專利名稱：一種六要素自動氣象站對比裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及氣象儀器檢測領(lǐng)域，具體涉及一種六要素自動氣象站對比裝置。
背景技術(shù)：
目前，常用的氣象儀器傳感器主要有溫度傳感器、濕度傳感器、風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、氣壓傳感器、雨量傳感器，這些傳感器通過導(dǎo)線連接到氣象數(shù)據(jù)采集器上組成自動氣象站。自動氣象站在國內(nèi)分布廣，分布地域復(fù)雜。每臺自動氣象站，都有一定的檢定周期一般為2年左右。當(dāng)自動氣象站受到如臺風(fēng)，洪水、雷電等不確定惡劣的自然災(zāi)害影響后， 其氣象數(shù)據(jù)的可信度受到質(zhì)疑。故此設(shè)備檢定周期內(nèi)需要定期核查以保證設(shè)備可靠性。然而這種期間核查卻存在很多問題，比如說，檢測傳感器或采集器必然要斷電，拿到專業(yè)的檢測車中進(jìn)行各種測試。在這段檢測時間內(nèi)，各種氣象要素的采集必然要停止，在氣象采集領(lǐng)域，數(shù)據(jù)的完整性至關(guān)重要，一旦數(shù)據(jù)丟失將無法挽回。因此，提供一種六要素自動氣象站對比裝置，在不中斷自動氣象站運行的情況下，可以大致判斷出自動站的數(shù)據(jù)的可信度，非常具有實際意義。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有自動氣象站檢定周期內(nèi)的期間核查，會導(dǎo)致氣象數(shù)據(jù)丟失的問題， 本實用新型提供一種六要素自動氣象站對比裝置，其可以在不中斷自動氣象站運行的情況下，大致檢測出自動站數(shù)據(jù)的可信度。本實用新型解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下一種六要素自動氣象站對比裝置，包括溫度傳感器采集模塊、濕度傳感器采集模塊、氣壓傳感器采集模塊、風(fēng)速傳感器采集模塊、風(fēng)向傳感器采集模塊、雨量傳感器采集模塊、低功耗處理器、采集數(shù)據(jù)顯示模塊、對比數(shù)據(jù)顯示模塊、通信模塊、鍵盤模塊和打印模塊；所述溫度傳感器采集模塊、濕度傳感器采集模塊、氣壓傳感器采集模塊、風(fēng)速傳感器采集模塊、風(fēng)向傳感器采集模塊、雨量傳感器采集模塊對應(yīng)采集被檢測自動氣象站的已經(jīng)檢測過的溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器、風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、雨量傳感器的輸出信號；所述鍵盤模塊與低功耗處理器相連，其用于設(shè)定實際需要檢測的上述六種氣象傳感器的種類和輸出特性曲線，并將設(shè)定的信息傳送給低功耗處理器；所述低功耗處理器分別與溫度傳感器采集模塊、濕度傳感器采集模塊、氣壓傳感器采集模塊、風(fēng)速傳感器采集模塊、風(fēng)向傳感器采集模塊、雨量傳感器采集模塊相連，其根據(jù)鍵盤模塊傳來的設(shè)定信息，修正上述六種傳感器采集模塊的采集值；所述采集數(shù)據(jù)顯示模塊與低功耗處理器相連，其根據(jù)低功耗處理器的指令顯示經(jīng)過參數(shù)修正的上述六種傳感器的采集值；所述通信模塊與低功耗處理器相連，其將被檢測氣象數(shù)據(jù)采集器采集的數(shù)據(jù)傳送給低功耗處理器；所述對比數(shù)據(jù)顯示模塊與低功耗處理器相連，其根據(jù)低功耗處理器的指令顯示上述氣象數(shù)據(jù)采集器采集的數(shù)據(jù)；所述打印模塊與低功耗處理器相連，其根據(jù)低功耗處理器的指令打印出采集數(shù)據(jù)顯示模塊和對比數(shù)據(jù)顯示模塊的顯示值的對比數(shù)據(jù)。[0006]本實用新型的有益效果是在不中斷自動氣象站運行的情況下，可以大致檢測出自動氣象站數(shù)據(jù)的可信度。

圖1是本實用新型六要素自動氣象站對比裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示，本實用新型六要素自動氣象站對比裝置和外界連接的模塊共有7個 溫度傳感器采集模塊、濕度傳感器采集模塊、氣壓傳感器采集模塊、風(fēng)速傳感器采集模塊、 風(fēng)向傳感器采集模塊、雨量傳感器采集模塊、通信模塊。這7個模塊組成了一個簡易氣象數(shù)據(jù)采集器。溫度傳感器采集模塊、濕度傳感器采集模塊、氣壓傳感器采集模塊、風(fēng)速傳感器采集模塊、風(fēng)向傳感器采集模塊、雨量傳感器采集模塊分別需要連接被檢測自動氣象站相同類型的已經(jīng)檢測過的傳感器。為了保證對比數(shù)據(jù)的可信度，要求這6個模塊采集分辨率和精度大于被檢測的自動氣象站的采集器。因為被檢測每種氣象站種類不同，采用的傳感器也不同，每種傳感器輸出特性也各不相同，因此檢測人員需要通過鍵盤模塊設(shè)定出實際檢測6種氣象傳感器的種類和輸出特性曲線。根據(jù)已設(shè)定的參數(shù)，低功耗處理器將通過采集數(shù)據(jù)顯示模塊顯示出經(jīng)過參數(shù)修正的6種傳感器的采集值。通信模塊需要和被檢測氣象數(shù)據(jù)采集器上傳數(shù)據(jù)接口相連接，當(dāng)連接經(jīng)過一段時間后，被檢測氣象數(shù)據(jù)采集器會向通信模塊發(fā)送采集到的數(shù)值，通信模塊立刻通知低功耗處理器，低功耗處理器把這些數(shù)據(jù)值， 通過對比數(shù)據(jù)顯示模塊顯示出來。檢測人員可以將采集數(shù)據(jù)顯示模塊和對比數(shù)據(jù)顯示模塊的顯示值進(jìn)行比較，并且用鍵盤模塊通知低功耗處理器調(diào)用打印模塊打印出對比數(shù)據(jù)。為了保證對比數(shù)據(jù)的可信度，要求6種傳感器采集模塊精度較高。并且要求被檢測自動氣象站的傳感器和對比裝置所接的傳感器為同一種類型，這樣數(shù)據(jù)才具有可比性。溫度傳感器采集模塊，可以采集PT100溫度傳感器的電阻值，根據(jù)傳感器的對應(yīng)的分度表換算出對應(yīng)的溫度。電阻的測量范圍從70 Ω到150 Ω，分辨力0.001 Ω，最大允許誤差士0. 005 Ω，對應(yīng)溫度最大允許誤差士0. 020C。由于不同種類ΡΤ100溫度傳感器分度表各有不同，故此需要通過鍵盤模塊設(shè)置不同的分度表以適應(yīng)被檢測溫度傳感器的需要。濕度傳感器采集模塊，可以采集各種濕度傳感器輸出的模擬電壓值，最大電壓測量范圍從OV到5V，分辨力0.001V，最大允許誤差士0.002V。由于不同種類濕度傳感器輸出電壓和濕度對應(yīng)關(guān)系不同，故此需要通過鍵盤模塊設(shè)置不同的電壓濕度對應(yīng)關(guān)系以適應(yīng)被檢測濕度傳感器的需要。氣壓傳感器采集模塊，可以采集多種氣壓傳感器的氣壓數(shù)據(jù)。由于對比裝置和被檢測的采集器存在一定的高度差，所以兩者采集到的氣壓值有固定的差異。因此需要用鍵盤模塊對因高度差帶來的氣壓值誤差進(jìn)行修正。風(fēng)速傳感器采集模塊，可以采集多種頻率輸出的風(fēng)速傳感器，頻率范圍從IHz到 1000Hz，分辨率1Ηζ，ζ最大允許誤差1Hz。由于很多風(fēng)速傳感器生產(chǎn)廠家頻率與風(fēng)速對應(yīng)關(guān)系不相同，因此需要根據(jù)所用傳感器廠家的不同通過鍵盤模塊設(shè)定不同的風(fēng)速計算公式。風(fēng)向傳感器采集模塊，可以采集以格雷碼方式輸出的風(fēng)向傳感器，最大可以采集以8位格雷碼輸出的風(fēng)向傳感器。由于是純數(shù)字量采集，沒有傳輸損耗。只要采集數(shù)據(jù)線不損壞，就不會產(chǎn)生誤差。雨量傳感器采集模塊，可以采集多種翻斗式雨量傳感器的開關(guān)量信號。由于是純數(shù)字量采集，沒有傳輸損耗，只要采集數(shù)據(jù)線不損壞，就不會產(chǎn)生誤差。由于存在多種計量標(biāo)準(zhǔn)的翻斗式雨量傳感器，每次開關(guān)動作輸出的雨量值各不相同。因此需要通過鍵盤模塊設(shè)定不同種類雨量傳感器單次計數(shù)雨量值。鍵盤模塊，共有5個按鍵分別是“ ”(上)“丨”(下)“ + ”(加)“_”(減)“P”(打
印)。通過上、下鍵可以選擇需要設(shè)置的某種傳感器，每選中一種傳感器都會在采集數(shù)據(jù)顯示模塊輸出項文字底部上畫一條橫線，如溫度，濕度。力卩、減鍵可以改變選定項對應(yīng)采集模塊的參數(shù)。如雨量采集模塊的單次計數(shù)雨量值，如0. Imm, 0. 2mm, 0. 5mm等。打印模塊，采用嵌入式低功耗針式打印機，打印介質(zhì)為紙帶，不但會輸出裝置自身 6個采集模塊采集值、被檢測6要素采集器采集值，而且能打印出二者差值。采集數(shù)據(jù)顯示模塊和對比數(shù)據(jù)顯示模塊，均采用320X240像素天藍(lán)色工業(yè)級液晶顯示器；即使在野外強光照射下，檢測人員任然能夠看清字體。采集數(shù)據(jù)顯示模塊可以顯示裝置自身6種氣象傳感器的采集值。對比數(shù)據(jù)顯示模塊可以顯示被檢測采集器6種傳感器的采集值。通過以上11個模塊最終實現(xiàn)的功能是比對本實例新型采集到的氣象傳感器數(shù)據(jù)和被檢測自動站氣象數(shù)據(jù)差異，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某種傳感器的二者差異超過給定的誤差范圍時，可以認(rèn)定被檢測的自動氣象站出現(xiàn)故障，此時需要更換采集器或傳感器。當(dāng)確認(rèn)所有數(shù)據(jù)差異全部在誤差范圍之內(nèi)時，可以認(rèn)定在檢定周期內(nèi)的自動氣象站工作正常、數(shù)據(jù)可信。
權(quán)利要求1.一種六要素自動氣象站對比裝置，其特征在于，該裝置包括溫度傳感器采集模塊、濕度傳感器采集模塊、氣壓傳感器采集模塊、風(fēng)速傳感器采集模塊、風(fēng)向傳感器采集模塊、雨量傳感器采集模塊、低功耗處理器、采集數(shù)據(jù)顯示模塊、對比數(shù)據(jù)顯示模塊、通信模塊、鍵盤模塊和打印模塊；所述溫度傳感器采集模塊、濕度傳感器采集模塊、氣壓傳感器采集模塊、風(fēng)速傳感器采集模塊、風(fēng)向傳感器采集模塊、雨量傳感器采集模塊對應(yīng)采集被檢測自動氣象站的已經(jīng)檢測過的溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器、風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、雨量傳感器的輸出信號；所述鍵盤模塊與低功耗處理器相連，其用于設(shè)定實際需要檢測的上述六種氣象傳感器的種類和輸出特性曲線，并將設(shè)定的信息傳送給低功耗處理器；所述低功耗處理器分別與溫度傳感器采集模塊、濕度傳感器采集模塊、氣壓傳感器采集模塊、風(fēng)速傳感器采集模塊、風(fēng)向傳感器采集模塊、雨量傳感器采集模塊相連，其根據(jù)鍵盤模塊傳來的設(shè)定信息，修正上述六種傳感器采集模塊的采集值；所述采集數(shù)據(jù)顯示模塊與低功耗處理器相連，其根據(jù)低功耗處理器的指令顯示經(jīng)過參數(shù)修正的上述六種傳感器的采集值；所述通信模塊與低功耗處理器相連，其將被檢測氣象數(shù)據(jù)采集器采集的數(shù)據(jù)傳送給低功耗處理器；所述對比數(shù)據(jù)顯示模塊與低功耗處理器相連，其根據(jù)低功耗處理器的指令顯示上述氣象數(shù)據(jù)采集器采集的數(shù)據(jù)；所述打印模塊與低功耗處理器相連，其根據(jù)低功耗處理器的指令打印出采集數(shù)據(jù)顯示模塊和對比數(shù)據(jù)顯示模塊的顯示值的對比數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種六要素自動氣象站對比裝置，其特征在于，所述溫度傳感器采集模塊、濕度傳感器采集模塊、氣壓傳感器采集模塊、風(fēng)速傳感器采集模塊、風(fēng)向傳感器采集模塊、雨量傳感器采集模塊的采集分辨率和精度大于被檢測的氣象數(shù)據(jù)采集器的采集分辨率和精度。
3.如權(quán)利要求1所述的一種六要素自動氣象站對比裝置，其特征在于，所述采集數(shù)據(jù)顯示模塊和對比數(shù)據(jù)顯示模塊均為320X240像素天藍(lán)色工業(yè)級液晶顯示器。
4.如權(quán)利要求1所述的一種六要素自動氣象站對比裝置，其特征在于，所述打印模塊為嵌入式低功耗針式打印機。
專利摘要一種六要素自動氣象站對比裝置涉及氣象儀器檢測領(lǐng)域，該裝置包括溫度傳感器采集模塊、濕度傳感器采集模塊、氣壓傳感器采集模塊、風(fēng)速傳感器采集模塊、風(fēng)向傳感器采集模塊、雨量傳感器采集模塊、低功耗處理器、采集數(shù)據(jù)顯示模塊、對比數(shù)據(jù)顯示模塊、通信模塊、鍵盤模塊和打印模塊。低功耗處理器通過這11個模塊實現(xiàn)自動氣象站六要素的對比工作；其本質(zhì)是用采集分辨率、精度較高的氣象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，對比相對精度較低的自動氣象站。本實用新型的有益效果是在不中斷自動氣象站運行的情況下，可以大致檢測出自動站數(shù)據(jù)的可信度。
文檔編號G01W1/18GK202196189SQ20112032166
公開日2012年4月18日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者張月清, 張禹瑄, 王啟萬, 胡瑋通, 郝巍 申請人:長春希邁氣象科技股份有限公司