CN203930096U - 数字化校园气象站 - Google Patents

Abstract

一种数字化校园气象站，包括自上至下依次连接在一起的三脚架、支架下管和支架上管，支架上管上安装有太阳总辐射表、风速计、风向计、百叶箱和配电箱，支架下管上连接有太阳能电池板和蒸发桶，蒸发桶中设置有液位计；百叶箱中设置有温度探头、气温传感器、湿度传感器、中继器和第一集线器；配电箱中设置有电源适配器、传感器和第二集线器，太阳能电池板与太阳能控制器连接，太阳能控制器还与蓄电池连接，太阳能控制器和电源适配器均与第二集线器连接，第二集线器与第一集线器连接，中继器与数据采集器通过无线的方式连接，此外还包括固定在地面的雨量计。该气象站安排合理，连接牢固，组装方便，实现了模块化组装，降低了运输成本。

Description

数字化校园气象站

技术领域

本实用新型涉及一种用于校园气象与环境科学教学实践的气象监测装置，属于教学实践中校园气象监测技术领域。

背景技术

校园气象站是为了满足地理教学的实际需要、优化校园科技教育环境、了解更多的气象科学知识以及掌握了气象观测的基本方法设立的。校园气象站通常由各种传感器和自动气象站监测仪组成，传感器种类可在一定范围内自行选配，以满足不同的需要，还可以通过扩展接口选择联接个人计算机、打印机、控制器等设备，使整个系统的功能大大增强。实时监测温度、湿度、风速、风向、雨量、气压、紫外辐射、蒸发、噪声、土壤温度、土壤湿度等多种气象参数。

中国专利文献CN103675948A公开了一种自动气象站，包括：支撑杆；多要素传感器；激光雨滴谱传感器；大气电场传感器，大气电场传感器安装于支撑杆上，用于检测邻近区域的电场数据并生成对应的电场信号，其中，大气电场传感器包括：电场敏感探头、信号处理电路和保护外壳；数据采集控制处理器；数据通信设备和供电设备。CN102830446A公开了一种可预测气象数据的智能气象站系统，包括传感器模块，传感器模块与智能气象站内的控制计算机相连，在控制计算机内设置有SD卡，控制计算机通过SD卡与GPRS通信模块相连。

上述气象站虽然可以自动数据采集，利用太阳能为辅助能源进行供电，但是监测的气象数据不全面，如没有地温、蒸发监测，各处传感器安装位置不合理，支撑连接不牢固，不适用于校园气象与环境科学教学实践的气象监测。

发明内容

本实用新型针对现有气象站存在的不足，提供一种连接牢固合理、插接方便，适用于校园气象与环境科学教学实践的数字化校园气象站。

本实用新型的数字化校园气象站，采用以下技术方案：

该气象站，包括自上至下依次连接在一起的三脚架、支架下管和支架上管，三脚架连接在支架下管上，支架上管的顶端安装有三向接管，三向接管上连接有太阳能总辐射横臂、风速横臂和风向横臂，支架上管的中部通过管卡连接有百叶箱横臂，支架上管下部通过管卡连接有配电箱，支架下管上通过管卡连接有太阳能电池板支架和蒸发桶固定圈，蒸发桶固定圈位于太阳能电池板支架的下方，蒸发桶固定圈中固定有蒸发桶，蒸发桶中设置有液位计；太阳能总辐射横臂上安装有太阳总辐射表，风速横臂上安装有风速计，风向横臂上安装有风向计；百叶箱横臂上安装有百叶箱，百叶箱中设置有温度探头、气温传感器、湿度传感器、中继器和第二集线器；配电箱中设置有电源适配器、气压传感器、雨量传感器、地温传感器、蒸发传感器、太阳总辐射传感器、风向传感器、风速传感器和第二集线器；温度探头与气温传感器连接，气温传感器和湿度传感器均与第二集线器连接；雨量计、地温探头、液位计、太阳总辐射表、风速计和风向计分别与雨量传感器、地温传感器、蒸发传感器、太阳总辐射传感器、风向传感器和风速传感器连接，雨量计固定在地面上；气压传感器、雨量传感器、地温传感器、蒸发传感器、太阳总辐射传感器、风向传感器和风速传感器均与第一集线器连接；太阳能电池板支架上安装有太阳能电池板，太阳能电池板与太阳能控制器连接，太阳能控制器还与蓄电池连接，太阳能控制器和电源适配器均与第一集线器连接；太阳能控制器和蓄电池设置在地埋箱内，地埋箱埋于地下；第一集线器与第二集线器连接，中继器与数据采集器通过无线的方式连接。

实验时，将数据采集器通过USB数据线连接至计算机，可对气温、空气湿度、气压、地温、雨量、风向、风速、蒸发量、太阳总辐射等诸多气象要素进行实时观测。

本实用新型中观测要素的配置方式可以根据项目的实际情况进行灵活配置，各个单元安排合理，每个连接结构都经过受力测试，连接牢固，组装方便，可根据自身需求选择配备不同的传感器，从而测量对自身更有价值的气象要素信息，实现了模块化组装，大大降低了运输的成本。

附图说明

图1是本实用新型数字化校园气象站的结构示意图。

图2是本实用新型中各个传感器的连接关系示意图。

其中：1、太阳能总辐射横臂，2、风速横臂，3、风向横臂，4、百叶箱，5、支架上管，6、配电箱，7、支架下管，8、太阳能电池板支架，9、三脚架，10、三向接管， 11、蒸发桶固定圈，12、蒸发桶，13、管卡，14、地埋箱，15、太阳总辐射表，16、风速计，17、风向计，18、温度探头，19、雨量计，20、地温探头，21、液位计，22、气温传感器，23、湿度传感器，24、气压传感器，25、雨量传感器，26、地温传感器，27、蒸发传感器，28、太阳总辐射传感器，29、风向传感器，30、风速传感器，31、第一集线器，32、第二集线器，33、电源适配器，34、太阳能控制器，35、太阳能电池板，36、蓄电池，37、中继器，38、数据采集器。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型的数字化校园气象站主要包括自上至下依次连接在一起的三脚架9、支架下管7和支架上管5，三脚架9连接在支架下管7上，起稳定作用。支架上管5的顶端安装有三向接管10，三向接管10上在三个方向上连接有太阳能总辐射横臂1、风速横臂2和风向横臂3，并通过压紧螺母固定。支架上管5的中部通过管卡13连接有百叶箱横臂，百叶箱横臂上安装有百叶箱4。支架上管5的下端通过管卡连接有配电箱6。太阳能电池板支架8通过管卡连接在支架下管7上，蒸发桶固定圈10通过管卡13连接在支架下管7上，并位于太阳能电池板支架8的下方。蒸发桶固定圈11中固定有蒸发桶12，蒸发桶12中设置有液位计21。

太阳能总辐射横臂1上安装有太阳总辐射表15，风速横臂2上安装有风速计17，风向横臂3上安装有风向计16，参见图2。百叶箱4中设置有温度探头18、气温传感器22、湿度传感器23、中继器37和第二集线器32。配电箱6中设置有电源适配器33、气压传感器24、雨量传感器25、地温传感器26、蒸发传感器27、太阳总辐射传感器28、风向传感器29、风速传感器30和第二集线器32。温度探头18与气温传感器22连接，气温传感器22和湿度传感器23均与第二集线器32连接。雨量计19、地温探头20、液位计21、太阳总辐射表15、风速计16和风向计17分别通过航空线插头与雨量传感器25、地温传感器26、蒸发传感器27、太阳总辐射传感器28、风向传感器29和风速传感器30连接。雨量计19用膨胀螺栓固定在地面上。气压传感器24、雨量传感器25、地温传感器26、蒸发传感器27、太阳总辐射传感器28、风向传感器29和风速传感器30均与第一集线器31连接。

埋于地下的地埋箱14内设置有蓄电池36和太阳能控制器34。太阳能电池板支架8上安装有太阳能电池板35，太阳能电池板35与太阳能控制器34连接，太阳能控制器34还与蓄电池36连接。太阳能控制器34和电源适配器33均与第一集线器31连接，第一集线器31与第二集线器32连接。中继器37与数据采集器38通过无线的方式连接。

实验时，将数据采集器38通过USB数据线连接至计算机，可对气温、空气湿度、气压、地温、雨量、风向、风速、蒸发量、太阳总辐射等诸多气象要素进行实时观测，在不需要某些传感器的时候可以断开或不接某些传感器，不影响整个气象站的运行。

Claims (1)

1.一种数字化校园气象站，包括自上至下依次连接在一起的三脚架、支架下管和支架上管，三脚架连接在支架下管上，其特征是：支架上管的顶端安装有三向接管，三向接管上连接有太阳能总辐射横臂、风速横臂和风向横臂，支架上管的中部通过管卡连接有百叶箱横臂，支架上管下部通过管卡连接有配电箱，支架下管上通过管卡连接有太阳能电池板支架和蒸发桶固定圈，蒸发桶固定圈位于太阳能电池板支架的下方，蒸发桶固定圈中固定有蒸发桶，蒸发桶中设置有液位计；太阳能总辐射横臂上安装有太阳总辐射表，风速横臂上安装有风速计，风向横臂上安装有风向计；百叶箱横臂上安装有百叶箱，百叶箱中设置有温度探头、气温传感器、湿度传感器、中继器和第二集线器；配电箱中设置有电源适配器、气压传感器、雨量传感器、地温传感器、蒸发传感器、太阳总辐射传感器、风向传感器、风速传感器和第一集线器；温度探头与气温传感器连接，气温传感器和湿度传感器均与第二集线器连接；雨量计、地温探头、液位计、太阳总辐射表、风速计和风向计分别与雨量传感器、地温传感器、蒸发传感器、太阳总辐射传感器、风向传感器和风速传感器连接，雨量计固定在地面上；气压传感器、雨量传感器、地温传感器、蒸发传感器、太阳总辐射传感器、风向传感器和风速传感器均与第一集线器连接；太阳能电池板支架上安装有太阳能电池板，太阳能电池板与太阳能控制器连接，太阳能控制器还与蓄电池连接，太阳能控制器和电源适配器均与第二集线器连接；太阳能控制器和蓄电池设置在地埋箱内，地埋箱埋于地下；第一集线器与第二集线器连接，中继器与数据采集器通过无线的方式连接。