CN210090298U - 一种多功能水体高光谱数据辅助采集仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能水体高光谱数据辅助采集仪，包括壳体、倾角传感器、GPS模块和电子罗盘模块，壳体内安装有倾角传感器、GPS模块和电子罗盘模块，壳体中部设置有前后贯穿的光纤通道，后端铰接有显示屏，下端中部设置有手柄，光纤通道前端设置有限位光纤探头的卡槽。本实用新型的壳体中安装倾角传感器、电子罗盘模块以及GPS模块，并将光纤探头固定在壳体前端，便于帮助测量人员准确获取必要的太阳方位、测量方位等重要参数，通过显示屏直接显示，有助于提高测量数据精度，节省测量时间，大大提高了测量效率。

Description

一种多功能水体高光谱数据辅助采集仪

技术领域

本实用新型属于水体高光谱数据辅助采集仪技术领域，涉及一种多功能水体高光谱数据辅助采集仪。

背景技术

目前，高光谱技术已广泛应用于水环境质量监测。现场表观光谱测量方法主要包括剖面法和表面法，剖面法仪器昂贵、操作复杂，仅适合应用于一类水体。在采用表面法进行水体表观光谱测量时，需要去除天空光漫反射，同时还要避开太阳直射反射和水面直接反射，因此需要获取测量时间太阳高度角和方位角，使光谱仪光纤探头平面与太阳入射平面的夹角在90°-135°（背向太阳方向）之间，与水面法线方向的夹角位于30°-45°之间（面向水面）。但实际测量中，多数光谱仪配件无法获取以上参数，仅依靠测量人员凭经验或感觉估测现场测量几何，致使干扰光线进入光谱仪光纤探头，从而影响测量结果的准确性和有效性。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种多功能水体高光谱数据辅助采集仪，以解决现有技术中存在的技术问题。

本实用新型采取的技术方案为：一种多功能水体高光谱数据辅助采集仪，包括壳体、倾角传感器、GPS模块和电子罗盘模块，壳体内安装有倾角传感器、GPS模块和电子罗盘模块，壳体中部设置有前后贯穿的光纤通道，后端铰接有显示屏，下端中部设置有手柄，光纤通道前端设置有限位光纤探头的卡槽。

优选的，上述倾角传感器、GPS模块和电子罗盘模块连接到控制器，控制器连接到显示屏。

优选的，上述控制器连接有语音播放模块。

优选的，上述控制器通过无线模块连接到便携式终端。

优选的，上述手柄上设置有电池槽，电池槽上安装有电池槽盖。

优选的，上述手柄外包裹有橡胶层。

本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型的壳体中安装倾角传感器、电子罗盘模块以及GPS模块，并将光纤探头固定在壳体前端，便于帮助测量人员准确获取必要的太阳方位、测量方位等重要参数，通过显示屏直接显示，有助于提高测量数据精度，节省测量时间，大大提高了测量效率，本实用新型还适用于其它地物光谱测量，如土壤、植被和岩石等。

附图说明

图1为本实用新型的内部结构示意图；

图2为本实用新型的侧视结构示意图；

图3为本实用新型的左视结构示意图（打开显示屏状态）；

图4为本实用新型的右视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本实用新型进行进一步介绍。

实施例1：如图1-图4所示，一种多功能水体高光谱数据辅助采集仪，包括壳体4、倾角传感器2、GPS模块3和电子罗盘模块6，壳体4内安装有倾角传感器2、GPS模块3和电子罗盘模块6，壳体4中部设置有前后贯穿的光纤通道9，后端通过铰链11铰接有显示屏1和安装有开关按钮12，下端中部设置有手柄7，光纤通道9前端设置有限位光纤探头10的卡槽5，外壳由PC/ABS高分子材料合成，具有耐热、抗冲击能力、抗压、耐磨、阻燃等优良特性，便于野外高强度、高温环境操作，且便于携带，显示屏为翻盖式LED电子显示屏，具有耗电少、使用寿命长、成本低、亮度高、故障少、视角大和可视距离远等优点，可直接显示传感器获取和计算的数据。

光纤通道是由特制钢化塑料所制，抗压强度高且重量轻，十分有利于野外携带。

在屏幕上显示电池容量、当前日期、时间、经纬度、太阳高度角、太阳方位角、测量水平角和测量方位角等信息。

倾角传感器为串口输出型双轴倾角传感器，内置高精度A/D差分转换器,通过5阶滤波算法,从而可以测量传感器输出相对于水平面的倾斜和俯仰角度，分辨率达0.01°，性能可靠稳定。

电子罗盘模块是通过磁传感器中两个相互垂直轴同时感应地球磁场的磁分量，从而得出测量方位角。此罗盘以RS232协议，及IIC协议与其它设备通信。具有输入电压低、功耗小、体积小、精度高，稳定性高等特点。且此电子罗盘模块还有重新标定的功能，能够在任意位置得到准确的方位角，可适应不同的工作环境。

GPS模块为GPS+北斗双模定位模块，具有授时、三维位置定位功能，定位精度误差仅2.5米。根据GPS获取的日期、时间和经纬度信息，可准确计算出太阳高度角和方位角。

优选的，上述倾角传感器2、GPS模块3和电子罗盘模块6连接到控制器，控制器连接到显示屏1以及时间模块。

优选的，上述控制器连接有语音播放模块。

优选的，上述控制器通过无线模块连接到便携式终端。

优选的，上述手柄7上设置有电池槽8，电池槽8上安装有电池槽盖13。

优选的，上述手柄7外包裹有橡胶层，用于增大摩擦力，防止采集仪滑落。

实施例2：一种多功能水体高光谱数据辅助采集仪的操作方法，该方法包括以下步骤：

步骤1）、取下采集仪电池槽盖13，装入一对5号电池，为采集仪提供电力；

步骤2）、打开铰接的翻盖式LED电子的显示屏1，将光谱仪光纤探头插入光纤通道口9，直到光纤探头卡入卡槽5；

步骤3）、打开采集仪开关按钮，等待GPS模块3连接卫星；

步骤4）、根据显示屏1显示的太阳高度角和方位角，水平移动采集仪，当测量方位角显示为太阳方位角+90°时，使光纤探头垂直指向灰板，距离为10-15厘米，记录灰板光谱信息；

步骤5）、根据显示屏1显示的太阳高度角和方位角，背向太阳方向水平移动采集仪，当测量方位角显示为太阳方位角+90°-135°时，面向水面垂直转动采集仪，当测量水平角显示为45°-60°时，记录水体光谱信息；随后，在同一个测量平面内垂直向上转动相同的角度，记录天空光光谱信息；

步骤6）、操作完成后，取出光纤探头，关闭采集仪电源按钮12。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内，因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种多功能水体高光谱数据辅助采集仪，其特征在于：包括壳体（4）、倾角传感器（2）、GPS模块（3）和电子罗盘模块（6），壳体（4）内安装有倾角传感器（2）、GPS模块（3）和电子罗盘模块（6），壳体（4）中部设置有前后贯穿的光纤通道（9），后端铰接有显示屏（1），下端中部设置有手柄（7），光纤通道（9）前端设置有限位光纤探头的卡槽（5）；倾角传感器（2）、GPS模块（3）和电子罗盘模块（6）连接到控制器以及时间模块，控制器连接到显示屏（1）。

2.根据权利要求1所述的一种多功能水体高光谱数据辅助采集仪，其特征在于：控制器连接有语音播放模块。

3.根据权利要求1所述的一种多功能水体高光谱数据辅助采集仪，其特征在于：控制器通过无线模块连接到便携式终端。

4.根据权利要求1所述的一种多功能水体高光谱数据辅助采集仪，其特征在于：手柄（7）上设置有电池槽（8），电池槽（8）上安装有电池槽盖（13）。

5.根据权利要求1所述的一种多功能水体高光谱数据辅助采集仪，其特征在于：手柄（7）外包裹有橡胶层。

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