CN212623151U - 一种气象站所使用的气象信息采集设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及气象信息采集技术领域，且公开了一种气象站所使用的气象信息采集设备，包括气象数据采集器，所述气象数据采集器与气象传感器单元双向信号连接，所述气象数据采集器与组合供电设备双向信号连接，所述气象数据采集器与通信设备双向信号连接，所述通信设备的输出端与预处理机的输入端连接，该气象站所使用的气象信息采集设备，通过太阳能电池和风力发电机的使用可产生大量电能并传入汇流电路，蓄电池与汇流电路内的电力会传入充电及供电电路，接着进入滤波电路内，并最终将电力用于气象数据采集器与通信设备，使其可以进行正常使用，通过多种发电与蓄电的方式使得设备在多种情况下均可正常使用，进而达到了不受地域限制的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及气象信息采集技术领域，具体为种一种气象站所使用的气象信息采集设备。
背景技术
气象信息的采集在我国还是一个冷门的研究方向，但是气象数据的运用非常却非常广泛，在军事运用中，准确采集的气象数据是否满足各类军事条件，将直接决定火箭、导弹等能否按照既定计划完成各类军事任务，因此，近年来我国在气象装备的投入进一步加大，对于气象装备采集各类数据的准确性、全面性的要求进一步提高，目前，常见的气象数据包括地面温度、大气压力、相对湿度、风向、风速、降水量、能见度、大气电场、云高等，新一代自动化的气象信息采集系统已然成为各级气象部门、各类气象部队不可或缺的使用装备。
改革开放初期，我国也引进并采用了芬兰VAISALA公司的自动气象信息观测系统，这是我国告别单纯的人工气象观测的标志，但由于当时进口设备的价格虚高，不利于我国大面积的气象信息组网，我国便开始着手设计并制造气象信息采集系统，目前，我国以设计并制造出了适应于不同环境的多系列自动观测设备，如北京华创升达高科技发展中心和天津气象仪器厂的CAWS 系列、江苏无线电研究所的ZQZ_CII系列和北京维天信气象设备有限公司的 XYZ系列，其中华云的CAWS系列在地方气象台得到广泛运用，北京维天信的 XYZ系列以及机场地面气象观测自动化系统等高端气象信息采集系统在我国军队运用广泛，尽管国产的气象信息自动采集系统发展迅速，但我国的气象传感器的技术水平距世界先进水平还有一定的差距，绝大多数高精度、低温漂的专业传感器仍旧依赖进口，大大增加了我国气象观测的成本。
对于各国来说，气象数据的作用越发凸显，因此对于采集各类气象数据的技术发展非常迅速，尤其是欧美等发达国家，美国在获取与计算、预判数据方面取得较高成就，芬兰对于气象传感器的研发与制造则处于世界领先地位，自动气象信息采集系统是一种集计算机技术、微电子技术、大气传感器技术、数据通信技术等于一体的自动数据采集、处理和传输设备，它能够实时地对温度、湿度、气压、降水、风向和风速等气象要素进行自动数据采集、预处理和存储，并以有线和无线通信的方式实现各种距离的传输，同时由于它采用低功耗设计或利用太阳能、风能为主要能源进行供电，其无人值守的特点已经基本可以实现，因此对高可靠性产品的需求迫在眉睫，故而我们提出了一种气象站所使用的气象信息采集方法来解决以上的问题。
实用新型内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种气象站所使用的气象信息采集设备，具备自动化工作、不受地域限制、采集精度高及多用途的优点，解决了传统气象信息采集设备自动化程度低、易受地域限制、采集精度低及运用范围窄的问题。
(二)技术方案
为实现上述自动化工作、不受地域限制、采集精度高及多用途的目的，本实用新型提供如下技术方案：一种气象站所使用的气象信息采集设备，包括气象数据采集器，所述气象数据采集器与气象传感器单元双向信号连接，所述气象数据采集器与组合供电设备双向电连接，所述气象数据采集器与通信设备双向信号连接，所述通信设备的输出端与预处理机的输入端连接，所述预处理机的输出端与上位机终端的输入端连接。
进一步的，所述组合供电设备包括有太阳能电池、风力发电机、蓄电池、汇流电路、充电及供电电路和滤波电路。
进一步的，所述气象传感器单元包括有风向风速传感器、温度湿度传感器、气压传感器和降水传感器。
进一步的，所述气象数据采集器包括有气象传感器接口电路及多功能扩展口、数据采集处理单元、数据传输设备控制接口电路、电源适配器、GPS接收机时钟定时器和防雷及过流过载保护装置。
进一步的，所述太阳能电池的输出端与汇流电路的输入端连接，所述风力发电机的输出端与汇流电路的输入端连接，所述汇流电路的输出端与充电及供电电路的输入端连接，所述蓄电池与充电及供电电路双向电连接，所述充电及供电电路的输出端与滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与气象数据采集器的输入端连接，所述滤波电路的输出端与通信设备的输入端连接。
进一步的，所述风向风速传感器、温度湿度传感器、气压传感器和降水传感器的输出端均与气象传感器接口电路及多动能扩展口的输入端连接，所述气象传感器接口电路及多动能扩展口的输出端与数据采集处理单元的输入端连接，所述数据采集处理单元的输出端与数据传输设备控制接口电路的输入端连接，所述数据传输设备控制接口电路的输出端与通信设备的输入端连接，所述组合供电子系统的输出端与电源适配器的输入端连接。
(三)有益效果
与现有技术相比，本实用新型提供了一种气象站所使用的气象信息采集设备，具备以下有益效果：
1、该气象站所使用的气象信息采集设备，通过太阳能电池和风力发电机的使用可产生大量电能并传入汇流电路，蓄电池与汇流电路内的电力会传入充电及供电电路，接着进入滤波电路内，并最终将电力用于气象数据采集器与通信设备，使其可以进行正常使用，通过多种发电与蓄电的方式使得设备在多种情况下均可正常使用，进而达到了不受地域限制的效果。
2、该气象站所使用的气象信息采集设备，通过风向风速传感器、温度湿度传感器、气压传感器、降水传感器和其他传感器可将采集到的信息传递至数据采集处理单元，随后传递至通信设备处，设备使用过程中如果失去了电力供应，组合供电子系统便会开始工作，其可通过电源适配器为气象数据采集器提供电力，使其可保持正常运行，通信设备可将信号传递至预处理机并最终传递至上位机终端，进而达到了自动化工作且采集精度高的效果。
附图说明
图1为本实用新型系统组成原理图；
图2为本实用新型供电系统原理图；
图3为本实用新型数据采集器基本结构框图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-3，一种气象站所使用的气象信息采集设备，包括气象数据采集器，所述气象数据采集器与气象传感器单元双向信号连接，所述气象数据采集器与组合供电设备双向电连接，所述气象数据采集器与通信设备双向信号连接，所述通信设备的输出端与预处理机的输入端连接，所述预处理机的输出端与上位机终端的输入端连接，所述组合供电设备包括有太阳能电池、风力发电机、蓄电池、汇流电路、充电及供电电路和滤波电路，所述气象传感器单元包括有风向风速传感器、温度湿度传感器、气压传感器和降水传感器，所述气象数据采集器包括有气象传感器接口电路及多功能扩展口、数据采集处理单元、数据传输设备控制接口电路、电源适配器、GPS接收机时钟定时器和防雷及过流过载保护装置，所述太阳能电池的输出端与汇流电路的输入端连接，所述风力发电机的输出端与汇流电路的输入端连接，所述汇流电路的输出端与充电及供电电路的输入端连接，所述蓄电池与充电及供电电路双向电连接，所述充电及供电电路的输出端与滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与气象数据采集器的输入端连接，所述滤波电路的输出端与通信设备的输入端连接，所述风向风速传感器、温度湿度传感器、气压传感器和降水传感器的输出端均与气象传感器接口电路及多动能扩展口的输入端连接，所述气象传感器接口电路及多动能扩展口的输出端与数据采集处理单元的输入端连接，所述数据采集处理单元的输出端与数据传输设备控制接口电路的输入端连接，所述数据传输设备控制接口电路的输出端与通信设备的输入端连接，所述组合供电子系统的输出端与电源适配器的输入端连接。
工作原理：通过太阳能电池和风力发电机的使用可产生大量电能并传入汇流电路，蓄电池与汇流电路内的电力会传入充电及供电电路，接着进入滤波电路内，并最终将电力用于气象数据采集器与通信设备，使其可以进行正常使用，通过多种发电与蓄电的方式使得设备在多种情况下均可正常使用，进而达到了不受地域限制的效果，通过风向风速传感器、温度湿度传感器、气压传感器、降水传感器和其他传感器可将采集到的信息传递至数据采集处理单元，随后传递至通信设备处，设备使用过程中如果失去了电力供应，组合供电子系统便会开始工作，其可通过电源适配器为气象数据采集器提供电力，使其可保持正常运行，通信设备可将信号传递至预处理机并最终传递至上位机终端，进而达到了自动化工作且采集精度高的效果。
综上所述，该气象站所使用的气象信息采集设备，通过太阳能电池和风力发电机的使用可产生大量电能并传入汇流电路，蓄电池与汇流电路内的电力会传入充电及供电电路，接着进入滤波电路内，并最终将电力用于气象数据采集器与通信设备，使其可以进行正常使用，通过多种发电与蓄电的方式使得设备在多种情况下均可正常使用，进而达到了不受地域限制的效果，通过风向风速传感器、温度湿度传感器、气压传感器、降水传感器和其他传感器可将采集到的信息传递至数据采集处理单元，随后传递至通信设备处，设备使用过程中如果失去了电力供应，组合供电子系统便会开始工作，其可通过电源适配器为气象数据采集器提供电力，使其可保持正常运行，通信设备可将信号传递至预处理机并最终传递至上位机终端，进而达到了自动化工作且采集精度高的效果。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种气象站所使用的气象信息采集设备，包括气象数据采集器，其特征在于：所述气象数据采集器与气象传感器单元双向信号连接，所述气象数据采集器与组合供电设备双向电连接，所述气象数据采集器与通信设备双向信号连接，所述通信设备的输出端与预处理机的输入端连接，所述预处理机的输出端与上位机终端的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种气象站所使用的气象信息采集设备，其特征在于：所述组合供电设备包括有太阳能电池、风力发电机、蓄电池、汇流电路、充电及供电电路和滤波电路。
3.根据权利要求1所述的一种气象站所使用的气象信息采集设备，其特征在于：所述气象传感器单元包括有风向风速传感器、温度湿度传感器、气压传感器和降水传感器。
4.根据权利要求1所述的一种气象站所使用的气象信息采集设备，其特征在于：所述气象数据采集器包括有气象传感器接口电路及多功能扩展口、数据采集处理单元、数据传输设备控制接口电路、电源适配器、GPS接收机时钟定时器和防雷及过流过载保护装置。
5.根据权利要求2所述的一种气象站所使用的气象信息采集设备，其特征在于：所述太阳能电池的输出端与汇流电路的输入端连接，所述风力发电机的输出端与汇流电路的输入端连接，所述汇流电路的输出端与充电及供电电路的输入端连接，所述蓄电池与充电及供电电路双向电连接，所述充电及供电电路的输出端与滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与气象数据采集器的输入端连接，所述滤波电路的输出端与通信设备的输入端连接。
6.根据权利要求3所述的一种气象站所使用的气象信息采集设备，其特征在于：所述风向风速传感器、温度湿度传感器、气压传感器和降水传感器的输出端均与气象传感器接口电路及多动能扩展口的输入端连接，所述气象传感器接口电路及多动能扩展口的输出端与数据采集处理单元的输入端连接，所述数据采集处理单元的输出端与数据传输设备控制接口电路的输入端连接，所述数据传输设备控制接口电路的输出端与通信设备的输入端连接，所述组合供电子系统的输出端与电源适配器的输入端连接。
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| GR01 | Patent grant | ||
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Inventor after: Wu Shuang Inventor after: Tang Yue Inventor after: Huang Siwen Inventor before: Wu Shuang Inventor before: Duan Jintan Inventor before: Tang Yue Inventor before: Huang Siwen |