本發(fā)明屬于氣象測量技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種便攜式自動氣象站。
背景技術(shù):
近年來,國內(nèi)外重大災(zāi)害性天氣氣候事件頻繁發(fā)生,主要有暴雨洪澇、干旱和龍卷風等極端惡劣天氣,導(dǎo)致交通、電力和通信等基礎(chǔ)設(shè)施遭到破壞,對人們生命財產(chǎn)造成嚴重威脅。例如:江蘇鹽城阜寧縣遭遇強對流天氣,受到龍卷風、暴雨、冰雹的三重影響,造成了嚴重的人員傷亡。在惡劣的天氣條件下獲取準確、可靠的氣象資料對于搶險救災(zāi)來說非常重要。因此,大力發(fā)展便于攜帶、使用方便、測量精度高、集成多項氣象要素的便攜式地面自動氣象觀測設(shè)備顯得尤為必要。
常規(guī)的自動氣象站存在接口不豐富、攜帶不方便、測量精度低、維護繁瑣、功耗大、通信方式不合理和受供電約束等問題,所以,提高自動氣象站的擴展性、測量精度、兼容性、節(jié)能性、靈活性和穩(wěn)定性尤為重要。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本發(fā)明提供了一種建構(gòu)簡單,便于攜帶,并且具有多種通訊方式能適應(yīng)多種環(huán)境的便攜式氣象站。
本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:
一種便攜式自動氣象站,包括主控制器、氣象傳感器、電源以及遠程終端;所述氣象傳感器經(jīng)由多路轉(zhuǎn)換器后與主控制器連接;所述主控制器通過有線通訊方式和無線通訊方式和遠程終端進行通訊,所述無線通訊方式包括長距無線通訊方式和短距無線通訊方式,主控制器由電源供電。
進一步的,所述短線無線通訊方式包括ZIGBEE、WiFi以及藍牙通訊。
進一步的,所述長距無線通訊方式采用衛(wèi)星通訊、蜂窩移動通訊以及微波通訊。
進一步的,所述主控制器采用ARM9處理器。
進一步的,所述電源供電方式可采用風光互補型蓄電池供電、太陽能供電、市電供電、太陽能/市電雙電源供電多種供電方式。
進一步的,所述氣象傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器、風向傳感器、風速傳感器以及雨量傳感器。
本發(fā)明的有益效果是:重量輕,結(jié)構(gòu)簡單,體系小巧便于攜帶,并且采用了多種通訊方式,能夠適應(yīng)多種氣象環(huán)境,使用范圍廣泛,容易部署。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)組成框圖;
圖2是智能傳感器的原理框圖;
圖3是本發(fā)明供電部分電路組成框圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細闡述,以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解,從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
參照圖1至圖3所示,本發(fā)明一種便攜式自動氣象站主要包括:主控制器、氣象傳感器、電源以及遠程終端;所述氣象傳感器(包括溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器、風向傳感器、風速傳感器以及雨量傳感器等)的多種氣象因素的模擬信號經(jīng)由多路轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后與主控制器連接,主控制器還連有復(fù)位電路;主控制器采用ARM9內(nèi)核的處理器,其功耗較低;所述主控制器通過有線通訊方式和無線通訊方式和遠程終端進行通訊,所述無線通訊方式包括長距無線通訊方式和短距無線通訊方式,主控制器由電源供電。
主控制器設(shè)有多種接口,通過這些接口可以與各種通訊模塊進行連接。
對于距離較近的遠程終端,主控制器和終端之間的通訊可以采用有線和短距離無線通訊方式,有線通訊方式主要為采用RS232和RS485接口的線纜或者光纖連接進行通訊,短距離無線通訊可以ZigBee、藍牙、WiFi等通訊方式。
對于距離較遠的遠程終端,可以采用蜂窩移動(GSM/GPRS/WCDMA/CD-MA1X)、微波(短波/超短波電臺)或者衛(wèi)星通訊(例如北斗衛(wèi)星)。
所述的電源可采用風光互補型蓄電池供電,或者采用太陽能供電、220V市電供電、太陽能/市電雙電源供電、車載或其他電源供電方式。
風光互補型蓄電池在不同的氣象條件下,利用風能發(fā)電或太陽能發(fā)電,風能和太陽能是大自然的可再生綠色能,二者在時間上和地域上有很強的互補性,可滿足突發(fā)性或災(zāi)害性天氣便攜式自動氣象站的用電需求,實現(xiàn)不間斷供電。
當采用市電和電池時,如圖3所示,市電經(jīng)變壓器降壓、整流、濾波后輸出穩(wěn)定的直流電源,然后送到電池充電控制電路,同時送到市電、電池切換電路。充電控制電路在交流供電時負責控制電池組充電電壓和電流,在充滿之后停止充電。電壓檢測電路對電池組的電壓連續(xù)檢測,在電壓偏低時輸出報警信號。切換電路完成市電和電池供電支路的切換。穩(wěn)壓電路由DC-DC模塊組成,分別輸出+12V、+5V、+3.3V直流電壓。
本發(fā)明主要用于應(yīng)急氣象觀測,采用可靠的三防設(shè)計,防護級別達到IP65級,并且易于架設(shè),安裝和拆卸方便,功耗低,根據(jù)不同的環(huán)境可以采用多種通訊方式,適應(yīng)性很強。
以上所述,僅為本發(fā)明的具體實施方式,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護范圍為準。