兼容gprs網(wǎng)絡(luò)通信和北斗衛(wèi)星通信技術(shù)的光譜輻照度計(jì)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種兼容GPRS遠(yuǎn)程無(wú)線通信技術(shù)和衛(wèi)星通信技術(shù)的高度智能化光譜輻照度計(jì)系統(tǒng)，包括有可見(jiàn)光至短波紅外波段光譜輻照度測(cè)量系統(tǒng)、兼容GPRS網(wǎng)絡(luò)和北斗衛(wèi)星通信技術(shù)的遠(yuǎn)程無(wú)線通信系統(tǒng)、太陽(yáng)能電源系統(tǒng)。本發(fā)明通信系統(tǒng)采用GPRS網(wǎng)絡(luò)通信和衛(wèi)星通信相兼容技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)全自動(dòng)無(wú)區(qū)域限制的遠(yuǎn)程無(wú)線傳輸，使得用戶可以足不出戶實(shí)時(shí)接收遠(yuǎn)方場(chǎng)地輻照度計(jì)的采集數(shù)據(jù)，并且也可以運(yùn)用這套遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方場(chǎng)地儀器的監(jiān)控，電源系統(tǒng)采用太陽(yáng)能光伏電源系統(tǒng)，可以保證儀器長(zhǎng)期不間斷的供電，實(shí)現(xiàn)了野外儀器長(zhǎng)期高智能化地工作運(yùn)行。
【專(zhuān)利說(shuō)明】兼容GPRS網(wǎng)絡(luò)通信和北斗衛(wèi)星通信技術(shù)的光譜輻照度計(jì)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)境遙感觀測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種涉及兼容GPRS網(wǎng)絡(luò)和北斗衛(wèi) 星通信技術(shù)的光譜輻照度計(jì)。

【背景技術(shù)】
[0002] 大氣光學(xué)特性的測(cè)量是遙感領(lǐng)域的重要應(yīng)用。目前形形色色的野外遙感光譜觀測(cè) 設(shè)備，包括測(cè)量地面目標(biāo)光譜反射率光譜輻射計(jì)，以及測(cè)量大氣光學(xué)特性的太陽(yáng)輻射計(jì)以 及太陽(yáng)輻照度計(jì)等等，這些設(shè)備雖然能夠基本滿足大多數(shù)遙感領(lǐng)域目標(biāo)光學(xué)參數(shù)的獲取， 但由于目前大多數(shù)野外觀測(cè)設(shè)備的智能化適用性尤其是遠(yuǎn)程通信功能尚不完善，經(jīng)常性的 大型野外觀測(cè)實(shí)驗(yàn)消耗了大量人力、財(cái)力。
[0003] 隨著遙感應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，遙感觀測(cè)需求對(duì)野外遙感光譜觀測(cè)設(shè)備的智能化 程度要求越來(lái)越高。由于遙感觀測(cè)需要，設(shè)備長(zhǎng)期擱置在野外，有些甚至是地處一些惡劣環(huán) 境，如戈壁灘、山頂、海邊或海島等，盡管大多數(shù)地區(qū)已被移動(dòng)信號(hào)覆蓋，但仍有些偏遠(yuǎn)環(huán)境 惡劣地區(qū)沒(méi)被覆蓋或信號(hào)極不穩(wěn)定，因此操作人員也必須隨同這些設(shè)備長(zhǎng)期工作在這些惡 劣環(huán)境里，這給遙感觀測(cè)工作的連續(xù)性帶來(lái)了很大困難和限制，所以，研制具備完善的遠(yuǎn)程 無(wú)線通信功能的高度智能化的野外遙感觀測(cè)設(shè)備非常必要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種兼容GPRS網(wǎng)絡(luò)通信和北斗 衛(wèi)星通信技術(shù)的光譜輻照度計(jì)。
[0005] 本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 一種兼容GPRS網(wǎng)絡(luò)和北斗衛(wèi)星通信技術(shù)的光譜輻照度計(jì)，包括有可見(jiàn)光至短波紅 外波段光譜輻照度測(cè)量系統(tǒng)、兼容GPRS網(wǎng)絡(luò)通信和北斗衛(wèi)星通信的遠(yuǎn)程無(wú)線通信組件和 太陽(yáng)能電源系統(tǒng)，所述的可見(jiàn)光至短波紅外波段光譜輻照度測(cè)量系統(tǒng)包括有積分球、三 個(gè)探測(cè)單元和數(shù)據(jù)采集模塊，所述的三個(gè)探測(cè)單元包括有可見(jiàn)波段測(cè)量單元、近紅外波 段測(cè)量單元和短波紅外波段測(cè)量單元，在所述的積分球上開(kāi)有入光孔和出光孔，光信號(hào)由 入光孔進(jìn)入，在積分球內(nèi)經(jīng)多次反射，由出光孔的光纖導(dǎo)出，導(dǎo)出后光纖束分三束把光信 號(hào)分別引入所述的三個(gè)探測(cè)單元內(nèi)，分別對(duì)可見(jiàn)光波段、近紅外波段和短波紅外波段的 光譜輻照度進(jìn)行測(cè)量；所述的兼容GPRS網(wǎng)絡(luò)通信和北斗衛(wèi)星通信的遠(yuǎn)程無(wú)線通信組件 包括有MCUC8051F060,在MCUC8051R)60上設(shè)有CAN總線接口和RS232通用串口，所述的 MCUC8051R)60依次與SD卡驅(qū)動(dòng)器和SD卡連接，所述的CAN總線接口連接有設(shè)備主控模塊， RS232通用串口與GPRS網(wǎng)絡(luò)通信模塊或北斗衛(wèi)星收發(fā)終端連接；所述的三個(gè)探測(cè)單元分別 將探測(cè)到的三個(gè)波段的光譜輻照度數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)采集模塊采集并傳送至所述的設(shè)備主控模 塊，設(shè)備主控模塊將收到的數(shù)據(jù)通過(guò)CAN總線發(fā)送至所述的MCUC8051F060, MCUC8051F060 接收來(lái)自設(shè)備主控模塊的數(shù)據(jù)，首先存儲(chǔ)于SD卡中，然后把數(shù)據(jù)通過(guò)RS232接口傳輸至 GPRS網(wǎng)絡(luò)通信模塊或北斗衛(wèi)星收發(fā)終端，GPRS網(wǎng)絡(luò)通信模塊或北斗衛(wèi)星收發(fā)終端將測(cè)量 數(shù)據(jù)分別按照GPRS網(wǎng)絡(luò)通信傳輸模式或北斗衛(wèi)星的通信傳輸模式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行打包，若選 擇GPRS網(wǎng)絡(luò)通信傳輸模式，數(shù)據(jù)包由GPRS通信模塊傳輸?shù)綌?shù)管中心PC機(jī)終端上，若選擇 北斗衛(wèi)星的通信傳輸模式，數(shù)據(jù)包由北斗衛(wèi)星收發(fā)終端傳輸?shù)綌?shù)管中心北斗衛(wèi)星收發(fā)終端 后上傳給數(shù)管中心PC機(jī)終端上；所述的太陽(yáng)能電源系統(tǒng)包括有太陽(yáng)能電池板、光伏電源控 制器和蓄電池組，所述的太陽(yáng)能電池板與光伏電源控制器連接，光伏電源控制器又分別與 蓄電池組和兼容GPRS網(wǎng)絡(luò)和北斗衛(wèi)星通信技術(shù)的遠(yuǎn)程無(wú)線通信系統(tǒng)中的用電設(shè)備連接， 光伏電源控制器對(duì)太陽(yáng)能電池板所發(fā)的電能進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，并把調(diào)整后的電能直接送往 用電設(shè)備和把多余的電能送往蓄電池組進(jìn)行儲(chǔ)存，當(dāng)所發(fā)的電能不能滿足負(fù)載需要時(shí)，電 源控制器把蓄電池組的電能送往用電設(shè)備。
[0006] 在所述的積分球側(cè)面設(shè)有自動(dòng)擋光設(shè)備。
[0007] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明的通信系統(tǒng)兼容了 GPRS網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)與北斗衛(wèi)星通信 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了野外觀測(cè)設(shè)備在我國(guó)任何地區(qū)都能無(wú)限制地進(jìn)行遠(yuǎn)程無(wú)線傳輸，使得用戶可 以足不出戶實(shí)時(shí)接收遠(yuǎn)方場(chǎng)地光譜輻照度數(shù)據(jù)，電源系統(tǒng)采用太陽(yáng)能光伏電源，電源系統(tǒng) 的冗余設(shè)計(jì)可以保證對(duì)儀器不間斷的供電，為儀器在野外場(chǎng)地長(zhǎng)期可靠地工作提供支持。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008] 圖1為本發(fā)明系統(tǒng)組成原理圖。
[0009] 圖2為本發(fā)明太陽(yáng)能電源系統(tǒng)原理圖。
[0010] 圖3為本兼容GPRS網(wǎng)絡(luò)通信和北斗衛(wèi)星通信的遠(yuǎn)程無(wú)線通信組件原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 如圖1、2、3所示，一種兼容GPRS網(wǎng)絡(luò)和北斗衛(wèi)星通信技術(shù)的光譜輻照度計(jì)，包括 有可見(jiàn)光至短波紅外波段光譜輻照度測(cè)量系統(tǒng)、兼容GPRS網(wǎng)絡(luò)通信和北斗衛(wèi)星通信的遠(yuǎn) 程無(wú)線通信組件8和太陽(yáng)能電源系統(tǒng)，所述的可見(jiàn)光至短波紅外波段光譜輻照度測(cè)量系統(tǒng) 包括有積分球1、三個(gè)探測(cè)單元4和數(shù)據(jù)采集模塊5,所述的三個(gè)探測(cè)單元4包括有可見(jiàn)波 段測(cè)量單元（400-1000 nm)、近紅外波段測(cè)量單元（900-1700 nm)和短波紅外波段測(cè)量 單兀（1700-2500nm)，在所述的積分球1上開(kāi)有入光孔和出光孔，光信號(hào)由入光孔進(jìn)入，在 積分球1內(nèi)經(jīng)多次反射，由出光孔的光纖3導(dǎo)出，導(dǎo)出后光纖束分三束把光信號(hào)分別引入 所述的三個(gè)探測(cè)單元4內(nèi)，分別對(duì)可見(jiàn)光波段、近紅外波段和短波紅外波段的光譜輻照度 進(jìn)行測(cè)量；所述的兼容GPRS網(wǎng)絡(luò)通信和北斗衛(wèi)星通信的遠(yuǎn)程無(wú)線通信組件8包括有MCU C8051F06015,在MCU C8051F060 15上設(shè)有CAN總線接口 18和RS232通用串口 7,所述的 MCU C8051R)6015依次與SD卡驅(qū)動(dòng)器16和SD卡17連接，所述的CAN總線接口 18連接有 設(shè)備主控模塊6, RS232通用串口 7與GPRS網(wǎng)絡(luò)通信模塊或北斗衛(wèi)星收發(fā)終端19連接；所 述的三個(gè)探測(cè)單元4分別將探測(cè)到的三個(gè)波段的光譜輻照度數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)采集模塊5采集并 傳送至所述的設(shè)備主控模塊6,設(shè)備主控模塊6將收到的數(shù)據(jù)通過(guò)CAN總線發(fā)送至所述的 MCU C8051F06015，MCU C8051R)6015接收來(lái)自設(shè)備主控模塊6的數(shù)據(jù)，首先存儲(chǔ)于SD卡17 中，然后把數(shù)據(jù)通過(guò)RS232接口 7傳輸至GPRS網(wǎng)絡(luò)通信模塊或北斗衛(wèi)星收發(fā)終端19, GPRS 網(wǎng)絡(luò)通信模塊或北斗衛(wèi)星收發(fā)終端19將測(cè)量數(shù)據(jù)分別按照GPRS網(wǎng)絡(luò)通信傳輸模式或北斗 衛(wèi)星的通信傳輸模式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行打包，若選擇GPRS網(wǎng)絡(luò)通信傳輸模式，數(shù)據(jù)包由GPRS通信 模塊傳輸?shù)綌?shù)管中心PC機(jī)終端9上，若選擇北斗衛(wèi)星的通信傳輸模式，數(shù)據(jù)包由北斗衛(wèi)星 收發(fā)終端傳輸?shù)綌?shù)管中心北斗衛(wèi)星收發(fā)終端10后上傳給數(shù)管中心PC機(jī)終端9上；所述的 太陽(yáng)能電源系統(tǒng)包括有太陽(yáng)能電池板11、光伏電源控制器12和蓄電池組14,所述的太陽(yáng) 能電池板11與光伏電源控制器12連接，光伏電源控制器12又分別與蓄電池組14和兼容 GPRS網(wǎng)絡(luò)和北斗衛(wèi)星通信技術(shù)的遠(yuǎn)程無(wú)線通信系統(tǒng)中的用電設(shè)備13連接，光伏電源控制 器12對(duì)太陽(yáng)能電池板11所發(fā)的電能進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，并把調(diào)整后的電能直接送往用電設(shè) 備13和把多余的電能送往蓄電池14組進(jìn)行儲(chǔ)存，當(dāng)所發(fā)的電能不能滿足負(fù)載需要時(shí)，電源 控制器12把蓄電池組14的電能送往用電設(shè)備13。
[0012] 在所述的積分球1側(cè)面設(shè)有自動(dòng)擋光設(shè)備2。
[0013] GPRS通信模塊和北斗衛(wèi)星收發(fā)終端與無(wú)線通信組件的控制電路板都是通過(guò)CAN 總線接口 7進(jìn)行通信的，所以實(shí)際使用時(shí)可根據(jù)實(shí)際需求以及使用成本兩選一，在移動(dòng)信 號(hào)覆蓋區(qū)域，可以選擇使用成本較低的GPRS移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)通信方式，而在移動(dòng)信號(hào)沒(méi)覆蓋之 區(qū)域可以采用衛(wèi)星通信方式進(jìn)行遠(yuǎn)程通信。
[0014] 在使用GPRS移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)模式通信時(shí)，數(shù)管中心PC機(jī)為固定IP地址，這樣，野外設(shè)備 通過(guò)此IP地址以客戶機(jī)模式主動(dòng)地與已啟動(dòng)服務(wù)器模式的主計(jì)算機(jī)通過(guò)Socket套接字方 式進(jìn)行聯(lián)接，鏈路接通后便可以實(shí)現(xiàn)野外設(shè)備和數(shù)管中心主計(jì)算機(jī)之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)雙向數(shù)據(jù) 傳輸。
[0015] 在使用北斗衛(wèi)星通信模式時(shí)，由于北斗收發(fā)模塊內(nèi)置的每張1C卡的傳輸數(shù)據(jù)率 較低(低于100字節(jié)每mint.)，因此在數(shù)據(jù)量較大時(shí)，需使用北斗多卡收發(fā)模塊。這樣可以 根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)量大小，增加內(nèi)置1C卡數(shù)，保證數(shù)據(jù)的及時(shí)傳輸。
【權(quán)利要求】
1. 一種兼容GPRS網(wǎng)絡(luò)和北斗衛(wèi)星通信技術(shù)的光譜輻照度計(jì)，其特征在于：包括有可 見(jiàn)光至短波紅外波段光譜輻照度測(cè)量系統(tǒng)、兼容GPRS網(wǎng)絡(luò)通信和北斗衛(wèi)星通信的遠(yuǎn)程無(wú) 線通信組件和太陽(yáng)能電源系統(tǒng)，所述的可見(jiàn)光至短波紅外波段光譜輻照度測(cè)量系統(tǒng)包括有 積分球、三個(gè)探測(cè)單元和數(shù)據(jù)采集模塊，所述的三個(gè)探測(cè)單元包括有可見(jiàn)波段測(cè)量單元、近 紅外波段測(cè)量單元和短波紅外波段測(cè)量單元，在所述的積分球上開(kāi)有入光孔和出光孔，光 信號(hào)由入光孔進(jìn)入，在積分球內(nèi)經(jīng)多次反射，由出光孔的光纖導(dǎo)出，導(dǎo)出后光纖束分三束把 光信號(hào)分別引入所述的三個(gè)探測(cè)單元內(nèi)，分別對(duì)可見(jiàn)光波段、近紅外波段和短波紅外波段 的光譜輻照度進(jìn)行測(cè)量；所述的兼容GPRS網(wǎng)絡(luò)通信和北斗衛(wèi)星通信的遠(yuǎn)程無(wú)線通信組件 包括有MCU C8051F060,在MCU C8051R)60上設(shè)有CAN總線接口和RS232通用串口，所述 的MCU C8051R)60依次與SD卡驅(qū)動(dòng)器和SD卡連接，所述的CAN總線接口連接有設(shè)備主控 模塊，RS232通用串口與GPRS網(wǎng)絡(luò)通信模塊或北斗衛(wèi)星收發(fā)終端連接；所述的三個(gè)探測(cè) 單元分別將探測(cè)到的三個(gè)波段的光譜輻照度數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)采集模塊采集并傳送至所述的設(shè) 備主控模塊，設(shè)備主控模塊將收到的數(shù)據(jù)通過(guò)CAN總線發(fā)送至所述的MCU C8051F060, MCU C8051R)60接收來(lái)自設(shè)備主控模塊的數(shù)據(jù)，首先存儲(chǔ)于SD卡中，然后把數(shù)據(jù)通過(guò)RS232接 口傳輸至GPRS網(wǎng)絡(luò)通信模塊或北斗衛(wèi)星收發(fā)終端，GPRS網(wǎng)絡(luò)通信模塊或北斗衛(wèi)星收發(fā)終 端將測(cè)量數(shù)據(jù)分別按照GPRS網(wǎng)絡(luò)通信傳輸模式或北斗衛(wèi)星的通信傳輸模式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行打 包，若選擇GPRS網(wǎng)絡(luò)通信傳輸模式，數(shù)據(jù)包由GPRS通信模塊傳輸?shù)綌?shù)管中心PC機(jī)終端上， 若選擇北斗衛(wèi)星的通信傳輸模式，數(shù)據(jù)包由北斗衛(wèi)星收發(fā)終端傳輸?shù)綌?shù)管中心北斗衛(wèi)星收 發(fā)終端后上傳給數(shù)管中心PC機(jī)終端上；所述的太陽(yáng)能電源系統(tǒng)包括有太陽(yáng)能電池板、光伏 電源控制器和蓄電池組，所述的太陽(yáng)能電池板與光伏電源控制器連接，光伏電源控制器又 分別與蓄電池組和兼容GPRS網(wǎng)絡(luò)和北斗衛(wèi)星通信技術(shù)的遠(yuǎn)程無(wú)線通信系統(tǒng)中的用電設(shè)備 連接，光伏電源控制器對(duì)太陽(yáng)能電池板所發(fā)的電能進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，并把調(diào)整后的電能直 接送往用電設(shè)備和把多余的電能送往蓄電池組進(jìn)行儲(chǔ)存，當(dāng)所發(fā)的電能不能滿足負(fù)載需要 時(shí)，電源控制器把蓄電池組的電能送往用電設(shè)備。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的兼容GPRS網(wǎng)絡(luò)通信和北斗衛(wèi)星通信技術(shù)的光譜輻照度計(jì)，其 特征在于：在所述的積分球側(cè)面設(shè)有自動(dòng)擋光設(shè)備。
【文檔編號(hào)】G08C17/02GK104111113SQ201410332371
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】張運(yùn)杰, 張志鵬, 韋瑋, 徐春風(fēng), 張艷娜, 閆靜 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院