專利名稱：基于以太網(wǎng)的高頻地波雷達(dá)系統(tǒng)監(jiān)視器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于高頻地波海洋雷達(dá)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于以太網(wǎng)的高頻 地波雷達(dá)系統(tǒng)監(jiān)視器。
技術(shù)背景高頻地波雷達(dá)是一種可以進(jìn)行連續(xù)大面積海洋環(huán)境監(jiān)測的重要探測設(shè)備，主要探測海面 風(fēng)、浪、流、潮等海面動力學(xué)參數(shù)及海上低速移動目標(biāo)，對國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)有著十分重 要的意義。由于雷達(dá)主要布置在沿海地區(qū)和海上島嶼，要求全天候連續(xù)工作，工作環(huán)境惡劣， 雷達(dá)系統(tǒng)時常發(fā)生各種不可預(yù)知的軟硬件問題，使雷達(dá)系統(tǒng)的管理和維護(hù)非常困難，同時對 值守人員的專業(yè)知識要求較高，運行成本增高，限制了高頻地波雷達(dá)的大范圍推廣。以太網(wǎng)(Ethemet)是目前使用最為廣泛、最為穩(wěn)定的一種局域網(wǎng)技術(shù)，而局域網(wǎng)則是構(gòu)筑 當(dāng)代互聯(lián)網(wǎng)(Internet)的基石。局域網(wǎng)是小范圍內(nèi)的有限通信設(shè)備互聯(lián)在一起的通信網(wǎng)。這里 的通信設(shè)備可以包括微型計算機(jī)、終端、外部設(shè)備等。以太網(wǎng)技術(shù)成熟，技術(shù)的升級換代都 是向下兼容的，價格越來越低，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟(jì)，功能強大、靈活性好，且應(yīng)用十分普 及。因此通過以太網(wǎng)對雷達(dá)系統(tǒng)運行狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視，進(jìn)而實現(xiàn)雷達(dá)的遠(yuǎn)程控制具有實際 應(yīng)用價值。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型針對高頻地波雷達(dá)實際應(yīng)用中出現(xiàn)的問題，利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點，提出一 種基于以太網(wǎng)的高頻地波雷達(dá)系統(tǒng)監(jiān)視器。該裝置本身具有網(wǎng)絡(luò)接口，可以作為獨立節(jié)點直 接接入局域網(wǎng)，即可本地安裝實現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)視，也可安裝在遠(yuǎn)端，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視，通過聲光報 警，提醒值守人員迅速采取措施，保障能夠及時恢復(fù)雷達(dá)系統(tǒng)，從而減輕了維護(hù)人員的工作 量，提高了雷達(dá)系統(tǒng)的工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。本實用新型提供的技術(shù)方案是 一種基于以太網(wǎng)的高頻地波雷達(dá)系統(tǒng)監(jiān)視器，包括計算 機(jī)、以太網(wǎng)接口電路、單片機(jī)最小系統(tǒng)、功率驅(qū)動及聲光報警電路、直流穩(wěn)壓電源電路，所 述計算機(jī)、以太網(wǎng)接口電路、單片機(jī)最小系統(tǒng)和功率驅(qū)動及聲光報警電路依次電連接；所述直流穩(wěn)壓電源電路的一端與以太網(wǎng)接口電路相連接，另一端分別與單片機(jī)最小系統(tǒng)和功率驅(qū) 動及聲光報警電路相連接。
上述的單片機(jī)最小系統(tǒng)采用51系列單片機(jī)AT89C51，外接X5045芯片作為抗干擾的復(fù) 位電路，選用11.0592的晶體振蕩器。具有體積小、可靠性高等優(yōu)點，可以上電自動復(fù)位、 手動復(fù)位、程序死機(jī)自動復(fù)位。上述的以太網(wǎng)接口電路采用聯(lián)杰國際公司生產(chǎn)的DM9000A芯片和帶網(wǎng)絡(luò)變壓器的RJ45 插座，具有通信速率高、通信可靠、外圍電路簡單等優(yōu)點。本實用新型應(yīng)用于高頻地波雷達(dá)系統(tǒng)中，通過以太網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)采集計算機(jī)相連。數(shù)據(jù)采 集計算機(jī)遵照TCP/IP協(xié)議，通過網(wǎng)絡(luò)用UDP包的方式定時發(fā)送觸發(fā)命令，通知系統(tǒng)監(jiān)視器， 雷達(dá)系統(tǒng)正處于正常工作狀態(tài)。當(dāng)雷達(dá)出現(xiàn)故障或數(shù)據(jù)采集計算機(jī)出現(xiàn)軟件或硬件故障時， 數(shù)據(jù)采集計算機(jī)將不會發(fā)送觸發(fā)命令，系統(tǒng)監(jiān)視器在設(shè)定的報警時間間隔內(nèi)未收到來自網(wǎng)絡(luò) 的觸發(fā)命令，則認(rèn)為雷達(dá)系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，并無法采集數(shù)據(jù)，此時系統(tǒng)監(jiān)視器通過聲光報警。本實用新型實時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)接口，當(dāng)在設(shè)定的報警時間間隔內(nèi)，收到數(shù)據(jù)采集計算機(jī)發(fā)送 的觸發(fā)命令時，認(rèn)為雷達(dá)系統(tǒng)工作正常，重新設(shè)置內(nèi)部定時器，不用報警。否則認(rèn)為雷達(dá)系 統(tǒng)出現(xiàn)故障，數(shù)據(jù)采集計算機(jī)無法采集數(shù)據(jù)，通過聲光報警，提醒本地或遠(yuǎn)端值守人員迅速 采取措施，保障能夠及時恢復(fù)雷達(dá)系統(tǒng)，從而減輕了維護(hù)人員的工作量，極大地提高了雷達(dá) 系統(tǒng)的工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。監(jiān)視器即可本地安裝實現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)視，也可安裝在遠(yuǎn)端，實現(xiàn)遠(yuǎn) 程監(jiān)視，只要保證監(jiān)視器能接入局域網(wǎng)即可，因此具有很大的靈活性。


圖l是本實用新型方框圖。圖2是本實用新型單片機(jī)最小系統(tǒng)電路原理圖。圖3是本實用新型網(wǎng)絡(luò)接口電路原理圖。圖4是本實用新型直流穩(wěn)壓電源電路原理圖。圖5和圖6是本實用新型單片機(jī)程序框圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖，對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。參見圖1，本實用新型實施例中的一種基于以太網(wǎng)的高頻地波雷達(dá)系統(tǒng)監(jiān)視器，主要包括 數(shù)據(jù)采集計算機(jī)、以太網(wǎng)接口電路、單片機(jī)最小系統(tǒng)、功率驅(qū)動及聲光報警電路、直流穩(wěn)壓 電源電路，在單片機(jī)內(nèi)部監(jiān)控程序的控制下，實時監(jiān)視數(shù)據(jù)采集計算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的觸發(fā) 命令，觸發(fā)命令通過網(wǎng)絡(luò)連接的UDP包的形式封裝。當(dāng)雷達(dá)系統(tǒng)正常工作時，數(shù)據(jù)采集計算
機(jī)不停地采集回波信號，存入數(shù)據(jù)庫中，同時通過網(wǎng)絡(luò)向遠(yuǎn)端系統(tǒng)監(jiān)視器發(fā)送觸發(fā)命令，通 知系統(tǒng)監(jiān)視器不要報警。當(dāng)在設(shè)定的報警時間間隔內(nèi)未收到觸發(fā)命令時，認(rèn)為雷達(dá)系統(tǒng)出現(xiàn) 故障，則驅(qū)動蜂鳴器和發(fā)光二極管實現(xiàn)聲光報警，提醒本地或遠(yuǎn)端值守人員迅速采取措施，保 障能夠及時恢復(fù)雷達(dá)系統(tǒng)。圖2中的單片機(jī)最小系統(tǒng)采用51系列單片機(jī)AT89C51，外接X5045芯片作為抗干擾的復(fù) 位電路，選用11.0592的晶體振蕩器,單片機(jī)AT89C51通過數(shù)據(jù)、地址及控制總線與網(wǎng)絡(luò)接 口相連。圖3中的以太網(wǎng)接口電路采用DM9000A芯片，外接帶網(wǎng)絡(luò)變壓器的RJ45插座，通過數(shù)據(jù)、 地址及控制總線與AT89C51相連，DM9000A從網(wǎng)絡(luò)收到數(shù)據(jù)后向單片機(jī)發(fā)出中斷來通知單片 機(jī)來讀取數(shù)據(jù)。圖4中的直流穩(wěn)壓電源電路采用線性電源。先用9V變壓器將220V交流電變?yōu)?V交流電， 經(jīng)全波整流、濾波、三端穩(wěn)壓器，輸出+5V直流電壓。+5V電源通過穩(wěn)壓芯片TPS75233輸出 +3乂直流電壓，給DM9000A供電。圖5和圖6給出了單片機(jī)程序框圖。該實用新型可由數(shù)據(jù)采集計算機(jī)設(shè)定工作狀態(tài)和報 警時間間隔。數(shù)據(jù)采集計算機(jī)通過發(fā)送啟動命令，設(shè)定系統(tǒng)報警器的報警時間間隔，開啟報 警功能。當(dāng)系統(tǒng)報警器收到數(shù)據(jù)采集計算機(jī)發(fā)送的停止命令時，報警器的報警功能關(guān)閉，即 不再監(jiān)視雷達(dá)的運行狀態(tài)。在雷達(dá)系統(tǒng)需要報警監(jiān)視時，總是先由數(shù)據(jù)采集計算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送一個啟動命令(命 令封裝在UDP數(shù)據(jù)包中)，開啟報警器的報警及監(jiān)視功能。之后在數(shù)據(jù)采集過程中，數(shù)據(jù)釆集 計算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)用UDP包的方式(或者命令用TCP包的形式封裝)定時發(fā)送觸發(fā)命令，以表 明雷達(dá)工作正常。觸發(fā)命令則使報警器不斷地重設(shè)定時器，使定時器無法超過報警時間間隔， 故不報警。當(dāng)雷達(dá)系統(tǒng)出現(xiàn)故障或數(shù)據(jù)采集計算機(jī)出現(xiàn)軟件或硬件故障時，數(shù)據(jù)采集計算機(jī) 將不會發(fā)送觸發(fā)命令，報警器在設(shè)定的報警時間間隔內(nèi)未收到PC通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的觸發(fā)命令， 則認(rèn)為采集計算機(jī)出現(xiàn)了故障，并無法采集數(shù)據(jù)，此時系統(tǒng)監(jiān)視器通過聲光報警，提醒本地 或遠(yuǎn)端值守人員迅速采取措施，保障能夠及時恢復(fù)雷達(dá)系統(tǒng)。
權(quán)利要求1、一種基于以太網(wǎng)的高頻地波雷達(dá)系統(tǒng)監(jiān)視器，包括計算機(jī)、以太網(wǎng)接口電路、單片機(jī)最小系統(tǒng)、功率驅(qū)動及聲光報警電路、直流穩(wěn)壓電源電路，其特征在于所述計算機(jī)、以太網(wǎng)接口電路、單片機(jī)最小系統(tǒng)和功率驅(qū)動及聲光報警電路依次電連接；所述直流穩(wěn)壓電源電路的一端與以太網(wǎng)接口電路相連接，另一端分別與單片機(jī)最小系統(tǒng)和功率驅(qū)動及聲光報警電路相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于以太網(wǎng)的高頻地波雷達(dá)系統(tǒng)監(jiān)視器，其特征在于所述單片機(jī)最小系統(tǒng)采用51系列單片機(jī)AT89C51。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于以太網(wǎng)的高頻地波雷達(dá)系統(tǒng)監(jiān)視器，其特征在于所述 以太網(wǎng)接口電路采用聯(lián)杰國際公司生產(chǎn)的DM9000A芯片和帶網(wǎng)絡(luò)變壓器的RJ45插座。
專利摘要一種基于以太網(wǎng)的高頻地波雷達(dá)系統(tǒng)監(jiān)視器，主要包括數(shù)據(jù)采集計算機(jī)、以太網(wǎng)接口電路、單片機(jī)最小系統(tǒng)、功率驅(qū)動及聲光報警電路、直流穩(wěn)壓電源電路。當(dāng)雷達(dá)系統(tǒng)正常工作時，數(shù)據(jù)采集計算機(jī)不停地采集回波信號，存入數(shù)據(jù)庫中，同時通過網(wǎng)絡(luò)向遠(yuǎn)端系統(tǒng)監(jiān)視器發(fā)送觸發(fā)命令，通知系統(tǒng)監(jiān)視器不要報警。若系統(tǒng)監(jiān)視器在設(shè)定的報警時間間隔內(nèi)未收到來自網(wǎng)絡(luò)主機(jī)的觸發(fā)命令，則認(rèn)為采集計算機(jī)出現(xiàn)了故障，無法采集數(shù)據(jù)，此時通過聲光報警，提醒本地或遠(yuǎn)端值守人員迅速采取措施，保障能夠及時恢復(fù)雷達(dá)系統(tǒng)，從而提高了雷達(dá)系統(tǒng)的工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。本實用新型既可本地安裝實現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)視，也可安裝在遠(yuǎn)端，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視，因此具有很大的靈活性。
文檔編號G01S7/03GK201041585SQ20072008495
公開日2008年3月26日 申請日期2007年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月29日
發(fā)明者超 徐, 柯亨玉, 武功成, 陳澤宗 申請人:武漢大學(xué)