CN204854815U - 便携式气象气候智能采集器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式气象气候智能采集器，包括控制模块、用于给各工作模块供电的电源模块和检测模块，所述控制模块使用STM32，所述检测模块包括连接于控制模块输入端的用于检测空气湿度的湿度检测单元、温度检测单元、风速检测单元和风向检测单元，所述控制模块的输出端连接GPRS、无线传输模块、LCD显示模块和声光报警装置；采集器的控制模块按一定时间间隔采集数据并保存，同时通过通讯接口发送给主机。本实用新型集合多种检测于一身，具有便携特点，适合用于大型混凝土工程施工过程中。使用方便，可提高检测效率，可提高检测的全面性和实时性，通过数据传输至系统进行全面分析，效果非常好。

Description

便携式气象气候智能采集器

技术领域

本实用新型属于气象信息采集仪器技术领域，具体涉及一种适合大型混凝土工程环境的便携式气象气候智能采集器。

背景技术

目前，在大型混凝土工程施工过程中，要求对混凝土表面和周围环境进行湿度检测、温度检测，甚至风速风压检测等。通常需要携带多种检测仪器，才能够全面的对环境进行检测，携带十分不便，同时，单一功能的检测仪器不能够对地理信息和温度、湿度信息相结合进行采集，需要工作人员根据经验判断，或使用其他仪器测量，且不能够将采集到的空气信息和地理信息及时的发送给控制中心，达不到实时同步的目的。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有大型混凝土工程施工过程中缺乏便携式检测仪器的问题，提供一种便携式气象气候智能采集器。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种便携式气象气候智能采集器，包括控制模块、用于给各工作模块供电的电源模块和检测模块，所述控制模块使用STM32，所述检测模块包括连接于控制模块输入端的用于检测空气湿度的湿度检测单元、温度检测单元、风速检测单元和风向检测单元，所述控制模块的输出端连接GPRS、无线传输模块、LCD显示模块和声光报警装置；采集器的控制模块按一定时间间隔采集数据并保存，同时通过通讯接口发送给主机。

所述控制模块外部扩展连接设备编码模块。

所述控制模块的输入端还连接有用于参数设定的人机交互模块。

所述控制模块设置用于数据传输的RS485接口，用于无线传输的Zigbee和Wifi接口，以及GPS模块的通讯接口。

有益效果：本实用新型集合多种检测于一身，具有便携特点，适合用于大型混凝土工程施工过程中。使用方便，可提高检测效率，可提高检测的全面性和实时性，通过数据传输至系统进行全面分析，效果非常好。

附图说明

图1是本实用新型模块框图；

图2是本实用新型的连线关系示意图。

具体实施方式

便携式气象气候智能采集器包括控制模块、用于给各工作模块供电的电源模块和检测模块等。

系统核心使用STM32，外部扩展电源供电、红外接收、温度数据采集、湿度数据采集、时钟、GPS定位、LCD、通信接口、设备编码，共9个模块。系统组成如图1和图2所示。

（一）控制模块

核心控制电路，采用专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARMCortex-M核心，是32位市场中功耗最低的产品，可以通过启停各个外设的时钟开关，控制功耗。时钟频率最高为72MHz，STM32能提供5个串口，便于外部电路扩展。

（二）电源供电

采用锂电池供电，经升压模块变为+5V直流，可变换为3.3V，为全设备供电。为保证供电时间，所有模块采用低功耗设计。预计需采用容量大于5000mah的电池组。

（三）红外遥控

为减小面板体积及按钮固定的不便，采用红外遥控设计。遥控器采用市场批量的低成本、高可靠红外遥控器，接收电路采用成熟的电视机红外遥控接收电路，并由STM32实现红外解码。

（四）温度和湿度数据采集

按照客户要求设计温度、湿度传感器接口。也可按照现场安装情况，设计板载或探头式传感器。板载温度传感器采集测温范围可达-55～+120℃，误差±0.25℃以内（25℃环境下）。湿度传感器测量范围0~100%RH，误差±3%RH（10到90%RH）。

（五）时钟

可用板载时钟实现，或使用GPS授时获取时间信息。板载时钟使用I2C通信时钟模块，具有计算2100年之前的秒、分、时、日、星期、月、年的能力，具备闰年调整的能力。自带备用电池，无外接供电可提供半年以上电量。GPS授时，可从GPS模块获取当前时间信息，无需外部干预调整。

（六）GPS定位

采用GPS定位模块，减少STM32控制电路开销，提高产品可靠性。提供经纬度、海拔三维位置定位，开阔地水平定位精度可达2.5米，热启动时间1s。GPS模块同时能提供授时功能。

（七）数据存储

扩展I2C接口大容量存储器（存储器容量可选），可存储温湿度数据，时间信息，位置信息等。

（八）LCD

LCD显示电路使用带中文字模的宽温12864液晶显示屏，外形尺寸93*70*12.5mm，可视区域73*39mm。可显示汉字及图形，内置8192个中文汉子（16×16点阵）、128个字符（8×16点阵）及64×256点阵显示RAM。可分屏显示时间、温度、湿度、坐标、高程、坝段、仓位等信息。

（九）通信接口

硬件设计时预留RS485总线、WIFI无线通讯、GPRS无线通讯和ZIGBEE无线通讯的接口。按照现场要求，可分别烧写不同接口的ARM程序。工业级RS485通讯电路，最长通讯距离1200米，具有很强的抗干扰能力。WIFI通讯使用2.4GHz附近的频段，可提供距离从10到80米的数据传输。GPRS是通用分组无线服务技术的简称，以封包（Packet）式来传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，理论上较为便宜。GPRS的传输速率可提升至56甚至114Kbps。ZigBee为市场最流行的低成本、短距离无线通信方案，距离则可达300~900米以上（根据天线大小而定），其对应的上位机可采用USB接口的ZigBee模块进行无线数据采集，使用方便。

（十）设备编码

利用板载拨码开关，设备开机后读取拨码开关数据，获取当前设备编码，发送编码后可实现对设备的远程识别。如采用8位拨码开关，可设置256个设备地址。

上电后对设备所有模块进行初始化，按照设定，一定时间间隔采集数据并保存，同时通过通讯接口发送给主机。

Claims (4)

1.一种便携式气象气候智能采集器，包括控制模块、用于给各工作模块供电的电源模块和检测模块，其特征是：所述控制模块使用STM32，所述检测模块包括连接于控制模块输入端的用于检测空气湿度的湿度检测单元、温度检测单元、风速检测单元和风向检测单元，所述控制模块的输出端连接GPRS、无线传输模块、LCD显示模块和声光报警装置；采集器的控制模块按一定时间间隔采集数据并保存，同时通过通讯接口发送给主机。

2.根据权利要求1所述的便携式气象气候智能采集器，其特征是：所述控制模块外部扩展连接设备编码模块。

3.根据权利要求1所述的便携式气象气候智能采集器，其特征是：所述控制模块的输入端还连接有用于参数设定的人机交互模块。

4.根据权利要求1所述的便携式气象气候智能采集器，其特征是：所述控制模块设置用于数据传输的RS485接口，用于无线传输的Zigbee和Wifi接口，以及GPS模块的通讯接口。