/Y實時位置，上述二者之差，天線位置的AZ/E1顯示、接收機鎖定指示、接收機信號電平指示及各種故障狀態顯示。在一些實施例中，所述執行模塊包括X軸機組、Y軸機組、X軸角傳感器、Y軸角傳感器；所述X軸機組、Y軸機組與所述天線驅動模塊的輸出端連接；X軸角傳感器、Y軸角傳感器分別與對應的機組連接。在一些實施例中，ACU操作系統采用Windows操作系統，軟件模塊主要包括實時控制和人機接口兩部分。實時控制部分主要包括數據采集、坐標變換、控制計算機等；人機接口部分主要包括顯示管理、鍵盤管理、通訊管理、參數管理、故障監測等模塊。ACU的主要工作方式為：待機、自動運行、手控速度、手控位置、待機。在一些實施例中，ACU硬件主要包括：工業控制計算機、CPU卡、數據采集卡、光電隔離I/O卡、通訊卡/網卡、軸角編碼卡和GPS卡，實現其功能集成化。在一些實施例中，軸角編碼器采用旋轉變壓器，這種角度敏感元件較之光電碼盤有更高的可靠性和高低溫適應能力。將天線X軸和Y軸的角度精化為數字量，用于天線的位置顯示和位置控制。驅動單元將來自ACU的代表天線速度的電壓轉換成三相交流電壓加給電動機。交流伺服電動機的優點是無碳刷，無換向火花，可靠性高，壽命長。驅動單元還包括天線控保電路，進行故障聯鎖保護。在一些實施例中，編碼器的核心芯片采用大規模集成專用芯片RDC。這種方案在我所大量使用，技術成熟。RDC（ResolverToDigitalConverter）主要由輸入緩沖器、比例乘法器、誤差本文檔來自技高網...

【技術保護點】
森林火災監控用自動接收控制系統，其特征在于：包括步進跟蹤接收機、天線控制模塊、天線驅動模塊、軸角編碼器以及安裝在天線座架上的執行模塊；所述步進跟蹤接收機輸出連接所述天線控制模塊，用以輸出信號給所述天線控制模塊；所述天線控制模塊輸出連接所述天線驅動模塊，所述天線驅動模塊輸出連接所述執行模塊；所述天線控制模塊用以將信號輸送至所述天線驅動模塊，通過所述天線驅動模塊驅動所述執行模塊向目標運動，進行目標信號的捕捉；所述執行模塊輸出連接所述軸角編碼器，所述軸角編碼器輸出連接所述天線控制模塊；所述軸角編碼器將信號輸送至所述天線控制模塊。

【技術特征摘要】
1.森林火災監控用自動接收控制系統，其特征在于：包括步進跟蹤接收機、天線控制模塊、天線驅動模塊、軸角編碼器以及安裝在天線座架上的執行模塊；所述步進跟蹤接收機輸出連接所述天線控制模塊，用以輸出信號給所述天線控制模塊；所述天線控制模塊輸出連接所述天線驅動模塊，所述天線驅動模塊輸出連接所述執行模塊；所述天線控制模塊用以將信號輸送至所述天線驅動模塊，通過所述天線驅動模塊驅動所述執行模塊向目標運動，進行目標信號的捕捉；所述執行模塊輸出連接所述軸角編碼器，所述軸角編碼器輸出連接所述天線控制模塊；所述軸角編碼器將信號輸送至所述天線控制模塊。2.根據權利要求1所述的森林火災監控用自動接收控制系統，其特征在于：所述執行模塊包括X軸機組、Y軸機組、X軸角傳感器、Y軸角傳感器；所述X軸機組、Y軸機組與所述天線驅動模塊的輸出端連接；所述X軸角傳感器、Y...

【專利技術屬性】
技術研發人員：許自富，張瑞，蔡秋實，宋揚，
申請(專利權)人：安徽天立泰科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽;34