一種風(fēng)速風(fēng)向傳感器防凍裝置及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及地面氣象觀測領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)速風(fēng)向傳感器防凍裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國氣象監(jiān)測自動化建設(shè)的全面實施，全國已經(jīng)建成的自動氣象觀測站約4萬多個，風(fēng)向和風(fēng)速是大氣探測中最基本的觀測要素。機(jī)械式風(fēng)速、風(fēng)向傳感器有著穩(wěn)定性好、成本低、便于維護(hù)等優(yōu)點，在我國氣象觀測業(yè)務(wù)中被廣泛使用。然而，風(fēng)速、風(fēng)向傳感器在低溫、靜風(fēng)條件下，雨凇、霧凇和結(jié)冰會造成風(fēng)速、風(fēng)向傳感器凍結(jié)，從而無法監(jiān)測到風(fēng)向、風(fēng)速數(shù)據(jù)。在我國南方多省每年冬季會大量出現(xiàn)此類故障，造成了觀測數(shù)據(jù)的缺測或錯誤，嚴(yán)重影響了自動氣象站的數(shù)據(jù)觀測業(yè)務(wù)。目前，市場上還沒有能解決此類故障的相關(guān)產(chǎn)品O
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供在不影響風(fēng)場的情況下，在風(fēng)速、風(fēng)向傳感器上增加自動加熱輔助裝置，實現(xiàn)對風(fēng)速、風(fēng)向傳感器進(jìn)行防凍保護(hù)。
[0004]本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:
[0005]—種風(fēng)速風(fēng)向傳感器防凍裝置，包括:
[0006]環(huán)境傳感器，與控制器連接，用于實時采集大氣的環(huán)境數(shù)據(jù)；
[0007]控制器，用于在采集的環(huán)境數(shù)據(jù)滿足結(jié)冰條件時，啟動加熱裝置；
[0008]云母加熱片，與控制器連接，用于根據(jù)控制器的控制對風(fēng)速風(fēng)向傳感器的外殼進(jìn)行加熱；
[0009]輸入裝置，與控制器連接，用于向控制器輸入控制指令；
[0010]數(shù)據(jù)傳輸接口，與控制器連接和外界設(shè)備連接，用于與外界設(shè)備交換數(shù)據(jù)。
[0011]本實用新型的有益效果是:本實用新型可控制云母加熱片的啟動、停止，用戶可實時監(jiān)控自動氣象站的氣溫、濕度以及風(fēng)速、風(fēng)向傳感器外殼的溫度。云母加熱片絕緣性能好、耐高溫、重量輕、體積小、功率大、成本低，而且可設(shè)計成各種形狀，非常適合用于加熱風(fēng)速、風(fēng)向傳感器外殼，
[0012]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實用新型還可以做如下改進(jìn)。
[0013]進(jìn)一步的，本實用新型還包括與控制器電性連接的顯示屏。
[0014]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是:環(huán)境傳感器測得的數(shù)據(jù)可在顯示屏上實時顯不O
[0015]進(jìn)一步的，所述輸入裝置包括鍵盤、手動控制開關(guān)和模式選擇開關(guān)中的至少一種。
[0016]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是:用戶可通過鍵盤和顯示屏設(shè)置空氣溫度、濕度、外殼溫度的閾值，通過模式選擇開關(guān)選擇手動模式后，再通過裝置上的手動控制開關(guān)或用戶終端可直接控制云母加熱片的啟停。本實用新型可通過自動、手動模式的切換能確保裝置適應(yīng)各種地域復(fù)雜天氣環(huán)境。
[0017]進(jìn)一步的，所述環(huán)境傳感器包括溫度傳感器和/或濕度傳感器，用于采集風(fēng)速風(fēng)向傳感器外殼的溫度和/或濕度數(shù)據(jù)。
[0018]進(jìn)一步的，所述控制器為單片機(jī)。
[0019]進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)傳輸接口為RS485接口。
[0020]進(jìn)一步的，所述控制器還連接GPRS通訊模塊。
[0021]—種風(fēng)速風(fēng)向傳感器防凍系統(tǒng)，包括上述的風(fēng)速風(fēng)向傳感器防凍裝置，還包括和控制器連接的用戶終端，所述用戶終端上設(shè)有報警裝置。
[0022]進(jìn)一步的，所述用戶終端為PC機(jī)，通過RS485接口和控制器電性連接。
[0023]進(jìn)一步的，所述用戶終端為智能手機(jī)或平板電腦中的任一種，所述用戶終端通過GPRS通訊模塊和控制器連接。
[0024]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是:本實用新型可以通過數(shù)據(jù)傳輸接口或GPRS通訊模塊將環(huán)境數(shù)據(jù)傳輸?shù)降接脩艚K端。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型防凍裝置電路連接示意圖。
【具體實施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖對本實用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
[0027]如圖1所示，為本實用新型防凍裝置電路連接示意圖，本實施例的防凍裝置采用使用單片機(jī)作為控制器，通過環(huán)境傳感器實時采集大氣溫度和濕度數(shù)據(jù)，當(dāng)判斷溫度和濕度滿足結(jié)冰條件時，啟動云母加熱片，同時實時采集風(fēng)速、風(fēng)向傳感器外殼的溫度。通過外殼溫度可判斷加熱片是否正常工作，當(dāng)外殼溫度高于設(shè)定值時，停止加熱。實時氣溫、濕度和傳感器外殼溫度可在顯示屏上實時顯示，也可以通過數(shù)據(jù)傳輸接口，例如RS485接口，上傳到PC機(jī)，在界面上通過曲線實時顯示，還可以通過GPRS通訊模塊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街悄苁謾C(jī)或平板電腦。
[0028]由于自動氣象站所在位置空氣溫度、濕度，海拔高度等環(huán)境因素不同，結(jié)冰條件也存在差異，本裝置設(shè)計了可調(diào)參數(shù)控制啟動和停止加熱，用戶可通過鍵盤和顯示屏設(shè)置空氣溫度、濕度、外殼溫度的閾值。同時還設(shè)計了手動控制模式，用戶通過模式選擇開關(guān)選擇手動模式后，通過裝置上的手動控制開關(guān)或PC機(jī)上的軟件可直接控制云母加熱片的啟停。手動模式下，當(dāng)風(fēng)速、風(fēng)向傳感器達(dá)到結(jié)冰條件時，在PC機(jī)上會自動報警，提醒用戶開啟云母加熱片。
[0029]考慮到室外環(huán)境、加熱效果、安裝條件等因素，加熱裝置采用云母加熱片。云母加熱片絕緣性能好、耐高溫、重量輕、體積小、功率大、成本低，而且可設(shè)計成各種形狀，非常適合用于加熱風(fēng)速、風(fēng)向傳感器外殼。
[0030]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種風(fēng)速風(fēng)向傳感器防凍裝置，其特征在于，包括: 環(huán)境傳感器，與控制器連接，用于實時采集大氣的環(huán)境數(shù)據(jù)； 控制器，用于在采集的環(huán)境數(shù)據(jù)滿足結(jié)冰條件時，啟動加熱裝置； 云母加熱片，與控制器連接，用于根據(jù)控制器的控制對風(fēng)速風(fēng)向傳感器的外殼進(jìn)行加執(zhí).JtW ， 輸入裝置，與控制器連接，用于向控制器輸入控制指令； 數(shù)據(jù)傳輸接口，與控制器連接和外界設(shè)備連接，用于與外界設(shè)備交換數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)速風(fēng)向傳感器防凍裝置，其特征在于，還包括與控制器電性連接的顯示屏。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)速風(fēng)向傳感器防凍裝置，其特征在于，所述輸入裝置包括鍵盤、手動控制開關(guān)和模式選擇開關(guān)中的至少一種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)速風(fēng)向傳感器防凍裝置，其特征在于，所述環(huán)境傳感器包括溫度傳感器和/或濕度傳感器，用于采集風(fēng)速風(fēng)向傳感器外殼的溫度和/或濕度數(shù)據(jù)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)速風(fēng)向傳感器防凍裝置，其特征在于，所述控制器為單片機(jī)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)速風(fēng)向傳感器防凍裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)傳輸接口為RS485接口。7.據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)速風(fēng)向傳感器防凍裝置，其特征在于，所述控制器還連接GPRS通訊模塊。8.—種風(fēng)速風(fēng)向傳感器防凍系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1-7任一項所述的風(fēng)速風(fēng)向傳感器防凍裝置，還包括和控制器連接的用戶終端，所述用戶終端上設(shè)有報警裝置。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的風(fēng)速風(fēng)向傳感器防凍系統(tǒng)，其特征在于，所述用戶終端為PC機(jī)、智能手機(jī)和平板電腦中的任一種，所述控制器通過RS485接□和PC機(jī)電性連接;所述控制器通過GPRS通訊模塊和智能手機(jī)或平板電腦連接。
【專利摘要】本實用新型涉及一種風(fēng)速風(fēng)向傳感器防凍裝置及系統(tǒng)，采用使用單片機(jī)作為核心控制單元，通過環(huán)境傳感器實時采集大氣溫度和濕度數(shù)據(jù)，當(dāng)判斷溫度和濕度滿足結(jié)冰條件時，啟動云母加熱片，同時實時采集風(fēng)速、風(fēng)向傳感器外殼的溫度。通過外殼溫度可判斷加熱片是否正常工作，當(dāng)外殼溫度高于設(shè)定值時，停止加熱。實時氣溫、濕度和傳感器外殼溫度可在顯示屏上實時顯示，也可以通過數(shù)據(jù)傳輸接口上傳到用戶終端上，在界面上通過曲線實時顯示，本實用新型通過自動控制云母加熱片的啟動、停止，同時用戶可實時監(jiān)控自動氣象站的氣溫、濕度以及風(fēng)速、風(fēng)向傳感器外殼的溫度。而且本實用新型通過設(shè)計自動、手動模式能確保裝置適應(yīng)各種地域復(fù)雜天氣環(huán)境。
【IPC分類】G05D23/30
【公開號】CN205176692
【申請?zhí)枴緾N201520978879
【發(fā)明人】楊維發(fā), 鄔昀, 劉夢雨, 萬定祥, 張瑞清, 李鑫, 楊維軍
【申請人】湖北省氣象信息與技術(shù)保障中心
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年11月30日