本實(shí)用新型涉及自動(dòng)氣象站校驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種便攜式自動(dòng)氣象站校驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

眾所周知，氣象預(yù)報(bào)對(duì)農(nóng)業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)及人們工作出行非常重要。隨著社會(huì)發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，自動(dòng)氣象站開(kāi)始出現(xiàn)，自動(dòng)氣象站是一種能夠自動(dòng)地觀測(cè)和存儲(chǔ)氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的設(shè)備，其能實(shí)現(xiàn)對(duì)通用氣象要素如太陽(yáng)輻射、濕度、蒸發(fā)、溫度、風(fēng)速、風(fēng)向、雨量等參數(shù)的自動(dòng)化數(shù)據(jù)測(cè)量。通過(guò)大量的自動(dòng)氣象站為災(zāi)害性天氣系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、服務(wù)和預(yù)報(bào)提供有力的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，同時(shí)提高了地面氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)水平及區(qū)域性災(zāi)害性天氣預(yù)警能力。然而，自動(dòng)氣象站在工作一段時(shí)間后往往會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)采集通道不準(zhǔn)確的情況，這時(shí)就需要對(duì)自動(dòng)氣象站的數(shù)據(jù)采集情況進(jìn)行校驗(yàn)。但是，傳統(tǒng)校驗(yàn)裝置目前還存在如下不足：一、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，不易攜帶；二、整個(gè)校驗(yàn)設(shè)備是一體式結(jié)構(gòu)，在對(duì)自動(dòng)氣象站進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)需要依次對(duì)自動(dòng)氣象站的每個(gè)分采集器進(jìn)行校驗(yàn)，而不能同時(shí)校驗(yàn)，操作繁瑣，耗時(shí)長(zhǎng)，效率低；三、校驗(yàn)時(shí)人工手動(dòng)記錄校驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)，無(wú)法實(shí)時(shí)顯示校驗(yàn)結(jié)果，智能化程度低，人機(jī)交互效果差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于通過(guò)一種便攜式自動(dòng)氣象站校驗(yàn)裝置，來(lái)解決以上背景技術(shù)部分提到的問(wèn)題。

為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種便攜式自動(dòng)氣象站校驗(yàn)裝置，其包括信息采集主機(jī)和N個(gè)手持校驗(yàn)分機(jī)，N為正整數(shù)；所述信息采集主機(jī)包括處理器、兩個(gè)RS232接口、Zigbee無(wú)線模塊、USB-host端口、存儲(chǔ)器、USB接口及顯示屏，所述USB-host端口接USB無(wú)線網(wǎng)卡，所述存儲(chǔ)器采用SD卡，兩個(gè)RS232接口、Zigbee無(wú)線模塊、USB-host端口、存儲(chǔ)器、USB接口及顯示屏均連接處理器；所述手持校驗(yàn)分機(jī)包括微控制器、顯示屏、RS232調(diào)試接口、Zigbee無(wú)線模塊、信號(hào)發(fā)生器及信號(hào)分采集器，顯示屏、RS232調(diào)試接口、Zigbee無(wú)線模塊、信號(hào)發(fā)生器及信號(hào)分采集器均連接微控制器；所述N個(gè)手持校驗(yàn)分機(jī)的結(jié)構(gòu)相同但信號(hào)發(fā)生器及信號(hào)分采集器根據(jù)自身測(cè)量信號(hào)的類型配置相應(yīng)的電路；所述信息采集主機(jī)與自動(dòng)氣象站中氣象站主采集器的傳感器接口和校準(zhǔn)接口連接，并通過(guò)USB無(wú)線網(wǎng)卡與外設(shè)控制終端通信連接，通過(guò)Zigbee無(wú)線模塊與N個(gè)手持校驗(yàn)分機(jī)無(wú)線連接；所述N個(gè)手持校驗(yàn)分機(jī)與自動(dòng)氣象站中的分采集器連接，所述分采集器連接相應(yīng)的氣象傳感器。

特別地，所述信息采集主機(jī)和N個(gè)手持校驗(yàn)分機(jī)設(shè)置在同一便攜儲(chǔ)物裝置中；所述便攜儲(chǔ)物裝置包括但不限于拉桿箱、背包。

特別地，所述信息采集主機(jī)中的顯示屏選用觸摸液晶顯示屏；所述手持校驗(yàn)分機(jī)中的顯示屏選用液晶顯示屏。

特別地，所述外設(shè)控制終端可采用但不限于智能手機(jī)、平板電腦。

特別地，所述氣象傳感器包括但不限于太陽(yáng)輻射傳感器、濕度傳感器、蒸發(fā)傳感器、熱電阻傳感器、風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器及雨量傳感器。

本實(shí)用新型提出的便攜式自動(dòng)氣象站校驗(yàn)裝置中信息采集主機(jī)、N個(gè)手持校驗(yàn)分機(jī)相互獨(dú)立，每個(gè)手持校驗(yàn)分機(jī)均能夠單獨(dú)使用，從而可以同時(shí)對(duì)多個(gè)分采集器、傳感器進(jìn)行校驗(yàn)，易于操作，提高了校驗(yàn)效率；N個(gè)手持校驗(yàn)分機(jī)與信息采集主機(jī)采用Zigbee無(wú)線通訊連接，通信距離可達(dá)一百米，方便對(duì)離氣象站較遠(yuǎn)的分采集器及氣象傳感器進(jìn)行校驗(yàn)；N個(gè)手持校驗(yàn)分機(jī)可對(duì)應(yīng)給電壓型信號(hào)輸出、低電壓信號(hào)輸出、電流型信號(hào)輸出、溫度型信號(hào)輸出、數(shù)字信號(hào)輸出的氣象傳感器進(jìn)行校驗(yàn)，可校驗(yàn)的氣象傳感器種類全面；信息采集主機(jī)采用觸摸液晶顯示屏，顯示清楚，操作方便，易于野外工作，存儲(chǔ)器采用大容量的SD卡可保存大量的校驗(yàn)數(shù)據(jù)，USB-host端口接USB無(wú)線網(wǎng)卡可將校驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送給服務(wù)器、外設(shè)控制終端，智能化程度高；所述信息采集主機(jī)和N個(gè)手持校驗(yàn)分機(jī)設(shè)置在拉桿箱或背包等便攜儲(chǔ)物裝置中，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便捷易攜帶。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的便攜式自動(dòng)氣象站校驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的信息采集主機(jī)結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的手持校驗(yàn)分機(jī)結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本實(shí)用新型，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例。但是，本實(shí)用新型可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本實(shí)用新型的公開(kāi)內(nèi)容理解的更加透徹全面。需要說(shuō)明的是，當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本實(shí)用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實(shí)用新型的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本實(shí)用新型。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的便攜式自動(dòng)氣象站校驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)圖。

本實(shí)施例中便攜式自動(dòng)氣象站校驗(yàn)裝置包括信息采集主機(jī)101、N個(gè)手持校驗(yàn)分機(jī)102，N為正整數(shù)。如圖2所示，所述信息采集主機(jī)101包括處理器201、RS232接口202、RS232接口203、Zigbee無(wú)線模塊204、USB-host端口205、存儲(chǔ)器206、USB接口207及顯示屏208，所述USB-host端口205接USB無(wú)線網(wǎng)卡，所述存儲(chǔ)器206采用SD卡，RS232接口202、RS232接口203、Zigbee無(wú)線模塊204、USB-host端口205、存儲(chǔ)器206、USB接口207及顯示屏208均連接處理器201。在本實(shí)施例中所述處理器201為ARM9處理器，其中，ARM9系列處理器是英國(guó)ARM公司設(shè)計(jì)的主流嵌入式處理器。所述ARM9處理器的系統(tǒng)板上引出3個(gè)USART通信口，用于RS232接口202、RS232接口203、Zigbee無(wú)線模塊204的通信，Zigbee無(wú)線模塊204采用CC2530小板。USB接口207可以模擬成U盤(pán)讀取SD卡中的歷史文件。所述顯示屏208選用觸摸液晶顯示屏，為了在野外方便讀取，字體清楚，尺寸大小可選7寸，但不局限于此，可靈活定制。如圖3所示，所述N個(gè)手持校驗(yàn)分機(jī)102的結(jié)構(gòu)相同，其包括微控制器301、顯示屏302、RS232調(diào)試接口303、Zigbee無(wú)線模塊304、信號(hào)發(fā)生器305及信號(hào)分采集器105306，顯示屏302、RS232調(diào)試接口303、Zigbee無(wú)線模塊304、信號(hào)發(fā)生器305及信號(hào)分采集器105306均連接微控制器301。在本實(shí)施例中所述微控制器301選用STM32芯片，STM32芯片引出一路USART用于RS232調(diào)試接口303，一路USART用于Zigbee無(wú)線模塊304。其中，所述N個(gè)手持校驗(yàn)分機(jī)102除了信號(hào)發(fā)生器305和信號(hào)分采集器105306需要根據(jù)自身測(cè)量信號(hào)的類型配置相應(yīng)的電路外，其它硬件構(gòu)成相同。所述信息采集主機(jī)101通過(guò)USB無(wú)線網(wǎng)卡與外設(shè)控制終端103通信連接，信息采集主機(jī)101與自動(dòng)氣象站中氣象站主采集器104的傳感器接口和校準(zhǔn)接口連接，通過(guò)Zigbee無(wú)線模塊204與N個(gè)手持校驗(yàn)分機(jī)102無(wú)線連接；所述N個(gè)手持校驗(yàn)分機(jī)102分別與自動(dòng)氣象站中的分采集器105連接，分采集器105連接相應(yīng)的氣象傳感器。值得一提的是，一個(gè)所述手持校驗(yàn)分機(jī)102可以連接一個(gè)分采集器105，也可以與多個(gè)分采集器105連接。

所述信息采集主機(jī)101和N個(gè)手持校驗(yàn)分機(jī)102設(shè)置在同一便攜儲(chǔ)物裝置中，所述便攜儲(chǔ)物裝置包括但不限于拉桿箱、背包等，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便捷易攜帶。所述外設(shè)控制終端103可采用但不限于智能手機(jī)、平板電腦。所述氣象傳感器包括但不限于太陽(yáng)輻射傳感器、濕度傳感器、蒸發(fā)傳感器、熱電阻傳感器、風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器及雨量傳感器。自動(dòng)氣象站包括氣象站主采集器104、分采集器105以及與各分采集器105相連接的氣象傳感器，與各分采集器105相連接的氣象傳感器分布的范圍可能比較分散，各分采集器105可以收集各氣象傳感器的信息。

在對(duì)自動(dòng)氣象站的數(shù)據(jù)采集通道進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，可以通過(guò)外設(shè)控制終端103無(wú)線發(fā)送校驗(yàn)指令給信息采集主機(jī)101，信息采集主機(jī)101輸出預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)傳感信號(hào)給氣象站主采集器104，并通過(guò)Zigbee無(wú)線模塊204發(fā)送校驗(yàn)指令給N個(gè)手持校驗(yàn)分機(jī)102；N個(gè)手持校驗(yàn)分機(jī)102收到校驗(yàn)指令后輸出預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)傳感信號(hào)給分采集器105；信息采集主機(jī)101通過(guò)氣象站主采集器104的校準(zhǔn)接口讀取自動(dòng)氣象站主采集器104、分采集器105測(cè)量得到各個(gè)通道的測(cè)量值；信息采集主機(jī)101將所述測(cè)量值存儲(chǔ)在SD卡中，并通過(guò)顯示屏208顯示，同時(shí)可將預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)傳感信號(hào)和測(cè)量值無(wú)線發(fā)送給外設(shè)控制終端103，外設(shè)控制終端103將各通道的預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)傳感信號(hào)與相應(yīng)的測(cè)量值對(duì)比，獲得自動(dòng)氣象站的每個(gè)通道的測(cè)量偏差值，當(dāng)偏差值大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，提示工作人員進(jìn)行校驗(yàn)操作。需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型提供的便攜式自動(dòng)氣象站校驗(yàn)裝置不僅可以對(duì)自動(dòng)氣象站的數(shù)據(jù)采集通道進(jìn)行校驗(yàn)，還可以測(cè)量氣象傳感器的輸出值用于校準(zhǔn)參考。N個(gè)手持校驗(yàn)分機(jī)102具有標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出端和采集端，輸出端可以模擬成氣象傳感器連接到氣象站采集通道輸入端，采集端可以連接氣象傳感器讀取數(shù)值。

在本實(shí)施例中所述N個(gè)手持校驗(yàn)分機(jī)102中可檢測(cè)的信號(hào)類型包括：一、電壓型信號(hào)輸出與傳感器檢測(cè)：可輸出和檢測(cè)0-5V電壓信號(hào)，可輸出濕度傳感器電壓信號(hào)、太陽(yáng)輻射傳感器電壓信號(hào)；接入和檢測(cè)濕度傳感器、太陽(yáng)輻射傳感器等；二、低電壓信號(hào)輸出與傳感器檢測(cè)：可輸出和檢測(cè)0-30mV電壓信號(hào)，可輸出蒸發(fā)傳感器電流信號(hào)；接入和檢測(cè)蒸發(fā)傳感器；三、電流型信號(hào)輸出與傳感器檢測(cè)：可輸出和檢測(cè)0-20mA電流信號(hào)，可輸出蒸發(fā)傳感器電流信號(hào)；接入和檢測(cè)蒸發(fā)傳感器；四、溫度型信號(hào)輸出與傳感器檢測(cè)：輸出4線制電阻信號(hào)；接入和檢測(cè)PT100熱電阻傳感器；五、數(shù)字信號(hào)信號(hào)輸出與傳感器檢測(cè)：可對(duì)頻率，脈沖，格雷碼等數(shù)字信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和輸出。接風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器及雨量傳感器。

值得一提的是，本實(shí)用新型的技術(shù)方案不僅適用于自動(dòng)氣象站，還可以應(yīng)用于水文自動(dòng)監(jiān)測(cè)站、大氣環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站、水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站等監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案中信息采集主機(jī)101、N個(gè)手持校驗(yàn)分機(jī)102相互獨(dú)立，每個(gè)手持校驗(yàn)分機(jī)102均能夠單獨(dú)使用，從而可以同時(shí)對(duì)多個(gè)分采集器105、傳感器進(jìn)行校驗(yàn)，易于操作，提高了校驗(yàn)效率；N個(gè)手持校驗(yàn)分機(jī)102與信息采集主機(jī)101采用Zigbee無(wú)線通訊連接，通信距離可達(dá)一百米，方便對(duì)離氣象站較遠(yuǎn)的分采集器105及氣象傳感器進(jìn)行校驗(yàn)；N個(gè)手持校驗(yàn)分機(jī)102可對(duì)應(yīng)給電壓型信號(hào)輸出、低電壓信號(hào)輸出、電流型信號(hào)輸出、溫度型信號(hào)輸出、數(shù)字信號(hào)輸出的氣象傳感器進(jìn)行校驗(yàn)，可校驗(yàn)的氣象傳感器種類全面；信息采集主機(jī)101采用觸摸液晶顯示屏，顯示清楚，操作方便，易于野外工作，存儲(chǔ)器206采用大容量的SD卡可保存大量的校驗(yàn)數(shù)據(jù)，USB-host端口205接USB無(wú)線網(wǎng)卡可將校驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送給服務(wù)器、外設(shè)控制終端103，智能化程度高；所述信息采集主機(jī)101和N個(gè)手持校驗(yàn)分機(jī)102設(shè)置在拉桿箱或背包等便攜儲(chǔ)物裝置中，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便捷易攜帶。

注意，上述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，本實(shí)用新型不限于這里所述的特定實(shí)施例，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會(huì)脫離本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，雖然通過(guò)以上實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了較為詳細(xì)的說(shuō)明，但是本實(shí)用新型不僅僅限于以上實(shí)施例，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實(shí)施例，而本實(shí)用新型的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。