CN204496280U - 一种基于物联网的风速测控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于物联网的风速测控系统，包括风速测量机构、智能手机和智能手环，所述智能手机和智能手环均与风速测量机构无线连接；所述智能手机上设置有RFID标签；所述风速测量机构包括上盖、支柱、底座、设置在底座上的四个超声波发生接收装置、竖直设置的支撑柱、设置在支撑柱上的RFID阅读器和中央控制装置，四个超声波发生接收装置分别位于底座上的东南西北四个方位，所述上盖通过支柱固定在底座上，该基于物联网的风速测控系统通过超声波对当前风速进行测量，具有高精度、高续航能力和抗干扰能力；同时加入智能手环，可以通过RFID阅读器对RFID标签进行扫描以后，读出当前的相关风速信息，又可以通过智能手机对该区域的风速进行实时监控。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于物联网的风速测控系统。
背景技术
随着科技的发展和社会的进步，物联网也得到了快速发展，随着物联网的越来越普遍化，在现在社会各个角落都有物联网的影子。
风速测量，在现在的测量装置中，主要是有热敏风速仪、叶轮风速仪和热线式风速仪，但是这些测量装置普遍存在精度差，续航性不高等问题，这样大大影响了风速的测量精度和范围。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：为了克服现有技术测量精度差，续航能力不高的不足，提供一种风速测量精度高且具有高续航能力的基于物联网的风速测控系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的风速测控系统，包括风速测量机构、智能手机和智能手环，所述智能手机和智能手环均与风速测量机构无线连接；
所述智能手机上设置有RFID标签；所述风速测量机构包括上盖、支柱、底座、设置在底座上的四个超声波发生接收装置、竖直设置的支撑柱、设置在支撑柱上的RFID阅读器和中央控制装置，四个超声波发生接收装置分别位于底座上的东南西北四个方位，所述上盖通过支柱固定在底座上；
所述中央控制装置包括中央控制系统、超声波发生模块、超声波接收模块、与中央控制系统连接的无线通讯模块、信号处理模块、电源模块，所述超声波发生接收装置分别与超声波发生模块和超声波接收模块电连接；
所述超声波发生模块包括变压器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管和第五三极管，所述第一三极管的基极通过第一电阻和第二电阻组成的串联电路外接直流电压电源5V，所述第一三极管的集电极通过第三电阻外接直流电压电源36V，所述第一三极管的集电极分别与第二三极管的基极和第四三极管的基极连接，所述第一三极管的发射极、第四三极管的集电极和第五三极管的集电极均接地，所述第二三极管的发射极、第四三极管的发射极和第五三极管的基极均与第三三极管的基极连接，所述第二三极管的集电极和第三三极管的集电极均外接直流电压电源36V，所述第二三极管的集电极和第三三极管的集电极均通过第一电容接地，所述第三三极管的发射极和第五三极管的发射极均通过第二电容与变压器的第一端连接，所述变压器的第二端接地。
具体地，为了提高超声波发生模块的可靠性，所述第二三极管和第四三极管均为NPN大功率高速率晶体管，所述第三三极管和第五三极管均为PNP大功率高速率晶体管，所述第一三极管为高速率晶体管。
具体地，为了提高系统的智能化程度，所述中央控制装置包括PLC，所述PLC控制中央控制系统。
本实用新型的有益效果是，该基于物联网的风速测控系统通过超声波对当前风速进行测量，具有高精度、高续航能力和抗干扰能力；同时加入智能手环，可以通过RFID阅读器对RFID标签进行扫描以后，读出当前的相关风速信息，又可以通过智能手机对该区域的风速进行实时监控。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型基于物联网的风速测控系统的结构示意图；
图2是本实用新型基于物联网的风速测控系统的系统结构图；
图3是本实用新型基于物联网的风速测控系统的超声波发生模块的电路原理图；
图中：1.智能手机，2.智能手环，3.RFID标签，4.上盖，5.支柱，6.超声波发生接收装置，7.底座，8.RFID阅读器，9.支撑柱，10.中央控制系统，11.超声波发生模块，12.超声波接收模块，13.无线通讯模块，14.信号处理模块，15.电源模块，T1.变压器，R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，C1.第一电容，C2.第二电容，Q1.第一三极管，Q2.第二三极管，Q3.第三三极管，Q4.第四三极管，Q5.第五三极管。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图1-图3所示，一种基于物联网的风速测控系统，包括风速测量机构、智能手机1和智能手环2，所述智能手机1和智能手环2均与风速测量机构无线连接；
所述智能手机1上设置有RFID标签3；所述风速测量机构包括上盖4、支柱5、底座7、设置在底座7上的四个超声波发生接收装置6、竖直设置的支撑柱9、设置在支撑柱9上的RFID阅读器8和中央控制装置，四个超声波发生接收装置6分别位于底座7上的东南西北四个方位，所述上盖4通过支柱5固定在底座7上；
所述中央控制装置包括中央控制系统10、超声波发生模块11、超声波接收模块12、与中央控制系统10连接的无线通讯模块13、信号处理模块14、电源模块15，所述超声波发生接收装置6分别与超声波发生模块11和超声波接收模块12电连接；
所述超声波发生模块11包括变压器T1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4和第五三极管Q5，所述第一三极管Q1的基极通过第一电阻R1和第二电阻R2组成的串联电路外接直流电压电源5V，所述第一三极管Q1的集电极通过第三电阻R3外接直流电压电源36V，所述第一三极管Q1的集电极分别与第二三极管Q2的基极和第四三极管Q4的基极连接，所述第一三极管Q1的发射极、第四三极管Q4的集电极和第五三极管Q5的集电极均接地，所述第二三极管Q2的发射极、第四三极管Q4的发射极和第五三极管Q5的基极均与第三三极管Q3的基极连接，所述第二三极管Q2的集电极和第三三极管Q3的集电极均外接直流电压电源36V，所述第二三极管Q2的集电极和第三三极管Q3的集电极均通过第一电容C1接地，所述第三三极管Q3的发射极和第五三极管Q5的发射极均通过第二电容C2与变压器T1的第一端连接，所述变压器T1的第二端接地。
具体地，为了提高超声波发生模块11的可靠性，所述第二三极管Q2和第四三极管Q4均为NPN大功率高速率晶体管，所述第三三极管Q3和第五三极管Q5均为PNP大功率高速率晶体管，所述第一三极管Q1为高速率晶体管。
具体地，为了提高系统的智能化程度，所述中央控制装置包括PLC，所述PLC控制中央控制系统10。
该基于物联网的风速测控系统超声波发生模块11的工作原理是：输入信号通过第二电阻R2来触发第一三极管Q1的导通，当输入信号为低电平时，第一三极管Q1截至，第二三极管Q2和第三三极管Q3导通，随后第一电容C1给第二电容C2充电；当输入信号为高电平时，第一三极管Q1导通，第二三极管Q2和第三三极管Q3截至，于是直流电压电源36V给第一电容C1充电，第二电容C2给第四三极管Q4和第五三极管Q5放电，如此反复就形成超声波脉冲波。
该基于物联网的风速测控系统风速测量机构的工作原理：通过四个超声波发生接收装置6互相之间发送超声波，随后互相接收，根据接收到信号的时间差，计算出当前的风速和风向；RFID阅读器8用于对RFID标签3进行扫描，随后便于使用者在智能手环2上读出相关信息；超声波发生模块11和超声波接收模块12用于控制超声波发生接收装置6的发送和接收超声波信号；无线通讯模块13用于与智能手机1和智能手环2进行无线信号连接；信号处理模块14用于处理超声波信号；电源模块15用于给风速测量机构提供电源；中央控制系统10用于控制各个模块，提高系统的智能化程度。
该基于物联网的风速测控系统的工作原理是：首先通过风速测量机构对当前区域的风速和风向进行监测，随后通过RFID阅读器8对RFID标签3进行扫描以后，可以在智能手环2上显示当前的相关风速信息，同时风速测量机构与智能手机1无线通讯，使工作者可以对该区域的风速和风向进行实时监控。
与现有技术相比，该基于物联网的风速测控系统通过超声波对当前风速进行测量，具有高精度、高续航能力和抗干扰能力；同时加入智能手环2，可以通过RFID阅读器8对RFID标签3进行扫描以后，读出当前的相关风速信息，又可以通过智能手机1对该区域的风速进行实时监控。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (3)
1.一种基于物联网的风速测控系统，其特征在于，包括风速测量机构、智能手机（1）和智能手环（2），所述智能手机（1）和智能手环（2）均与风速测量机构无线连接；
所述智能手机（1）上设置有RFID标签（3）；所述风速测量机构包括上盖（4）、支柱（5）、底座（7）、设置在底座（7）上的四个超声波发生接收装置（6）、竖直设置的支撑柱（9）、设置在支撑柱（9）上的RFID阅读器（8）和中央控制装置，四个超声波发生接收装置（6）分别位于底座（7）上的东南西北四个方位，所述上盖（4）通过支柱（5）固定在底座（7）上；
所述中央控制装置包括中央控制系统（10）、超声波发生模块（11）、超声波接收模块（12）、与中央控制系统（10）连接的无线通讯模块（13）、信号处理模块（14）、电源模块（15），所述超声波发生接收装置（6）分别与超声波发生模块（11）和超声波接收模块（12）电连接；
所述超声波发生模块（11）包括变压器（T1）、第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第三电阻（R3）、第一电容（C1）、第二电容（C2）、第一三极管（Q1）、第二三极管（Q2）、第三三极管（Q3）、第四三极管（Q4）和第五三极管（Q5），所述第一三极管（Q1）的基极通过第一电阻（R1）和第二电阻（R2）组成的串联电路外接直流电压电源5V，所述第一三极管（Q1）的集电极通过第三电阻（R3）外接直流电压电源36V，所述第一三极管（Q1）的集电极分别与第二三极管（Q2）的基极和第四三极管（Q4）的基极连接，所述第一三极管（Q1）的发射极、第四三极管（Q4）的集电极和第五三极管（Q5）的集电极均接地，所述第二三极管（Q2）的发射极、第四三极管（Q4）的发射极和第五三极管（Q5）的基极均与第三三极管（Q3）的基极连接，所述第二三极管（Q2）的集电极和第三三极管（Q3）的集电极均外接直流电压电源36V，所述第二三极管（Q2）的集电极和第三三极管（Q3）的集电极均通过第一电容（C1）接地，所述第三三极管（Q3）的发射极和第五三极管（Q5）的发射极均通过第二电容（C2）与变压器（T1）的第一端连接，所述变压器（T1）的第二端接地。
2.如权利要求1所述的基于物联网的风速测控系统，其特征在于，所述第二三极管（Q2）和第四三极管（Q4）均为NPN大功率高速率晶体管，所述第三三极管（Q3）和第五三极管（Q5）均为PNP大功率高速率晶体管，所述第一三极管（Q1）为高速率晶体管。
3.如权利要求1所述的基于物联网的风速测控系统，其特征在于，所述中央控制装置包括PLC，所述PLC控制中央控制系统（10）。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105424973A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-03-23 | 深圳市中航楼宇科技有限公司 | 一种风力检测系统、方法和风速计 |
| CN111257589A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-06-09 | 太原理工大学 | 一种基于crfid标签的风速测量方法 |
| CN114660324A (zh) * | 2022-03-16 | 2022-06-24 | 国家能源集团宁夏煤业有限责任公司 | 基于物联网的煤矿测风系统、方法及设备 |
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