CN106970431A - 一种船载智能移动气象站 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种船载智能移动气象站，包括多个传感器、遥测信号采集模块、处理器和无线信号传输模块，多个传感器分别通过遥测信号采集模块连接处理器，处理器分别连接显示模块、报警模块、语音播放模块、操作模块，处理器通过无线信号传输模块分别连接气象中心和船舶监控中心，本发明结构原理简单、智能化程度高，能够集成大气湿度、大气温度、风速、风向、气压、雨量、能度等多个气象要素，并且能够实时监测和显示气象数据。

Description

一种船载智能移动气象站
技术领域
本发明涉及移动气象站技术领域，具体为一种船载智能移动气象站。
背景技术
船载智能移动气象站气象信息是船舶航行的重要导航信息，直接影响船舶的航行安全气象参数属船舶的环境参数，环境条件的好坏直接影响船舶安全指数及燃油消耗以及承运货物的损失；对环境气象的测算和预测是现代化船舶安全航行的一个重要的组成部分。而现有技术中的船载移动气象站智能化程度低、监测效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种船载智能移动气象站，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种船载智能移动气象站, 包括多个传感器、遥测信号采集模块、处理器和无线信号传输模块，多个所述传感器分别通过遥测信号采集模块连接处理器，所述处理器分别连接显示模块、报警模块、语音播放模块、操作模块，所述处理器通过无线信号传输模块分别连接气象中心和船舶监控中心。
优选的，所述遥测信号采集模块包括中央处理器、信号采集模块、A/D转换模块、GPS定位模块、以太网交换模块以及通讯模块，所述遥测模块通过信号采集模块、A/D转换模块连接中央处理器，所述中央处理器分别连接GPS定位模块、以太网交换模块，所述以太网交换模块连接通讯模块。
优选的，所述无线信号传输模块包括第一光耦、第二光耦，所述第一光耦VF+端通过电阻D连接电源端，两个N/C端和VE端均悬空，所述第一光耦的VF-端连接三极管B集电极，三极管B发射极接地，基极连接电阻B一端，电阻B另一端分别连接三极管A集电极和电阻C一端，电阻C另一端接地，三极管A发射极接地，基极通过电阻A连接信号输入端，所述第一光耦的GND端接地，第一光耦的VO端分别连接电容A一端、电容B一端以及第二光耦的VF-端，电容A另一端和电容B另一端均接地；所述第二光耦VF+端通过电阻E连接电源端，两个N/C端和VE端均悬空，所述第二光耦的GND端接地，所述第二光耦的VO端连接电阻F一端和信号输出端，电阻F另一端连接电源端。
优选的，多个传感器包括能见度传感器、风速传感器、温湿度传感器、航速传感器、雷电感应器和雨雪监测器。
优选的，其使用方法包括以下步骤：
A、能见度传感器、风速传感器、温湿度传感器、航速传感器、雷电感应器和雨雪监测器分别采集能见度、风速、温湿度、航速、天气信号，遥测信号采集模块实时采集传感器数据；
B、多个传感器采集的数据实时发送至处理器进行处理；
C、处理器经过分析计算出真风速、真风向、绝对温湿度、气压等气象参数，并发送至显示屏进行显示，同时进行语音播放。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明结构原理简单、智能化程度高，能够集成大气湿度、大气温度、风速、风向、气压、雨量、能度等多个气象要素，并且能够实时监测和显示气象数据。
（2）本发明采用的遥测信号采集模块抗干扰能力强，信号传输速度快，能够提高多个传感器数据的采集效率。
（3）本发明采用的无线信号传输模块抗干扰能力强，能够实现远距离信号传输，提高气象数据的传递效率，极大的降低了人力成本。
附图说明
图1为本发明结构原理框图；
图2为本发明的遥测信号采集模块原理框图；
图3为本发明的无线信号传输模块原理图。
图中：1、遥测信号采集模块；2、处理器；3、无线信号传输模块；4、显示模块；5、报警模块；6、语音播放模块；7、操作模块；8、气象中心；9、船舶监控中心；10、中央处理器；11、信号采集模块；12、A/D转换模块；13、GPS定位模块；14、以太网交换模块；15、通讯模块；16、第一光耦；17、第二光耦；18、能见度传感器；19、风速传感器；20、温湿度传感器；21、航速传感器；22、雷电感应器；23、雨雪监测器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种船载智能移动气象站, 包括多个传感器、遥测信号采集模块1、处理器2和无线信号传输模块3，多个传感器分别通过遥测信号采集模块1连接处理器2，处理器2分别连接显示模块4、报警模块5、语音播放模块6、操作模块7，处理器2通过无线信号传输模块3分别连接气象中心8和船舶监控中心9；其中，多个传感器包括能见度传感器18、风速传感器19、温湿度传感器20、航速传感器21、雷电感应器22和雨雪监测器23。
本发明中，遥测信号采集模块1包括中央处理器10、信号采集模块11、A/D转换模块12、GPS定位模块13、以太网交换模块14以及通讯模块15，信号采集模块11通过A/D转换模块12连接中央处理器10，中央处理器10分别连接GPS定位模块13、以太网交换模块14，以太网交换模块14连接通讯模块15。本发明采用的遥测信号采集模块抗干扰能力强，信号传输速度快，能够提高多个传感器数据的采集效率。
本发明中，无线信号传输模块3包括第一光耦16、第二光耦17，第一光耦16VF+端通过电阻D4a连接电源端，两个N/C端和VE端均悬空，第一光耦16的VF-端连接三极管B 2c集电极，三极管B 2c发射极接地，基极连接电阻B 2a一端，电阻B 2a另一端分别连接三极管A 1c集电极和电阻C 3a一端，电阻C 3a另一端接地，三极管A 1c发射极接地，基极通过电阻A 1a连接信号输入端，第一光耦16的GND端接地，第一光耦16的VO端分别连接电容A 1b一端、电容B 2b一端以及第二光耦17的VF-端，电容A 1b另一端和电容B 2b另一端均接地；第二光耦17 VF+端通过电阻E 5a连接电源端，两个N/C端和VE端均悬空，第二光耦17的GND端接地，第二光耦17的VO端连接电阻F 6a一端和信号输出端，电阻F 6a另一端连接电源端。本发明采用的无线信号传输模块抗干扰能力强，能够实现远距离信号传输，提高气象数据的传递效率，极大的降低了人力成本。
本发明的使用方法包括以下步骤：
A、能见度传感器18、风速传感器19、温湿度传感器20、航速传感器21、雷电感应器22和雨雪监测器23分别采集能见度、风速、温湿度、航速、天气信号，遥测信号采集模块实时采集传感器数据；
B、多个传感器采集的数据实时发送至处理器进行处理；
C、处理器经过分析计算出真风速、真风向、绝对温湿度、气压等气象参数，并发送至显示屏进行显示，同时进行语音播放。
本发明结构原理简单、智能化程度高，能够集成大气湿度、大气温度、风速、风向、气压、雨量、能度等多个气象要素，并且能够实时监测和显示气象数据。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种船载智能移动气象站, 包括多个传感器、遥测信号采集模块（1）、处理器（2）和无线信号传输模块（3），其特征在于：多个所述传感器分别通过遥测信号采集模块（1）连接处理器（2），所述处理器（2）分别连接显示模块（4）、报警模块（5）、语音播放模块（6）、操作模块（7），所述处理器（2）通过无线信号传输模块（3）分别连接气象中心（8）和船舶监控中心（9）。
2.根据权利要求1所述的一种船载智能移动气象站，其特征在于：所述遥测信号采集模块（1）包括中央处理器（10）、信号采集模块（11）、A/D转换模块（12）、GPS定位模块（13）、以太网交换模块（14）以及通讯模块（15），所述信号采集模块（11）通过A/D转换模块（12）连接中央处理器（10），所述中央处理器（10）分别连接GPS定位模块（13）、以太网交换模块（14），所述以太网交换模块（14）连接通讯模块（15）。
3.根据权利要求1所述的一种船载智能移动气象站，其特征在于：所述无线信号传输模块（3）包括第一光耦（16）、第二光耦（17），所述第一光耦（16）VF+端通过电阻D(4a)连接电源端，两个N/C端和VE端均悬空，所述第一光耦（16）的VF-端连接三极管B(2c)集电极，三极管B(2c)发射极接地，基极连接电阻B(2a)一端，电阻B(2a)另一端分别连接三极管A(1c)集电极和电阻C(3a)一端，电阻C(3a)另一端接地，三极管A(1c)发射极接地，基极通过电阻A(1a)连接信号输入端，所述第一光耦（16）的GND端接地，第一光耦（16）的VO端分别连接电容A(1b)一端、电容B(2b)一端以及第二光耦（17）的VF-端，电容A(1b)另一端和电容B(2b)另一端均接地；所述第二光耦（17）VF+端通过电阻E(5a)连接电源端，两个N/C端和VE端均悬空，所述第二光耦（17）的GND端接地，所述第二光耦（17）的VO端连接电阻F(6a)一端和信号输出端，电阻F(6a)另一端连接电源端。
4.根据权利要求1所述的一种船载智能移动气象站，其特征在于：多个传感器包括能见度传感器（18）、风速传感器（19）、温湿度传感器（20）、航速传感器（21）、雷电感应器（22）和雨雪监测器（23）。
5.实现权利要求1所述的一种船载智能移动气象站的使用方法,其特征在于：其使用方法包括以下步骤：
A、能见度传感器（18）、风速传感器（19）、温湿度传感器（20）、航速传感器（21）、雷电感应器（22）和雨雪监测器（23）分别采集能见度、风速、温湿度、航速、天气信号，遥测信号采集模块实时采集传感器数据；
B、多个传感器采集的数据实时发送至处理器进行处理；
C、处理器经过分析计算出真风速、真风向、绝对温湿度、气压等气象参数，并发送至显示屏进行显示，同时进行语音播放。
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