CN206557406U - 一种基于arm9的可视化自动气象站 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于ARM9的可视化自动气象站，包括气象站主机、与气象站主机相连接的气象要素传感器模块以及为整个系统供电的电源模块。其中气象站主机包括处理器、通信模块、存储模块、显控模块；气象要素传感器模块包括风速风向传感器、温湿度传感器、气压传感器、雨量传感器；电源模块包括太阳能电池板、控制器、蓄电池；气象要素传感器模块受处理器控制，周期性地采集气象数据，处理器按照一定的算法处理数据，然后将数据存入存储模块中，并实时将数据显示在显控模块中，每隔一定周期通过通信模块将数据发送至上级服务器。本实用新型系统工作稳定，数据可靠，在数据上传的同时将气象监测数据实时显示在本地显控模块中，可有效帮助本地工作人员及时了解气象信息，分析气象走势，更好的服务于生活和生产工作。
Description
技术领域
本实用新型属于气象观测和无线通信技术领域，尤其涉及一种基于ARM9的可视化自动气象站的技术领域。
背景技术
自动气象站是一种能自动进行地面气象观测、存储和发送观测数据，并能根据需要将观测数据转换成气象电报和编制成气象表报的地面气象观测设备。地面气象观测是综合气象观测的重要组成部分，是我国各级气象观测站所承担的主要任务之一，自动气象站则是地面观测的重要手段，它在气象预警、防灾减灾中发挥着不可替代的作用。然而我国目前所使用的自动气象站无显示模块，自动气象站所采集到的气象信息直接传输到上级指挥系统中，当地工作人员无法直接获取气象信息、分析气象走势，不利于当地的生产、生活。
发明内容
为了解决上述背景技术提出的技术问题，本实用新型提供一种基于ARM9的可视化自动气象站，可实现数据采集、数据处理、数据存储、数据显示、数据传输和人工交互等功能，满足上级指挥系统数据收集工作的同时，服务于本地工作人员。
为了实现上述技术目的，本实用新型的技术方案如下。
一种基于ARM9的可视化气象站包括气象站主机、气象要素传感器模块、电源模块，所述气象站主机包括处理器、通信模块、存储模块、显控模块，所述通信模块通过RS232接口与处理器相连接，所述存储模块通过SPI接口或USB接口与处理器相连接；所述显控模块包括显示屏、触摸板、背光控制电路，所述显示屏通过LVDS接口与处理器相连，所述触摸板通过A/D采样接口与处理器相连，所述背光控制电路通过I/O口与处理器相连；所述气象要素传感器模块包括风速风向传感器、温湿度传感器、气压传感器、雨量传感器，所述风速风向传感器、温湿度传感器分别通过A/D转换电路与气象站主机相连接，所述气压传感器通过RS232接口与气象站主机相连接，所述雨量传感器通过脉冲计数接口与气象站主机相连接；所述电源模块包括通过电源专用电缆依次连接的太阳能电池板、控制器、蓄电池，所述蓄电池通过电源专用电缆与气象站主机相连接。
进一步的，所述气象站主机处理器为基于ARM9内核的AT91SAM9G35-CU处理器，可完成数据采集、数据处理工作。
进一步的，所述的通信模块为3G路由器，所用型号为H7920，通过RS232串口与处理器相连，兼容自报式、查询应答式数据上报方式，同时具有数据补传功能，每隔一定周期将风速、风向、温度、湿度、气压、雨量等测量统计数据上传至服务器。
进一步的，所述的存储模块为SD卡或U盘，通过SPI接口或USB接口与处理器相连，可实时存储测量数据至SD卡中，或在设备不断电的情况下将数据自动拷贝到U盘中。
进一步的，所述的风速风向传感器型号为05103L；所述的温湿度传感器型号为HMP155A；所述的气压传感器型号为Setra278；所述的雨量传感器型号为SL3-1，分别用于采集风速风向、温湿度、气压、雨量等数据。
本实用新型的有益效果：
1、本实用新型的处理器采用ARM9芯片AT91SAM9G35-CU，具有处理性能强大、系统工作稳定等特性，通过嵌入式Linux系统可同时稳定的运行数据采集、数据处理、数据存储、数据传输、数据显示等多个进程；
2、相比以往的自动气象站，本实用新型在原自动气象站其他功能不变的前提下增加了本地显控功能，可实时将观测数据、本机状态数据显示在显示屏中，通过触摸板可完成人机交互功能包括数据查询、参数设置、日志查询等。可有效帮助本地工作人员及时了解气象信息，分析气象走势，更好地服务于生活和生产工作；
3、本实用新型采用太阳能供电、数据上传时具有补传数据功能、在设备不断电的情况下具有U盘自动拷贝数据功能，这些设备、功能的加入使得本实用新型所测数据具有极高的可靠性，可有效帮助本地工作人员、上级指挥人员做出正确的分析和决策。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1所示，一种基于ARM9的可视化自动气象站包括气象站主机、气象要素传感器模块、电源模块。
所述气象站主机包括处理器、通信模块、存储模块、显控模块，所述通信模块通过RS232接口与处理器相连接，所述存储模块通过SPI接口与处理器相连接；所述显控模块包括显示屏、触摸板、背光控制电路，所述显示屏通过LVDS接口与处理器相连，所述触摸板通过A/D采样接口与处理器相连，所述背光控制电路通过I/O口与处理器相连；显控模块可实时将观测数据、本机状态数据显示在显示屏中，通过触摸板可完成人机交互功能包括数据查询、参数设置、日志查询等。背光控制电路可在1分钟后自动熄灭显示屏背光直至下次触碰。
所述处理器采用ARM9内核处理器，处理器型号为AT91SAM9G35-CU，可完成数据采集、数据处理工作。
所述通信模块为3G路由器，型号为H7920，处理器通过RS232串口与3G路由器相连接，兼容自报式、查询应答式数据上报方式，同时具有数据补传功能，每隔一分钟将风速、风向、温度、湿度、气压、雨量等测量统计数据发给3G路由器，由3G路由器完成数据上传工作，为了保证系统低功耗，在未通信时对通信模块进行断电处理。
所述存储模块为通过SPI接口与处理器相连接的SD卡，处理器每隔一分钟将数据存储至SD卡中；所述存储模块也可采用通过USB接口与处理器相连的U盘，在设备不断电的情况下处理器每隔一分钟将数据自动拷贝到U盘中。
所述气象要素传感器模块包括风速风向传感器、温湿度传感器、气压传感器、雨量传感器，所述风速风向传感器、温湿度传感器分别通过A/D转换电路与气象站主机相连接，所述气压传感器通过RS232接口与气象站主机相连接，所述雨量传感器通过脉冲计数接口与气象站主机相连接；所述电源模块包括电源专用电缆依次连接的太阳能电池板、控制器、蓄电池，所述蓄电池通过专用电缆与气象站主机相连接。
所述温湿度传感器、气压传感器、风速风向传感器、雨量传感器受处理器控制，周期性的采集气象数据，处理器按照一定的算法处理数据后将数据存入SD卡中，并实时将数据显示在显示模块中；每隔一分钟通过通信模块将数据发送至上级服务器。
所述温湿度传感器型号为HMP155A，气温、湿度数据可单独输出；风速风向传感器型号为05103L，风速、风向数据可单独输出；气压传感器型号为setra278；雨量传感器型号为SL3-1。
所述电源模块包括电源专用电缆依次连接的太阳能电池板、控制器、蓄电池，所述蓄电池通过专用电缆与气象站主机相连接，为整个系统提供电能。
本实用新型所达到的有益效果：
1、本实用新型的处理器采用ARM9芯片AT91SAM9G35-CU，具有处理性能强大、系统工作稳定等特性，通过嵌入式Linux系统可同时稳定的运行数据采集、数据处理、数据存储、数据传输、数据显示等多个进程；
2、相比以往的自动气象站，本实用新型在原自动气象站其他功能不变的前提下增加了本地显控功能，可实时将观测数据、本机状态数据显示在显示屏中，通过触摸板可完成人机交互功能包括数据查询、参数设置、日志查询等。可有效帮助本地工作人员及时了解气象信息，分析气象走势，更好地服务于生活和生产工作；
3、本实用新型采用太阳能供电、数据上传时具有补传数据功能、在设备不断电的情况下具有U盘自动拷贝数据功能，这些设备、功能的加入使得本实用新型所测数据具有极高的可靠性，可有效帮助本地工作人员与上级指挥人员做出正确的分析和决策。
Claims (5)
1.一种基于ARM9的可视化自动气象站，包括气象站主机、气象要素传感器模块、电源模块，其特征在于：所述气象站主机包括处理器、通信模块、存储模块、显控模块，所述通信模块通过RS232接口与处理器相连接，所述存储模块通过SPI接口或USB接口与处理器相连接；所述显控模块包括显示屏、触摸板、背光控制电路，所述显示屏通过LVDS接口与处理器相连，所述触摸板通过A/D采样接口与处理器相连，所述背光控制电路通过I/O口与处理器相连；所述气象要素传感器模块包括风速风向传感器、温湿度传感器、气压传感器、雨量传感器，所述风速风向传感器、温湿度传感器分别通过A/D转换电路与气象站主机相连接，所述气压传感器通过RS232接口与气象站主机相连接，所述雨量传感器通过脉冲计数接口与气象站主机相连接；所述电源模块包括电源专用电缆依次连接的太阳能电池板、控制器、蓄电池，所述蓄电池通过电源专用电缆与气象站主机相连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于ARM9的可视化自动气象站，其特征在于：所述处理器为基于ARM9内核的AT91SAM9G35-CU处理器。
3.根据权利要求1所述的一种基于ARM9的可视化自动气象站，其特征在于：所述通信模块为H7920型3G路由器。
4.根据权利要求1所述的一种基于ARM9的可视化自动气象站，其特征在于：所述存储模块为与处理器通过SPI协议连接的SD卡或通过USB接口连接的U盘。
5.根据权利要求1所述的一种基于ARM9的可视化自动气象站，其特征在于：所述风速风向传感器型号为05103L；所述温湿度传感器型号为HMP155A；所述气压传感器型号为Setra278；所述雨量传感器型号为SL3-1。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109507755A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-03-22 | 安徽四创电子股份有限公司 | 一种基于自动气象站组网综合探测系统 |
| CN110133751A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-08-16 | 杭州蓝昌科技有限公司 | 一种基于海况视频的水文气象观测系统 |
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- 2017-03-07 CN CN201720215819.9U patent/CN206557406U/zh not_active Expired - Fee Related
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