CN203310852U - 一种彩色液晶风向和风速仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种彩色液晶风向和风速仪，其特征在于，所述风向风速仪包括主机、风向和风速传感器、温湿度传感器、外部供电系统和外部设备，所述外部供电系统提供电源给主机，通过电缆将主机分别与风向和风速传感器、温湿度传感器、外部设备连接起来传输信息。相对于现有技术，本实用新型的优点如下，1）高清晰10.4英寸彩色TFT液晶显示器，大范围视角和可调节的亮度；2）主机内部设有高集成电路，性能稳定可靠，测量精度高，功能更加强大，除了测量风向和风速，还能测出空气温度、湿度以及气压；3）全面的报警系统，除了有失电时的主机报警，还有强风、高温、低温、高湿时的主机和外部报警器双重报警系统。

Description

一种彩色液晶风向和风速仪

技术领域

本实用新型涉及一种风向和风速仪，尤其涉及一种彩色液晶风向和风速仪。

背景技术

风向和风速仪是用以测量瞬时风向和风速的仪器，在气象、交通、民航、工农业、海洋等领域都具有广泛的应用，尤其在海洋领域，研究风向和风速对于海洋探测、海洋捕捞、海洋航行等海洋作业具有重要的作用与意义。

在我国海洋领域，民用风向和风速仪起步较晚，目前正处于发展阶段，有机械式的，也有机械电子式的，但是现有技术中风向和风速仪存在如下问题，1）现有技术中的风向风速仪体积比较大，精度较低，2）测量安装比较复杂，成本比较高；3）屏幕比较小，读数不方便等，这些问题给经常出海的船员带来了很多的困扰。在一定程度上制约了航海事业的发展。

发明内容

本实用新型正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种结构简单、操作方便、成本较低的一种彩色液晶风向和风速仪。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下，一种彩色液晶风向和风速仪，其特征在于，所述风向风速仪包括主机、风向和风速传感器、温湿度传感器、外部供电系统和外部设备，所述外部供电系统提供电源给主机，通过电缆将主机分别与风向和风速传感器、温湿度传感器、外部设备连接起来传输信息。风向风速传感器将测得的相对于船头的风向和风速信号，以RS422数字接口形式，通过接线盒传递到主机。温湿度传感器将测得的空气温度、空气湿度信号以RS422数字接口形式，通过接线盒传递到主机。空气压力信号由主机内部芯片获取。主机将对各信号进行计算后传送给显示屏显示，以及输出至外部设备，主机外接GPS数据输入后，可以计算出真风向即相对于北极与真风速。该技术方案提供了一种集风速、风向、温度、湿度、气压的综合多功能测量仪器，它不仅可以精准实时的测量显示相对风速风向、绝对风速风向、空气温度、相对湿度以及气压，还可以定时自动打印出相对风速风向、绝对风速风向、温度、湿度、气压，以及时间、经纬度、船速、航向信息，它既是船舶测报的重要仪器,也是保障船舶安全航行的必备仪器。 

作为本实用新型的一种改进，所述主机包括CPU、显示屏、逆变电路、按键电路、电源控制电路、机内蜂鸣器报警电路、外接蜂鸣器报警电路，所述显示屏、逆变电路、按键电路、机内蜂鸣器报警电路、外接蜂鸣器报警电路均是通过CPU进行控制。CPU内部含有芯片可获得空气压力信号，同时CPU控制其他各模块。逆变电路用以调节显示屏的亮度，其显示亮度八级可调，以便于不同环境的使用。按键电路用以控制显示屏上各个按键的使用。系统开机后，自动检测二路电源输入是否均接入，任一路电源未接都会引发失电报警，机内蜂鸣器报警电路产生报警信号，触发主机蜂鸣器长鸣，此时外接报警器不对掉电进行报警；当产生强风、高温、低温和高湿情况时，机内蜂鸣器报警电路和外接蜂鸣器报警电路均产生报警信号，主机蜂鸣器长鸣，同时外接报警器也进行报警。

作为本实用新型的一种改进，所述风向和风速传感器包括风向传感器、风速传感器、接线盒和安装支架，其中风向传感器设置在风速传感器的上部，所述安装支架是用于安装风向传感器和风速传感器，以及固定接线盒。风向和风速传感器的功能是测量相对风向和风速，并输出至主机。为了确保测量的准确性以及精度，通常将其安装在室外通风且较高的地方，如桅杆等。

作为本实用新型的一种改进，所述外部供电系统提供两路电源，其中一路电源为主电源，直流DC24V；另外一路为应急电源，交流110V/220V，可使用适配器连接。

作为本实用新型的一种改进，所述外部设备包括输入设备和输出设备，其中输入设备包括罗经、计程仪、GPS导航仪，输出设备包括打印机、外部声光报警设备、复显仪和船舶航行数据记录仪。其中，罗经可给主机提供经纬度信息；计程仪可给主机提供船速信息；GPS可给主机提供时间信息和船位信息等，主机可根据外接的GPS数据，计算出真风向与真风速；打印机采用的是热敏串行点陈打印方式，可定时自动打印出相对风向风速、绝对风向风速、温度、湿度、气压，以及时间、经纬度、船速、航向信息；外部报警器用以对强风、高温、低温和高湿的报警；复显仪是风速和风向的综合显示器，可显示实时最大风速以及风向。

作为本实用新型的一种改进，所述温湿度传感器包括温度传感器、湿度传感器、接线盒和百叶箱。其中，温湿度传感器可分别检测出空气温度、湿度信号，经接线盒转换成为统一的RS422数据格式信号，再输出至主机；百叶箱一般罩在温湿度传感器的外面，以防太阳直射和雨淋。为了确保测量的准确性以及精度，通常将其安装在室外通风的地方，如驾驶室顶部等。

作为本实用新型的一种改进，所述显示屏设置为十寸彩色液晶显示器，有两种配色方案，分别为适用于夜间的黑背景和适用于白天的蓝背景。

作为本实用新型的一种改进，所述风向传感器包括带尾翼及配重的风向标，以及靠近轴心的绝对值角度传感器；所述风速传感器包括三个120度平衡分布的碗形风杯以及靠近轴心的光电速度传感器；所述接线盒包括防水盒以及传感器变送器。风向传感器是以风向箭头的转动探测、感受外界的风向信息，并将其传递给同轴码盘，采用绝对式格雷码盘编码，利用光电信号转换原理，准确输出相对应的风向信息。风速传感器的三个风杯的转动将带动齿轮的转动，由此产生一串光脉冲，经光电管转换成电信号，再经计算即可检测出风速。风向传感器和风速传感器检测到的风向信号和风速信号经过接线盒中的传感器变送器转换成为统一的RS422数据格式，再发送给主机。

作为本实用新型的一种改进，所述风向标和风杯均采用双重防脱落结构，选择不锈钢与工程塑料，具有抗强风、高低温、高湿、防潮功能。

相对于现有技术，本实用新型的优点如下，1）高清晰彩色TFT液晶显示器，大范围视角和可调节的亮度；2）用户操作界面更加人性化，外观时尚，操作简单实用；3）主机内部设有高集成电路，性能稳定可靠，测量精度高，功能强大，除了测量风向和风速，还能测出空气温度、湿度、气压；4）全面的报警系统，除了有失电时的主机报警，还有强风、高温、低温、高湿时的主机和外部报警器双重报警系统；5）风向传感器中采用了先进的角度编码器，主机内部设有高集成电路，性能稳定可靠，测量精度高；6）可定制NMEA0183信号接口，可外接复显仪、航行数据记录仪等，体现出以人为本的设计理念，全心为客户服务；7）风向标和风杯采用双重防脱落结构、不锈钢与工程塑料，具有抗强风、高低温、高湿、防潮功能；9）外接GPS数据输入后，主机可以计算出真风向（相对于北极）与真风速。

附图说明

  图1为本实用新型整体结构示意图；

  图2为主机内部结构示意图；

  图3为风向和风速传感器结构示意图；

  其中：1、风向传感器，2、安装支架，3、风速传感器，4、接线盒。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解和认识，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做出进一步的说明和介绍。

实施例1：

参见图1，一种彩色液晶风向和风速仪，所述风向风速仪包括主机、风向和风速传感器、温湿度传感器、外部供电系统和外部设备，所述外部供电系统提供电源给主机，通过电缆将主机分别与风向和风速传感器、温湿度传感器、外部设备连接起来传输信息。风向风速传感器将测得的相对于船头的风向和风速信号，以RS422数字接口形式，通过接线盒传递到主机。温湿度传感器将测得的空气温度和湿度信号以RS422数字接口形式，通过接线盒传递到主机。空气压力信号由主机内部芯片获取。主机将对各信号进行计算后传送给显示屏显示，以及输出至外部设备，主机外接GPS数据输入后，可以计算出真风向与真风速。该技术方案提供了一种集风速、风向、温度、湿度、气压的综合多功能测量仪器，它不仅可以精准实时的测量显示相对风速风向、绝对风速风向、空气温度、相对湿度以及气压，还可以定时自动打印出相对风向风速、绝对风向风速、温度、湿度、气压，以及时间、经纬度、船速、航向信息，它既是船舶测报的重要仪器,也是保障船舶安全航行的必备仪器。 

实施例2：参见图2，作为本实用新型的一种改进，所述主机包括CPU、显示屏、逆变电路、按键电路、电源控制电路、机内蜂鸣器报警电路、外接蜂鸣器报警电路，所述显示屏、逆变电路、按键电路、机内蜂鸣器报警电路、外接蜂鸣器报警电路均是通过CPU进行控制。空气压力信号由主机内部芯片获取。逆变电路用以调节显示屏的亮度，其显示亮度八级可调，以便于不同环境的使用。按键电路用以控制显示屏上各个按键的使用。系统开机后，自动检测二路电源输入是否均接入，任一路电源未接都会引发失电报警，机内蜂鸣器报警电路产生报警信号，触发主机蜂鸣器长鸣，此时外接报警器不对掉电进行报警；当产生强风、高温、低温和高湿情况时，机内蜂鸣器报警电路和外接蜂鸣器报警电路均产生报警信号，主机蜂鸣器长鸣，同时外接报警器进行报警。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例3：作为本实用新型的一种改进，所述风向和风速传感器包括风向传感器1、风速传感器3、接线盒4和安装支架2，其中风向传感器1设置在风速传感器3的上部，所述安装支架2是用于安装风向传感器1和风速传感器3，以及固定接线盒4。风向和风速传感器的功能是测量相对风向和风速，并输出至主机。为了确保测量的准确性以及精度，通常将其安装在室外通风且较高的地方，如桅杆等。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例4：作为本实用新型的一种改进，所述外部供电系统提供两路电源，其中一路电源为主电源，直流DC24V； 另外一路为应急电源，交流110V/220V，可使用适配器连接。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例5：作为本实用新型的一种改进，所述外部设备包括输入设备和输出设备，其中输入设备包括罗经、计程仪、GPS导航仪，输出设备包括打印机、外部声光报警设备、复显仪和船舶航行数据记录仪。其中，罗经可给主机提供经纬度信息；计程仪可给主机提供船速信息，GPS可给主机提供时间信息和船位信息等，主机可根据外接的GPS数据，计算出真风向与真风速；打印机采用的是热敏串行点陈打印方式，可定时自动打印出相对风向风速、绝对风向风速、温度、湿度、气压，以及时间、经纬度、船速、航向信息；外部报警器用以对强风、高温、低温和高湿的报警；复显仪是风速和风向的综合显示器，可显示实时最大风速以及风向。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例6：作为本实用新型的一种改进，所述温湿度传感器包括温度传感器、湿度传感器、接线盒和百叶箱。其中，温湿度传感器可分别检测出空气温度、湿度信号，经接线盒转换成为统一的RS422数据格式信号，再输出至主机；百叶箱一般罩在温湿度传感器的外面，以防太阳直射和雨淋。为了确保测量的准确性以及精度，通常将其安装在室外通风的地方，如驾驶室顶部等。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例7：作为本实用新型的一种改进，所述显示屏设置为十寸彩色液晶显示器。有两种配色方案，分别为适用于夜间的黑背景和适用于白天的蓝背景。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例8：作为本实用新型的一种改进，所述风向传感器包括带尾翼及配重的风向标，以及靠近轴心的绝对值角度传感器；所述风速传感器包括三个120度平衡分布的碗形风杯以及靠近轴心的光电速度传感器；所述接线盒包括防水盒以及传感器变送器。风向传感器是以风向箭头的转动探测、感受外界的风向信息，并将其传递给同轴码盘，采用绝对式格雷码盘编码，利用光电信号转换原理，准确输出相对应的风向信息。风速传感器的三个风杯的转动将带动齿轮的转动，由此产生一串光脉冲，经光电管转换成电信号，再经计算即可检测出风速。风向传感器和风速传感器检测到的风向和风速信号经过接线盒中的传感器变送器转换成为统一的RS422数据格式，再发送给主机。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例9：作为本实用新型的一种改进，所述风向标和风杯均采用双重防脱落结构，选择不锈钢与工程塑料，具有抗强风、高低温、高湿、防潮功能。其余结构和优点与实施例1完全相同。

本实用新型还可以将实施例2、3、4、5、6、7、8、9所述技术特征中的至少一个与实施例1组合，形成新的实施方式。

需要说明的是上述实施例仅仅是本实用新型的较佳实施例，并没有用来限定本实用新型的保护范围，在上述基础上所作出的等同替换或者替代均属于本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (9)

1.一种彩色液晶风向和风速仪，其特征在于，所述风向和风速仪包括主机、风向和风速传感器、温湿度传感器、外部供电系统和外部设备，所述外部供电系统提供电源给主机，通过电缆将主机分别与风向和风速传感器、温湿度传感器、外部设备连接起来传输信息。

2.根据权利要求1所述的一种彩色液晶风向和风速仪，其特征在于，所述主机包括CPU、显示屏、逆变电路、按键电路、电源控制电路、机内蜂鸣器报警电路、外接蜂鸣器报警电路，所述显示屏、逆变电路、按键电路、机内蜂鸣器报警电路、外接蜂鸣器报警电路均是通过CPU进行控制。

3.根据权利要求1或2所述的一种彩色液晶风向和风速仪，其特征在于，所述风向和风速传感器包括风向传感器、风速传感器、接线盒和安装支架，其中风向传感器设置在风速传感器的上部，所述安装支架是用于安装风向传感器和风速传感器，以及固定接线盒。

4.根据权利要求1或2所述的一种彩色液晶风向和风速仪，其特征在于，所述外部供电系统提供两路电源，其中一路电源为主电源，直流DC24V；另外一路为应急电源，交流110V/220V，可接适配器连接。

5.根据权利要求1或2所述的一种彩色液晶风向和风速仪，其特征在于，所述外部设备包括输入设备和输出设备，其中输入设备包括罗经、计程仪、GPS导航仪，输出设备包括打印机、外部声光报警设备、复显仪和船舶航行数据记录仪。

6.根据权利要求1或2所述的一种彩色液晶风向和风速仪，其特征在于，所述温湿度传感器包括温度传感器、湿度传感器、接线盒和百叶箱。

7.根据权利要求2所述的一种彩色液晶风向和风速仪，其特征在于，所述显示屏设置为十寸彩色液晶显示器。

8.根据权利要求3所述的一种彩色液晶风向和风速仪，其特征在于，所述风向传感器包括带尾翼及配重的风向标，以及靠近轴心的绝对值角度传感器；所述风速传感器包括三个120度平衡分布的碗形风杯以及靠近轴心的光电速度传感器；所述接线盒包括防水盒以及传感器变送器。

9.根据权利要求8所述的一种彩色液晶风向和风速仪，其特征在于，所述风向标和风杯均采用双重防脱落结构。

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