CN102401909A - 基于总线、无线数据传输的大气参数测量系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于总线、无线数据传输的大气参数测量系统。它包括置于长杆上的与电源电连接的传感部件(1)，特别是传感部件(1)为温度传感器(11)、湿度传感器(12)、超声风速传感器(13)、超声风向传感器(14)和温度脉动传感器(15)，这些传感器的输出端均经总线(2)与集线器(3)电连接，集线器(3)的输出端与无线发射器(4)电连接，无线发射器(4)与无线接收器(6)无线电连接，无线接收器(6)与微型计算机(7)电连接；电源为太阳能电池(5)；长杆为杆长为1.5～6m的伸缩杆。它大大地减小了体积和重量，既结构简单、实用，又易于竖起和固定，还便于拆卸和携带，极利于随时随地地对大气参数进行实时的测量。
Description
技术领域
本发明涉及一种大气参数测量系统，尤其是一种基于总线、无线数据传输的大气参数测量系统。
背景技术
地球中的大气无时无刻不处于湍流运动状态，大气结构及其物理参数经历着空间与时间各种尺度上的随机变化。这种变化引起了大气中能量、动量与物质成份等新的输送过程，它被称之为湍流输送，其输送速率比分子热运动引起的输送要大几个数量级。光波在大气中传播时，会受到大气湍流的影响而产生各种效应，如闪烁、相位起伏等。因此，大气湍流研究在大气科学中的地位与意义日益突出，而作为大气湍流重要部分之一的近地面大气湍流运动，因其受地面的影响较大，局地性较强，对激光的传输有较大的影响，从而使人们需对其进行测量，以了解和掌握其光学湍流的运动、分布、扩散的规律，同时，近地面的温度、湿度和风等参数是基本的大气参数，也是激光大气传输的重要背景参数，也需进行实时测量。现有的测量装置为将测量大气温度、湿度、风速、风向和折射率结构常数的设备绑于长杆之上，在需要测量的地方将长杆竖起，以进行相应的测量。然而，这种测量装置存在着因测量设备的体积较大、重量较沉，从而使绑于其上的长杆头重脚轻不易竖起和固定，尤为对需经常进行移动测量来说，更是不便的不足。
发明内容
本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、实用，使用方便的基于总线、无线数据传输的大气参数测量系统。
为解决本发明的技术问题，所采用的技术方案为：基于总线、无线数据传输的大气参数测量系统包括置于长杆上的与电源电连接的传感部件，特别是，
所述传感部件为温度传感器、湿度传感器、超声风速传感器、超声风向传感器和温度脉动传感器，所述温度传感器、湿度传感器、超声风速传感器、超声风向传感器和温度脉动传感器的输出端均经总线与集线器电连接，所述集线器的输出端与无线发射器电连接，所述无线发射器与无线接收器无线电连接，所述无线接收器与微型计算机电连接；
所述电源为太阳能电池；
所述长杆为伸缩杆，所述伸缩杆的杆长为1.5～6m。
作为基于总线、无线数据传输的大气参数测量系统的进一步改进，所述的温度传感器感应温度的范围为-40～+60℃；所述的湿度传感器感应湿度的范围为0.8～100％RH；所述的超声风速传感器感应风速的范围为0～40m/s，其分辨率为0.01m/s；所述的超声风向传感器感应水平风向的范围为0.0～359.9度，感应垂直风向的范围为±60.0度，其分辨率均为0.1度；所述的温度脉动传感器感应湍流的范围为10-18～10-12m-2/3。
相对于现有技术的有益效果是，采用传感部件为温度传感器、湿度传感器、超声风速传感器、超声风向传感器和温度脉动传感器，并将其的输出端均经总线与集线器及无线发射器电连接，无线发射器经无线接收器与微型计算机电连接，以及电源为太阳能电池，长杆选用杆长为1.5～6m的伸缩杆的技术方案，大大地减小了体积和重量，既结构简单、实用，又易于竖起和固定，还便于拆卸和携带，极利于随时随地地对大气参数进行实时的测量。
作为有益效果的进一步体现，一是温度传感器感应温度的范围优选为-40～+60℃，湿度传感器感应湿度的范围优选为0.8～100％RH，完全涵盖了实际的温、湿度范围；二是超声风速传感器感应风速的范围优选为0～40m/s，其分辨率优选为0.01m/s，超声风向传感器感应水平风向的范围优选为0.0～359.9度，感应垂直风向的范围优选为±60.0度，其分辨率均优选为0.1度，覆盖了绝大多数情况下的风速、风向；三是温度脉动传感器感应湍流的范围优选为10-18～10-12m-2/3，囊括了最大可能出现的湍流范围。
附图说明
下面结合附图对本发明的优选方式作进一步详细的描述。
图1是本发明的一种电气部分的基本结构原理示意图。
具体实施方式
参见图1，传感部件1由温度传感器11、湿度传感器12、超声风速传感器13、超声风向传感器14和温度脉动传感器15组成；其中，温度传感器11感应温度的范围为-40～+60℃，湿度传感器12感应湿度的范围为0.8～100％RH，超声风速传感器13感应风速的范围为0～40m/s，其分辨率为0.01m/s，超声风向传感器14感应水平风向的范围为0.0～359.9度，感应垂直风向的范围为±60.0度，其分辨率均为0.1度，温度脉动传感器15感应湍流的范围为10-18～10-12m-2/3。温度传感器11、湿度传感器12、超声风速传感器13、超声风向传感器14和温度脉动传感器15的输出端均经总线2与集线器3电连接。集线器3的输出端与无线发射器4电连接。温度传感器11、湿度传感器12、超声风速传感器13、超声风向传感器14、温度脉动传感器15、总线2、集线器3和无线发射器4均与太阳能电池5电连接。
温度传感器11、湿度传感器12、超声风速传感器13、超声风向传感器14、温度脉动传感器15、总线2、集线器3、无线发射器4和太阳能电池5均置于杆长为1.5～6m的伸缩杆上。
无线发射器4与无线接收器6无线电连接，无线接收器6与微型计算机7电连接，且置于地面上。
使用时，只需将顶端置有温度传感器11、湿度传感器12、超声风速传感器13、超声风向传感器14、温度脉动传感器15、总线2、集线器3、无线发射器4和太阳能电池5的伸缩杆竖起，即可在太阳能电池5的推动下，分别由温度传感器11、湿度传感器12、超声风速传感器13、超声风向传感器14、温度脉动传感器15上输出相应的温度、湿度、风速、风向和湍流的信号，并经总线2送往集线器3，由集线器3依次经无线发射器4发射出去。与无线发射器4无线电连接的无线接收器6接收到相应的温度、湿度、风速、风向和湍流的信号后，送往微型计算机7进行相应的处理。
显然，本领域的技术人员可以对本发明的基于总线、无线数据传输的大气参数测量系统进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种基于总线、无线数据传输的大气参数测量系统，包括置于长杆上的与电源电连接的传感部件(1)，其特征在于：
所述传感部件(1)为温度传感器(11)、湿度传感器(12)、超声风速传感器(13)、超声风向传感器(14)和温度脉动传感器(15)，所述温度传感器(11)、湿度传感器(12)、超声风速传感器(13)、超声风向传感器(14)和温度脉动传感器(15)的输出端均经总线(2)与集线器(3)电连接，所述集线器(3)的输出端与无线发射器(4)电连接，所述无线发射器(4)与无线接收器(6)无线电连接，所述无线接收器(6)与微型计算机(7)电连接；
所述电源为太阳能电池(5)；
所述长杆为伸缩杆，所述伸缩杆的杆长为1.5～6m。
2.根据权利要求1所述的基于总线、无线数据传输的大气参数测量系统，其特征是温度传感器(11)感应温度的范围为-40～+60℃。
3.根据权利要求1所述的基于总线、无线数据传输的大气参数测量系统，其特征是湿度传感器(12)感应湿度的范围为0.8～100％RH。
4.根据权利要求1所述的基于总线、无线数据传输的大气参数测量系统，其特征是超声风速传感器(13)感应风速的范围为0～40m/s，其分辨率为0.01m/s。
5.根据权利要求1所述的基于总线、无线数据传输的大气参数测量系统，其特征是超声风向传感器(14)感应水平风向的范围为0.0～359.9度，感应垂直风向的范围为±60.0度，其分辨率均为0.1度。
6.根据权利要求1所述的基于总线、无线数据传输的大气参数测量系统，其特征是温度脉动传感器(15)感应湍流的范围为10-18～10-12m-2/3。
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| CN2556654Y (zh) * | 2002-06-18 | 2003-06-18 | 中国科学院安徽光学精密机械研究所 | 大气湍流和气象探空仪 |
| CN1725031A (zh) * | 2005-06-08 | 2006-01-25 | 中国人民解放军海军大连舰艇学院 | 蒸发波导监测诊断评估方法及装置 |
| CN101718879A (zh) * | 2009-11-12 | 2010-06-02 | 浙江大学 | 一种无损墙体的高层建筑室外气候参数采集装置 |
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