一种基于物联网的通信天线自动控制装置

1.本发明涉及通信天线技术领域，尤其涉及一种基于物联网的通信天线自动控制装置。


背景技术：

2.天线是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介中传播的电磁波，或者进行相反的变换，在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件，无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作，但现有的通信天线一般是固定安装在支撑杆的顶端，在实际使用的过程中不便于对通信天线进行角度调节的问题。
3.经检索cn 217281178u公开了一种基于物联网的电子通信天线自动控制装置，通过电机带动联动块进行转动，转动的联动块带动升降组件的一端进行转动，从而最终带动天线进行角度调节，解决了现有的通信天线一般是固定安装在支撑杆的顶端，在实际使用的过程中不便于对通信天线进行角度调节的问题，且升降组件与联动块之间相嵌合，使得升降组件与联动块之间方便分离，升降组件能够带动天线滑动至固定杆的下端，便于对天线\进行拆装检修，保障天线的信号。
4.但是经本发明人探索发现该技术方案仍然存在至少以下缺陷：
5.第一该方案利用斜拉绳索对固定杆进行加固，且固定杆的高度恒定，因此固定杆在进行运输时占用空间较大，并且绳索单侧固定，遇到强对流天气时，无法起到较好的固定作用，第二是该方案利用电机带动联动块控制天线进行转动，该方案只能在小范围内进行转动，因此无法获得较好信号捕捉效果。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明的目的在于提出一种基于物联网的通信天线自动控制装置。
7.基于上述目的，本发明提供了一种基于物联网的通信天线自动控制装置。
8.一种基于物联网的通信天线自动控制装置，包括机电仓，所述机电仓顶部中心竖向设有下固定柱，所述下固定柱上部滑动套设有上滑动套杆，所述上滑动套杆顶部同轴设有固定座，所述固定座顶部竖向同轴转动连接有转杆，所述转杆顶部横向设有连接杆，所述连接杆远离转杆一端设有通信天线，所述机电仓两侧横向对称设有滑动仓，所述滑动仓内部均滑动插设有滑座，所述滑座顶部均设有用于控制通信天线升降的连杆组件，所述机电仓内部设有用于控制滑座运动的调节组件，所述固定座底部设有用于控制通信天线旋转的驱动组件。
9.进一步的，连杆组件包括均设于滑座顶部的第一铰接座，所述第一铰接座顶部均铰接有连杆，所述连杆顶端均铰接有第二铰接座，所述第二铰接座均固定于同一上滑动套杆外壁。
10.进一步的，调节组件包括横向设于机电仓内部的双轴电机，所述双轴电机两侧输
出端均同轴设有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠均分别滑动贯穿于相邻一侧的滑座。
11.进一步的，驱动组件包括设于固定座底部的驱动电机，所述驱动电机顶部输出轴转动贯穿于固定座顶部，且同轴设有第二直齿轮，所述第二直齿轮一侧啮合有第一直齿轮，所述第一直齿轮套设于转杆下部外周面。
12.进一步的，滑座底部均滑动插设有导轨，所述导轨均分别固定于相邻一侧的滑动仓内部底面。
13.进一步的，滚珠丝杠外周面均套设有丝杠螺母，所述丝杠螺母分别固定于相邻一侧的滑座外壁。
14.进一步的，滑座与滑动仓内壁相对面之间位置处均设有风琴护罩。
15.进一步的，固定座顶部设有通信模块，所述机电仓内部设有控制单元，所述控制单元包含有rssi功能以及数据分析功能，所述控制单元通过通信模块与互联网进行连接，所述控制单元与通信天线、双轴电机以及驱动电机形成电性连接。
16.本发明的有益效果：
17.1.本发明通过设置的调节组件与连杆组件配合使用，利用双轴电机驱动滚珠丝杠同步转动，滚珠丝杠转动时，通过丝杠螺母的作用带动滑座沿着导轨的方向滑动，当滑座运动时通过第一铰接座，连杆以及第二铰接座的配合使得上滑动套杆沿着下固定柱外壁竖向升降，从而捕获最佳信号高度，在调节通信天线高度的同时，利用连杆与滑座以及上滑动套管形成的三角区域，使得通信天线形成稳定的固定方式，便于调节的同时做到便于固定，一举两得的调节方式大大提高了装置的使用便捷性以及稳定性。
18.2.本发明利用驱动组件，利用驱动电机驱动第二直齿轮转动，第二直齿轮向第一直齿轮传动，第一直齿轮带动转杆转动，转杆转动时带动顶部的连接杆以及通信天线转动，相较于现有技术，该方式能够360度进行转动，进一步提高信号捕捉的精度。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本发明实施例的立体结构示意图；
21.图2为本发明实施例的俯视结构示意图；
22.图3为本发明实施例的调节组件结构示意图；
23.图4为本发明实施例的连杆组件结构示意图；
24.图5为本发明实施例的驱动组件结构示意图；
25.图6为本发明实施例的图5的a处局部结构放大示意图；
26.图7为本发明实施例的自动寻找最佳信号角度控制流程示意图。
27.图中标记为：
28.1、机电仓；2、滑动仓；3、滑座；4、导轨；5、滚珠丝杠；6、双轴电机；7、丝杠螺母；8、风琴护罩；9、控制单元；10、下固定柱；11、上滑动套杆；12、固定座；13、转杆；14、连接杆；15、通信天线；16、通信模块；17、第一直齿轮；18、第二直齿轮；19、驱动电机；20、第一铰接座；21、
连杆；22、第二铰接座。
具体实施方式
29.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
30.需要说明的是，除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
31.如图1至图7所示，一种基于物联网的通信天线自动控制装置，包括机电仓1，机电仓1顶部中心竖向设有下固定柱10，下固定柱10上部滑动套设有上滑动套杆11，上滑动套杆11顶部同轴设有固定座12，固定座12顶部竖向同轴转动连接有转杆13，转杆13顶部横向设有连接杆14，连接杆14远离转杆13一端设有通信天线15，机电仓1两侧横向对称设有滑动仓2，滑动仓2内部均滑动插设有滑座3，滑座3顶部均设有用于控制通信天线15升降的连杆组件，机电仓1内部设有用于控制滑座3运动的调节组件，固定座12底部设有用于控制通信天线15旋转的驱动组件。
32.在具体实施方式中，连杆组件包括均设于滑座3顶部的第一铰接座20，第一铰接座20顶部均铰接有连杆21，连杆21顶端均铰接有第二铰接座22，第二铰接座22均固定于同一上滑动套杆11外壁。
33.具体的，调节组件包括横向设于机电仓1内部的双轴电机6，双轴电机6两侧输出端均同轴设有滚珠丝杠5，滚珠丝杠5均分别滑动贯穿于相邻一侧的滑座3。
34.具体的，驱动组件包括设于固定座12底部的驱动电机19，驱动电机19顶部输出轴转动贯穿于固定座12顶部，且同轴设有第二直齿轮18，第二直齿轮18一侧啮合有第一直齿轮17，第一直齿轮17套设于转杆13下部外周面。
35.具体的，滑座3底部均滑动插设有导轨4，导轨4均分别固定于相邻一侧的滑动仓2内部底面。
36.具体的，滚珠丝杠5外周面均套设有丝杠螺母7，丝杠螺母7分别固定于相邻一侧的滑座3外壁。
37.具体的，滑座3与滑动仓2内壁相对面之间位置处均设有风琴护罩8。
38.具体的，固定座12顶部设有通信模块16，机电仓1内部设有控制单元9，控制单元9包含有rssi功能以及数据分析功能，控制单元9通过通信模块16与互联网进行连接，控制单元9与通信天线15、双轴电机6以及驱动电机19形成电性连接；
39.以上方案中自动控制通信天线15转动并确定最佳信号捕捉角度的方法如下：
40.1.收集信号强度数据：使用设备内置的rssi功能的控制单元9，测量不同角度下接收到的信号强度，并记录数据。
41.2.数据分析：对测量得到的信号强度数据进行分析，可以使用移动平均滤波分析数据，观察信号强度的趋势、周期性变化和异常情况。
42.3.最佳信号角度选择：根据分析结果，选择信号强度最佳的角度作为当前的最佳信号角度，可以根据最大信号强度、平均信号强度或其他指标来进行选择。
43.4.控制调整：使用控制单元9，通过控制通信天线15的升降和水平旋转功能，将天线角度自动调整到最佳信号角度位置。
44.5.反馈和迭代：在调整后，重新测量信号强度，并对系统性能进行评估，根据新的测量结果，不断迭代优化控制方法，以实现更好的信号强度和性能。
45.6.物联网集成：利用通信模块16使控制单元9能够与其他设备和系统进行通信和数据交互，可以将信号强度数据发送到云平台进行进一步分析和监控。
46.7.定期信号强度测量：设置定时任务触发条件，定期测量当前天线的信号强度，触发信号强度阈值时，重复上述步骤。
47.工作原理：双轴电机6驱动滚珠丝杠5同步转动，滚珠丝杠5转动时，通过丝杠螺母7的作用带动滑座3沿着导轨4的方向滑动，当滑座3运动时通过第一铰接座20，连杆21以及第二铰接座22的配合使得上滑动套杆11沿着下固定柱10外壁竖向升降，从而捕获最佳信号高度；
48.驱动电机19驱动第二直齿轮18转动，第二直齿轮18向第一直齿轮17传动，第一直齿轮17带动转杆13转动，转杆13转动时带动顶部的连接杆14以及通信天线15转动，从而寻找最佳信号角度。
49.本发明旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于物联网的通信天线自动控制装置，包括机电仓(1)，其特征在于，所述机电仓(1)顶部中心竖向设有下固定柱(10)，所述下固定柱(10)上部滑动套设有上滑动套杆(11)，所述上滑动套杆(11)顶部同轴设有固定座(12)，所述固定座(12)顶部竖向同轴转动连接有转杆(13)，所述转杆(13)顶部横向设有连接杆(14)，所述连接杆(14)远离转杆(13)一端设有通信天线(15)，所述机电仓(1)两侧横向对称设有滑动仓(2)，所述滑动仓(2)内部均滑动插设有滑座(3)，所述滑座(3)顶部均设有用于控制通信天线(15)升降的连杆组件，所述机电仓(1)内部设有用于控制滑座(3)运动的调节组件，所述固定座(12)底部设有用于控制通信天线(15)旋转的驱动组件。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的通信天线自动控制装置，其特征在于，所述连杆组件包括均设于滑座(3)顶部的第一铰接座(20)，所述第一铰接座(20)顶部均铰接有连杆(21)，所述连杆(21)顶端均铰接有第二铰接座(22)，所述第二铰接座(22)均固定于同一上滑动套杆(11)外壁。3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的通信天线自动控制装置，其特征在于，所述调节组件包括横向设于机电仓(1)内部的双轴电机(6)，所述双轴电机(6)两侧输出端均同轴设有滚珠丝杠(5)，所述滚珠丝杠(5)均分别滑动贯穿于相邻一侧的滑座(3)。4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的通信天线自动控制装置，其特征在于，所述驱动组件包括设于固定座(12)底部的驱动电机(19)，所述驱动电机(19)顶部输出轴转动贯穿于固定座(12)顶部，且同轴设有第二直齿轮(18)，所述第二直齿轮(18)一侧啮合有第一直齿轮(17)，所述第一直齿轮(17)套设于转杆(13)下部外周面。5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的通信天线自动控制装置，其特征在于，所述滑座(3)底部均滑动插设有导轨(4)，所述导轨(4)均分别固定于相邻一侧的滑动仓(2)内部底面。6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的通信天线自动控制装置，其特征在于，所述滚珠丝杠(5)外周面均套设有丝杠螺母(7)，所述丝杠螺母(7)分别固定于相邻一侧的滑座(3)外壁。7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的通信天线自动控制装置，其特征在于，所述滑座(3)与滑动仓(2)内壁相对面之间位置处均设有风琴护罩(8)。8.根据权利要求7所述的一种基于物联网的通信天线自动控制装置，其特征在于，所述固定座(12)顶部设有通信模块(16)，所述机电仓(1)内部设有控制单元(9)，所述控制单元(9)包含有rssi功能以及数据分析功能，所述控制单元(9)通过通信模块(16)与互联网进行连接，所述控制单元(9)与通信天线(15)、双轴电机(6)以及驱动电机(19)形成电性连接。

技术总结
本发明涉及通信天线技术领域，具体涉及一种基于物联网的通信天线自动控制装置，包括机电仓，所述机电仓顶部中心竖向设有下固定柱，所述下固定柱上部滑动套设有上滑动套杆，所述上滑动套杆顶部同轴设有固定座，所述固定座顶部竖向同轴转动连接有转杆，所述转杆顶部横向设有连接杆，所述连接杆远离转杆一端设有通信天线，所述机电仓两侧横向对称设有滑动仓，所述滑动仓内部均滑动插设有滑座，所述滑座顶部均设有用于控制通信天线升降的连杆组件。本发明通过设置的调节组件与连杆组件配合使用，使得通信天线形成稳定的固定方式，便于调节的同时做到便于固定，一举两得的调节方式大大提高了装置的使用便捷性以及稳定性。了装置的使用便捷性以及稳定性。了装置的使用便捷性以及稳定性。


技术研发人员：蒋诚 姚晓峰
受保护的技术使用者：无锡太湖学院
技术研发日：2023.06.29
技术公布日：2023/8/13