CN206178171U - 一种探空仪 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种探空仪，它包括，大气监测系统及地面接收系统，所述的大气监测系统包括气球、用于测量环境温度的温度传感器、用于测量气压的气压传感器、用于对探空仪实时定位的GPS模块、用于接收和计算所述的温度传感器、气压传感器和GPS模块的采集数据的微控制器、用于将微控制器采集和计算的数据传送至所述的地面接收系统的第一无线模块，所述的地面接收系统包括用于接收所述的第一无线模块发送的数据的第二无线模块，用于接收和处理所述的第二无线模块接收的数据的手持终端。
Description
技术领域
本申请涉及一种探空仪，尤其涉及一种用于揭示核电厂厂址地区大气扩散基本特征和规律的探空仪。
背景技术
在现有技术中，高空探测一般是指对地面至空中各个高度上水平气流的方向和速度，即风向、风速的测定。实时、准确的高空风探测资料是进行天气分析预报的最基础资料。气象业务中，通常利用随气流飘动的物体在空中运动的轨迹来进行高空风的探测，称之为轨迹法测风，主要技术关键在于准确获取飞行中气球的位置信息。
发明内容
本申请所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种探空仪。
为解决以上技术问题，本申请采取如下技术方案：
一种探空仪，它包括，大气监测系统及地面接收系统，所述的大气监测系统包括气球、用于测量环境温度的温度传感器、用于测量气压的气压传感器、用于对探空仪实时定位的GPS模块、用于接收和计算所述的温度传感器、气压传感器和GPS模块的采集数据的微控制器、用于将微控制器采集和计算的数据传送至所述的地面接收系统的第一无线模块，所述的地面接收系统包括用于接收所述的第一无线模块发送的数据的第二无线模块，用于接收和处理所述的第二无线模块接收的数据的手持终端。
优选地，所述的大气监测系统还包括用于将所述的气球引爆的引爆装置，所述的手持终端还用于控制所述的引爆装置引爆气球。
优选地，所述的引爆装置包括用于烧破所述的气球的电热丝或用于刺破气球的弹簧针。
优选地，所述的GPS模块用于实时测量所述的探空仪经度、纬度和高度，计算所述的探空仪的实时风向和实时风速，并将数据传送至所述的微控制器。
优选地，所述的大气监测系统还包括用于向所述的微控制器、GPS模块、无线模块、温度传感器和气压传感器提供电能的供电电源。
优选地，所述的供电电源为锂电池。
优选地，所述的微控制器还用于接受来自所述的供电电源的实时数据，并通过所述的第一无线模块将数据发送至地面接收系统。
优选地，所述的气压传感器与所述的微控制器之间通过I2C总线相连接。
优选地，所述的手持终端包括用于控制所述的引爆装置引爆的按钮。
优选地，所述的手持终端还包括用于保存数据的硬盘。
由于以上技术方案的采用，本申请与现有技术相比具有如下优点：
本申请提供的一种探空仪，能够实时采集大气温度、GPS经度、GPS纬度、GPS高度、气压、电源电压、电流等数据，并通过无线模块定时发送到地面接收系统，地面接收系统以手持终端为核心，实时显示以上参数，并计算水平位移量和速度，移动轨迹，并将其保存。
附图说明
图1为本申请所述的一种探空仪的结构示意图，
其中，1、气球；2、微控制器；3、供电电源；4、温度传感器；5、气压传感器；6、GPS模块；7、第一无线模块；8、手持终端；9、第二无线模块；10、引爆装置。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本申请做进一步详细说明。应理解，这些实施例是用于说明本申请的基本原理、主要特征和优点，而本申请不受以下实施例的范围限制。实施例中采用的实施条件可以根据具体要求做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
如图所示，为本申请所述的一种探空仪的结构示意图，大气监测系统及地面接收系统，所述的大气监测系统包括气球1、用于测量环境温度的温度传感器4、用于测量气压的气压传感器5、用于对探空仪实时定位的GPS模块6、用于接收和计算所述的温度传感器4、气压传感器5和GPS模块6的采集数据的微控制器2、用于将微控制器2采集和计算的数据传送至所述的地面接收系统的第一无线模块7，所述的地面接收系统包括用于接收所述的第一无线模块7发送的数据的第二无线模块9，用于接收和处理所述的第二无线模块9接收的数据的手持终端8，所述的手持终端8还包括用于保存数据的硬盘。温度传感器4精度为0.5℃，微控制器2直接读取温度传感器4测量数据。所述的第一无线模块7和第二无线模块9具有半双工通讯功能，开阔地有效通讯距离可达3～5公里。
所述的大气监测系统还包括用于将所述的气球1引爆的引爆装置10，所述的手持终端8还用于控制所述的引爆装置10引爆气球1，优选地，所述的引爆装置10包括用于烧破所述的气球1的电热丝或用于刺破气球1的弹簧针，所述的手持终端8包括用于控制所述的引爆装置10引爆的按钮。
所述的GPS模块6用于实时测量所述的探空仪经度、纬度和高度，计算所述的探空仪的实时风向和实时风速，并将数据传送至所述的微控制器2。
所述的大气监测系统还包括用于向所述的微控制器2、GPS模块6、无线模块、温度传感器4和气压传感器5提供电能的供电电源3，优选地，所述的供电电源3为锂电池，稳压输出5V电压。所述的微控制器2还用于接受来自所述的供电电源3的实时数据，并通过所述的第一无线模块7将数据发送至地面接收系统。
气压传感器5是一款高精度、小体积、超低能耗的压力传感器，所述的气压传感器5与所述的微控制器2之间通过I2C总线相连接。
所述的气球1充满氦气或氢气，充满后气球1直径在1米2～1米5，能把100g左右的大气监测系统硬件升到空中随风飘动。氦气球1或氢气球1升到0～1.5km高空，利用GPS模块6进行空间实时定位，测量所述的大气监测系统经度、纬度和高度，并计算出高空大气的风向、风速；利用气压传感器5、温度传感器4实时测量大气环境要素；利用第一无线模块7将探空仪定位数据和气象数据发送到地面接收系统，地面接收系统对数据进行接收和处理，生成高空气象探测业务所要求的各种信息和产品。
地面接收系统的手持终端8通过第二无线模块9实时接收大气监测系统测量的数据，并能够在手持终端8上实时显示大气监测系统的监测数据、大气监测系统移动轨迹并能保持所有监测数据在手持终端8硬盘上。手持终端8设定大气监测系统升到一定高度引爆气球1或着通过按钮手动控制引爆气球1，并根据手持终端8上大气监测系统的移动轨迹回收监测系统硬件。
手持终端8可以安装专用软件读取大气监测系统数据、显示各种参数，根据经度、纬度计算水平位移X和Y，曲线显示各参数变化趋势，保存各参数到手持终端8硬盘。手持终端8上安装的用户软件可以完成对地面接收子系统的控制和探空数据的解算，处理和显示，并有以下功能。
a)系统状态实时监测
软件拥有对整个系统工作状态实时监测的功能，支持整个系统模块级故障诊断，方便系统故障分析、定位及排除。状态实时监测包括：探空仪工作状态(电源电压、盒内温度等)、天线工作状态、系统数据通信状态。
b)丰富的图表显示
接收软件拥有各个气象参数的曲线显示，包括温度曲线、气压曲线、探空仪飞行轨迹平面图和导航卫星状态显示。
c)支持数据回放、模拟、软件中断后恢复探测等功能
接收软件支持探测数据的回放；支持回放速度可调；支持对探测数据进行重处理，方便探空过程的分析；支持意外原因导致探空中断后，软件重启可恢复之前的探测数据并继续完成当前的探测。
d)支持实时数据质量检测，自动剔除异常值和修正错误
在探测过程中可能会出现噪声的影响从而影响整个探测的质量，软件会自动查询并排除异常的数据，提高探测的准确性，获取高质量的探测数据。软件还具有实时保存数据，及数据输出功能如生成规定格式数据产品及打印输出的功能。
以上对本申请做了详尽的描述，实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡根据本申请精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种探空仪，其特征在于：它包括，大气监测系统及地面接收系统，
所述的大气监测系统包括气球、用于测量环境温度的温度传感器、用于测量气压的气压传感器、用于对探空仪实时定位的GPS模块、用于接收和计算所述的温度传感器、气压传感器和GPS模块的采集数据的微控制器、用于将微控制器采集和计算的数据传送至所述的地面接收系统的第一无线模块，
所述的地面接收系统包括用于接收所述的第一无线模块发送的数据的第二无线模块，用于接收和处理所述的第二无线模块接收的数据的手持终端。
2.根据权利要求1所述的一种探空仪，其特征在于：所述的大气监测系统还包括用于将所述的气球引爆的引爆装置，所述的手持终端还用于控制所述的引爆装置引爆气球（1）。
3.根据权利要求2所述的一种探空仪，其特征在于：所述的引爆装置包括用于烧破所述的气球的电热丝或用于刺破气球的弹簧针。
4.根据权利要求1所述的一种探空仪，其特征在于：所述的GPS模块用于实时测量所述的探空仪经度、纬度和高度，计算所述的探空仪的实时风向和实时风速，并将数据传送至所述的微控制器。
5.根据权利要求1所述的一种探空仪，其特征在于：所述的大气监测系统还包括用于向所述的微控制器、GPS模块、无线模块、温度传感器和气压传感器提供电能的供电电源。
6.根据权利要求5所述的一种探空仪，其特征在于：所述的供电电源为锂电池。
7.根据权利要求5所述的一种探空仪，其特征在于：所述的微控制器还用于接受来自所述的供电电源的实时数据，并通过所述的第一无线模块将数据发送至地面接收系统。
8.根据权利要求1所述的一种探空仪，其特征在于：所述的气压传感器与所述的微控制器之间通过I2C总线相连接。
9.根据权利要求2所述的一种探空仪，其特征在于：所述的手持终端包括用于控制所述的引爆装置引爆的按钮。
10.根据权利要求1所述的一种探空仪，其特征在于：所述的手持终端还包括用于保存数据的硬盘。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621269153.7U CN206178171U (zh) | 2016-11-24 | 2016-11-24 | 一种探空仪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201621269153.7U CN206178171U (zh) | 2016-11-24 | 2016-11-24 | 一种探空仪 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206178171U true CN206178171U (zh) | 2017-05-17 |
Family
ID=58685975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201621269153.7U Active CN206178171U (zh) | 2016-11-24 | 2016-11-24 | 一种探空仪 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206178171U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106371154A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-02-01 | 苏州热工研究院有限公司 | 一种探空仪 |
| CN108845377A (zh) * | 2018-06-19 | 2018-11-20 | 北京无线电测量研究所 | 一种小型化自动放球系统 |
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2016
- 2016-11-24 CN CN201621269153.7U patent/CN206178171U/zh active Active
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| CN108845377A (zh) * | 2018-06-19 | 2018-11-20 | 北京无线电测量研究所 | 一种小型化自动放球系统 |
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