專利名稱：一種六要素自動(dòng)氣象站對(duì)比裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及氣象儀器檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種六要素自動(dòng)氣象站對(duì)比裝置。
背景技術(shù)：
目前，常用的氣象儀器傳感器主要有溫度傳感器、濕度傳感器、風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、氣壓傳感器、雨量傳感器，這些傳感器通過(guò)導(dǎo)線連接到氣象數(shù)據(jù)采集器上組成自動(dòng)氣象站。自動(dòng)氣象站在國(guó)內(nèi)分布廣，分布地域復(fù)雜。每臺(tái)自動(dòng)氣象站，都有一定的檢定周期一般為2年左右。當(dāng)自動(dòng)氣象站受到如臺(tái)風(fēng)，洪水、雷電等不確定惡劣的自然災(zāi)害影響后， 其氣象數(shù)據(jù)的可信度受到質(zhì)疑。故此設(shè)備檢定周期內(nèi)需要定期核查以保證設(shè)備可靠性。然而這種期間核查卻存在很多問題，比如說(shuō)，檢測(cè)傳感器或采集器必然要斷電，拿到專業(yè)的檢測(cè)車中進(jìn)行各種測(cè)試。在這段檢測(cè)時(shí)間內(nèi)，各種氣象要素的采集必然要停止，在氣象采集領(lǐng)域，數(shù)據(jù)的完整性至關(guān)重要，一旦數(shù)據(jù)丟失將無(wú)法挽回。因此，提供一種六要素自動(dòng)氣象站對(duì)比裝置，在不中斷自動(dòng)氣象站運(yùn)行的情況下，可以大致判斷出自動(dòng)站的數(shù)據(jù)的可信度，非常具有實(shí)際意義。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有自動(dòng)氣象站檢定周期內(nèi)的期間核查，會(huì)導(dǎo)致氣象數(shù)據(jù)丟失的問題， 本實(shí)用新型提供一種六要素自動(dòng)氣象站對(duì)比裝置，其可以在不中斷自動(dòng)氣象站運(yùn)行的情況下，大致檢測(cè)出自動(dòng)站數(shù)據(jù)的可信度。本實(shí)用新型解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下一種六要素自動(dòng)氣象站對(duì)比裝置，包括溫度傳感器采集模塊、濕度傳感器采集模塊、氣壓傳感器采集模塊、風(fēng)速傳感器采集模塊、風(fēng)向傳感器采集模塊、雨量傳感器采集模塊、低功耗處理器、采集數(shù)據(jù)顯示模塊、對(duì)比數(shù)據(jù)顯示模塊、通信模塊、鍵盤模塊和打印模塊；所述溫度傳感器采集模塊、濕度傳感器采集模塊、氣壓傳感器采集模塊、風(fēng)速傳感器采集模塊、風(fēng)向傳感器采集模塊、雨量傳感器采集模塊對(duì)應(yīng)采集被檢測(cè)自動(dòng)氣象站的已經(jīng)檢測(cè)過(guò)的溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器、風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、雨量傳感器的輸出信號(hào)；所述鍵盤模塊與低功耗處理器相連，其用于設(shè)定實(shí)際需要檢測(cè)的上述六種氣象傳感器的種類和輸出特性曲線，并將設(shè)定的信息傳送給低功耗處理器；所述低功耗處理器分別與溫度傳感器采集模塊、濕度傳感器采集模塊、氣壓傳感器采集模塊、風(fēng)速傳感器采集模塊、風(fēng)向傳感器采集模塊、雨量傳感器采集模塊相連，其根據(jù)鍵盤模塊傳來(lái)的設(shè)定信息，修正上述六種傳感器采集模塊的采集值；所述采集數(shù)據(jù)顯示模塊與低功耗處理器相連，其根據(jù)低功耗處理器的指令顯示經(jīng)過(guò)參數(shù)修正的上述六種傳感器的采集值；所述通信模塊與低功耗處理器相連，其將被檢測(cè)氣象數(shù)據(jù)采集器采集的數(shù)據(jù)傳送給低功耗處理器；所述對(duì)比數(shù)據(jù)顯示模塊與低功耗處理器相連，其根據(jù)低功耗處理器的指令顯示上述氣象數(shù)據(jù)采集器采集的數(shù)據(jù)；所述打印模塊與低功耗處理器相連，其根據(jù)低功耗處理器的指令打印出采集數(shù)據(jù)顯示模塊和對(duì)比數(shù)據(jù)顯示模塊的顯示值的對(duì)比數(shù)據(jù)。[0006]本實(shí)用新型的有益效果是在不中斷自動(dòng)氣象站運(yùn)行的情況下，可以大致檢測(cè)出自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)的可信度。

圖1是本實(shí)用新型六要素自動(dòng)氣象站對(duì)比裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)用新型六要素自動(dòng)氣象站對(duì)比裝置和外界連接的模塊共有7個(gè) 溫度傳感器采集模塊、濕度傳感器采集模塊、氣壓傳感器采集模塊、風(fēng)速傳感器采集模塊、 風(fēng)向傳感器采集模塊、雨量傳感器采集模塊、通信模塊。這7個(gè)模塊組成了一個(gè)簡(jiǎn)易氣象數(shù)據(jù)采集器。溫度傳感器采集模塊、濕度傳感器采集模塊、氣壓傳感器采集模塊、風(fēng)速傳感器采集模塊、風(fēng)向傳感器采集模塊、雨量傳感器采集模塊分別需要連接被檢測(cè)自動(dòng)氣象站相同類型的已經(jīng)檢測(cè)過(guò)的傳感器。為了保證對(duì)比數(shù)據(jù)的可信度，要求這6個(gè)模塊采集分辨率和精度大于被檢測(cè)的自動(dòng)氣象站的采集器。因?yàn)楸粰z測(cè)每種氣象站種類不同，采用的傳感器也不同，每種傳感器輸出特性也各不相同，因此檢測(cè)人員需要通過(guò)鍵盤模塊設(shè)定出實(shí)際檢測(cè)6種氣象傳感器的種類和輸出特性曲線。根據(jù)已設(shè)定的參數(shù)，低功耗處理器將通過(guò)采集數(shù)據(jù)顯示模塊顯示出經(jīng)過(guò)參數(shù)修正的6種傳感器的采集值。通信模塊需要和被檢測(cè)氣象數(shù)據(jù)采集器上傳數(shù)據(jù)接口相連接，當(dāng)連接經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，被檢測(cè)氣象數(shù)據(jù)采集器會(huì)向通信模塊發(fā)送采集到的數(shù)值，通信模塊立刻通知低功耗處理器，低功耗處理器把這些數(shù)據(jù)值， 通過(guò)對(duì)比數(shù)據(jù)顯示模塊顯示出來(lái)。檢測(cè)人員可以將采集數(shù)據(jù)顯示模塊和對(duì)比數(shù)據(jù)顯示模塊的顯示值進(jìn)行比較，并且用鍵盤模塊通知低功耗處理器調(diào)用打印模塊打印出對(duì)比數(shù)據(jù)。為了保證對(duì)比數(shù)據(jù)的可信度，要求6種傳感器采集模塊精度較高。并且要求被檢測(cè)自動(dòng)氣象站的傳感器和對(duì)比裝置所接的傳感器為同一種類型，這樣數(shù)據(jù)才具有可比性。溫度傳感器采集模塊，可以采集PT100溫度傳感器的電阻值，根據(jù)傳感器的對(duì)應(yīng)的分度表?yè)Q算出對(duì)應(yīng)的溫度。電阻的測(cè)量范圍從70 Ω到150 Ω，分辨力0.001 Ω，最大允許誤差士0. 005 Ω，對(duì)應(yīng)溫度最大允許誤差士0. 020C。由于不同種類ΡΤ100溫度傳感器分度表各有不同，故此需要通過(guò)鍵盤模塊設(shè)置不同的分度表以適應(yīng)被檢測(cè)溫度傳感器的需要。濕度傳感器采集模塊，可以采集各種濕度傳感器輸出的模擬電壓值，最大電壓測(cè)量范圍從OV到5V，分辨力0.001V，最大允許誤差士0.002V。由于不同種類濕度傳感器輸出電壓和濕度對(duì)應(yīng)關(guān)系不同，故此需要通過(guò)鍵盤模塊設(shè)置不同的電壓濕度對(duì)應(yīng)關(guān)系以適應(yīng)被檢測(cè)濕度傳感器的需要。氣壓傳感器采集模塊，可以采集多種氣壓傳感器的氣壓數(shù)據(jù)。由于對(duì)比裝置和被檢測(cè)的采集器存在一定的高度差，所以兩者采集到的氣壓值有固定的差異。因此需要用鍵盤模塊對(duì)因高度差帶來(lái)的氣壓值誤差進(jìn)行修正。風(fēng)速傳感器采集模塊，可以采集多種頻率輸出的風(fēng)速傳感器，頻率范圍從IHz到 1000Hz，分辨率1Ηζ，ζ最大允許誤差1Hz。由于很多風(fēng)速傳感器生產(chǎn)廠家頻率與風(fēng)速對(duì)應(yīng)關(guān)系不相同，因此需要根據(jù)所用傳感器廠家的不同通過(guò)鍵盤模塊設(shè)定不同的風(fēng)速計(jì)算公式。風(fēng)向傳感器采集模塊，可以采集以格雷碼方式輸出的風(fēng)向傳感器，最大可以采集以8位格雷碼輸出的風(fēng)向傳感器。由于是純數(shù)字量采集，沒有傳輸損耗。只要采集數(shù)據(jù)線不損壞，就不會(huì)產(chǎn)生誤差。雨量傳感器采集模塊，可以采集多種翻斗式雨量傳感器的開關(guān)量信號(hào)。由于是純數(shù)字量采集，沒有傳輸損耗，只要采集數(shù)據(jù)線不損壞，就不會(huì)產(chǎn)生誤差。由于存在多種計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的翻斗式雨量傳感器，每次開關(guān)動(dòng)作輸出的雨量值各不相同。因此需要通過(guò)鍵盤模塊設(shè)定不同種類雨量傳感器單次計(jì)數(shù)雨量值。鍵盤模塊，共有5個(gè)按鍵分別是“ ”(上)“丨”(下)“ + ”(加)“_”(減)“P”(打
印)。通過(guò)上、下鍵可以選擇需要設(shè)置的某種傳感器，每選中一種傳感器都會(huì)在采集數(shù)據(jù)顯示模塊輸出項(xiàng)文字底部上畫一條橫線，如溫度，濕度。力卩、減鍵可以改變選定項(xiàng)對(duì)應(yīng)采集模塊的參數(shù)。如雨量采集模塊的單次計(jì)數(shù)雨量值，如0. Imm, 0. 2mm, 0. 5mm等。打印模塊，采用嵌入式低功耗針式打印機(jī)，打印介質(zhì)為紙帶，不但會(huì)輸出裝置自身 6個(gè)采集模塊采集值、被檢測(cè)6要素采集器采集值，而且能打印出二者差值。采集數(shù)據(jù)顯示模塊和對(duì)比數(shù)據(jù)顯示模塊，均采用320X240像素天藍(lán)色工業(yè)級(jí)液晶顯示器；即使在野外強(qiáng)光照射下，檢測(cè)人員任然能夠看清字體。采集數(shù)據(jù)顯示模塊可以顯示裝置自身6種氣象傳感器的采集值。對(duì)比數(shù)據(jù)顯示模塊可以顯示被檢測(cè)采集器6種傳感器的采集值。通過(guò)以上11個(gè)模塊最終實(shí)現(xiàn)的功能是比對(duì)本實(shí)例新型采集到的氣象傳感器數(shù)據(jù)和被檢測(cè)自動(dòng)站氣象數(shù)據(jù)差異，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某種傳感器的二者差異超過(guò)給定的誤差范圍時(shí)，可以認(rèn)定被檢測(cè)的自動(dòng)氣象站出現(xiàn)故障，此時(shí)需要更換采集器或傳感器。當(dāng)確認(rèn)所有數(shù)據(jù)差異全部在誤差范圍之內(nèi)時(shí)，可以認(rèn)定在檢定周期內(nèi)的自動(dòng)氣象站工作正常、數(shù)據(jù)可信。
權(quán)利要求1.一種六要素自動(dòng)氣象站對(duì)比裝置，其特征在于，該裝置包括溫度傳感器采集模塊、濕度傳感器采集模塊、氣壓傳感器采集模塊、風(fēng)速傳感器采集模塊、風(fēng)向傳感器采集模塊、雨量傳感器采集模塊、低功耗處理器、采集數(shù)據(jù)顯示模塊、對(duì)比數(shù)據(jù)顯示模塊、通信模塊、鍵盤模塊和打印模塊；所述溫度傳感器采集模塊、濕度傳感器采集模塊、氣壓傳感器采集模塊、風(fēng)速傳感器采集模塊、風(fēng)向傳感器采集模塊、雨量傳感器采集模塊對(duì)應(yīng)采集被檢測(cè)自動(dòng)氣象站的已經(jīng)檢測(cè)過(guò)的溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器、風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、雨量傳感器的輸出信號(hào)；所述鍵盤模塊與低功耗處理器相連，其用于設(shè)定實(shí)際需要檢測(cè)的上述六種氣象傳感器的種類和輸出特性曲線，并將設(shè)定的信息傳送給低功耗處理器；所述低功耗處理器分別與溫度傳感器采集模塊、濕度傳感器采集模塊、氣壓傳感器采集模塊、風(fēng)速傳感器采集模塊、風(fēng)向傳感器采集模塊、雨量傳感器采集模塊相連，其根據(jù)鍵盤模塊傳來(lái)的設(shè)定信息，修正上述六種傳感器采集模塊的采集值；所述采集數(shù)據(jù)顯示模塊與低功耗處理器相連，其根據(jù)低功耗處理器的指令顯示經(jīng)過(guò)參數(shù)修正的上述六種傳感器的采集值；所述通信模塊與低功耗處理器相連，其將被檢測(cè)氣象數(shù)據(jù)采集器采集的數(shù)據(jù)傳送給低功耗處理器；所述對(duì)比數(shù)據(jù)顯示模塊與低功耗處理器相連，其根據(jù)低功耗處理器的指令顯示上述氣象數(shù)據(jù)采集器采集的數(shù)據(jù)；所述打印模塊與低功耗處理器相連，其根據(jù)低功耗處理器的指令打印出采集數(shù)據(jù)顯示模塊和對(duì)比數(shù)據(jù)顯示模塊的顯示值的對(duì)比數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種六要素自動(dòng)氣象站對(duì)比裝置，其特征在于，所述溫度傳感器采集模塊、濕度傳感器采集模塊、氣壓傳感器采集模塊、風(fēng)速傳感器采集模塊、風(fēng)向傳感器采集模塊、雨量傳感器采集模塊的采集分辨率和精度大于被檢測(cè)的氣象數(shù)據(jù)采集器的采集分辨率和精度。
3.如權(quán)利要求1所述的一種六要素自動(dòng)氣象站對(duì)比裝置，其特征在于，所述采集數(shù)據(jù)顯示模塊和對(duì)比數(shù)據(jù)顯示模塊均為320X240像素天藍(lán)色工業(yè)級(jí)液晶顯示器。
4.如權(quán)利要求1所述的一種六要素自動(dòng)氣象站對(duì)比裝置，其特征在于，所述打印模塊為嵌入式低功耗針式打印機(jī)。
專利摘要一種六要素自動(dòng)氣象站對(duì)比裝置涉及氣象儀器檢測(cè)領(lǐng)域，該裝置包括溫度傳感器采集模塊、濕度傳感器采集模塊、氣壓傳感器采集模塊、風(fēng)速傳感器采集模塊、風(fēng)向傳感器采集模塊、雨量傳感器采集模塊、低功耗處理器、采集數(shù)據(jù)顯示模塊、對(duì)比數(shù)據(jù)顯示模塊、通信模塊、鍵盤模塊和打印模塊。低功耗處理器通過(guò)這11個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)自動(dòng)氣象站六要素的對(duì)比工作；其本質(zhì)是用采集分辨率、精度較高的氣象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，對(duì)比相對(duì)精度較低的自動(dòng)氣象站。本實(shí)用新型的有益效果是在不中斷自動(dòng)氣象站運(yùn)行的情況下，可以大致檢測(cè)出自動(dòng)站數(shù)據(jù)的可信度。
文檔編號(hào)G01W1/18GK202196189SQ20112032166
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者張?jiān)虑? 張禹瑄, 王啟萬(wàn), 胡瑋通, 郝巍 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春希邁氣象科技股份有限公司