[实用新型]一种内置GNSS的低功耗ADCP流速测量装置

说明书

本实用新型提供了一种内置GNSS的低功耗ADCP流速测量装置，包括嵌入式FPGA芯片、嵌入式DSP芯片、单片机、上位机、GNSS模块、ADC模数转换模块、串口模块和通讯模块，所述ADC模数转换模块与所述嵌入式FPGA芯片相连；所述嵌入式FPGA芯片与所述嵌入式DSP芯片相连；所述嵌入式DSP芯片内集成有PRU处理器，所述PRU处理器与所述GNSS模块相连，所述嵌入式DSP芯片通过通讯模块与所述上位机相连；所述单片机与所述嵌入式DSP芯片相连，并通过所述串口模块与所述上位机相连。本实用新型GNSS模块与嵌入式DSP芯片内PRU处理器相连，可解决GNSS模块数据丢帧的问题，减轻嵌入式DSP芯片的主核资源，并且还具有功耗低的优点。

技术领域

本实用新型涉及水文、水利环境监测领域，尤其涉及一种内置GNSS的低功耗ADCP流速测量装置。

背景技术

在水文、水利环境监测相关测量中，某区域剖面的水流速度测量是最重要的测量要素之一，为了保证长时间稳定的测量水流速度，需要实现ADCP的低功耗稳定运行，目前国内的ADCP在低功耗方面仅通过主控DSP自身来控制功耗，但是功耗仍然较大，此外，目前ADCP测量装置的内置GPS主要有两种方式，一种是通过RS232串口与主控DSP进行连接，这样会大量耗费主控DSP的资源，另一种是通过RS232串口与FPGA相连，会导致修改波特率十分困难，并且都存在GPS数据丢帧的缺点，并且GPS为他国军方控制，在特定情况下会人为增加其定位误差或者使其失效。

因此，亟待研发设计出一种能解决上述问题的ADCP流速测量装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述弊端，从而提供一种内置GNSS的低功耗ADCP流速测量装置。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种内置GNSS的低功耗ADCP流速测量装置，该装置包括：嵌入式FPGA芯片、嵌入式DSP芯片、单片机、上位机、GNSS模块、ADC模数转换模块、串口模块和通讯模块，

所述ADC模数转换模块与所述嵌入式FPGA芯片相连，用以将换能器接收的声波信号转换成数字信号后传输至嵌入式FPGA芯片；

所述嵌入式FPGA芯片与所述嵌入式DSP芯片相连，用以将ADC模数转换模块发送的换能器接收的数字声波信号传输至所述嵌入式DSP芯片；

所述嵌入式DSP芯片内集成有PRU处理器，所述PRU处理器与所述GNSS模块相连，所述嵌入式DSP芯片用以根据嵌入式FPGA芯片发送的换能器接收的数字声波信号和GNSS模块采集的定位信息获取水流流速，所述嵌入式DSP芯片通过通讯模块与所述上位机相连，用以将处理后的数据通过通讯模块传输至上位机；

所述单片机与所述嵌入式DSP芯片相连，并通过所述串口模块与所述上位机相连，用以接收上位机发送的控制指令控制DSP芯片的工作模式。

进一步地，所述装置还包括传感器模块，其与所述嵌入式FPGA芯片相连，用以采集船体和水体的信号并传输至所述嵌入式FPGA芯片。

更进一步地，所述传感器模块包括姿态传感器、温度传感器和压力传感器。

进一步地，所述装置还包括发射机，其与所述嵌入式FPGA芯片和换能器相连，用以驱动换能器发射声波信号。

进一步地，所述装置还包括电源模块，其与所述单片机相连。

进一步地，所述串口模块为RS32串行通讯接口。

进一步地，所述通讯模块为TCP/IP的以太网接口或者RS32串行通讯接口。

进一步地，所述单片机的型号为MSP430。

进一步地，所述嵌入式DSP芯片采用集成PRU处理器的TMS320C6748芯片。

本实用新型的有益效果：