一種便攜式氣象數(shù)據(jù)采集設(shè)備及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及氣象數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種便攜式氣象數(shù)據(jù)采集設(shè)備 及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)的地方氣象臺(tái)站或水文監(jiān)測(cè)站仍實(shí)行人工或半自動(dòng)的觀測(cè)模式， 即每天定點(diǎn)時(shí)刻（如北京時(shí)〇8、14、20和02時(shí)）按時(shí)對(duì)臺(tái)站的常規(guī)氣象要素（如氣溫、相 對(duì)濕度、大氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速和降雨量等）進(jìn)行人工讀數(shù)，并記錄備案、整理和呈報(bào)上一級(jí)部 門(mén)單位，這無(wú)疑將耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力。近幾年一些地面基準(zhǔn)觀測(cè)臺(tái)站開(kāi)始進(jìn)行氣 象要素的連續(xù)、自動(dòng)觀測(cè)，值班工作人員只需定期檢查儀器工作狀況、清潔、維護(hù)傳感器，確 保獲取高質(zhì)量、高精度的數(shù)據(jù)資料。然而，限于技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前國(guó)內(nèi)或國(guó)外廠家生產(chǎn)研制 的數(shù)據(jù)采集器不僅價(jià)格昂貴（平均在2萬(wàn)元人民幣以上）、體積龐大、較重，不宜便攜使用， 同時(shí)需要配置220V交流電和實(shí)驗(yàn)室用房等條件，這在我國(guó)西北人跡罕至地區(qū)很難實(shí)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 有鑒于此，本實(shí)用新型實(shí)施例期望提供一種便攜式氣象數(shù)據(jù)采集設(shè)備及系統(tǒng)，至 少能解決現(xiàn)有氣象數(shù)據(jù)采集設(shè)備需要外接電源等技術(shù)問(wèn)題。
[0004] 本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0005] 本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種便攜式氣象數(shù)據(jù)采集設(shè)備，包括氣象數(shù)據(jù)傳感器， 所述設(shè)備包括：
[0006] 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)所述氣象數(shù)據(jù)傳感器采集的氣象數(shù)據(jù)；
[0007] 太陽(yáng)能電池板，用于為所述氣象數(shù)據(jù)傳感器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器提供電能；
[0008] 防水保溫箱，用于放置所述氣象數(shù)據(jù)傳感器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；
[0009] 所述氣象數(shù)據(jù)傳感器分別與所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和太陽(yáng)能電池板連接；所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 器和所述太陽(yáng)能電池板連接；所述氣象數(shù)據(jù)傳感器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器置于所述防水保溫箱內(nèi)； 所述太陽(yáng)能電池板置于所述防水保溫箱的外側(cè)。
[0010] 上述方案中，所述設(shè)備還包括蓄電池，所述蓄電池用于接收并存儲(chǔ)所述太陽(yáng)能電 池板的電能；所述蓄電池分別與所述太陽(yáng)能電池板和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器連接。
[0011] 上述方案中，所述設(shè)備還包括電源轉(zhuǎn)換控制器，用于在所述太陽(yáng)能電池板的輸出 電壓小于設(shè)定值時(shí)，將所述氣象數(shù)據(jù)傳感器的供電設(shè)備由所述太陽(yáng)能電池板切換為所述蓄 電池。
[0012] 上述方案中，所述設(shè)備還包括無(wú)線發(fā)射器，所述無(wú)線發(fā)射器用于在設(shè)定時(shí)刻將所 述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)的氣象數(shù)據(jù)發(fā)送給氣象數(shù)據(jù)接收端；所述無(wú)線發(fā)射器與所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器連 接。
[0013] 上述方案中，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器包括CR200X數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊。
[0014] 上述方案中，所述蓄電池包括12V直流電壓/4AH可充電低溫蓄電池。
[0015] 本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種便攜式氣象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括上述任 一的所述便攜式氣象數(shù)據(jù)采集設(shè)備。
[0016] 上述方案中，所述系統(tǒng)還包括氣象數(shù)據(jù)接收端，所述氣象數(shù)據(jù)接收端用于無(wú)線發(fā) 射器發(fā)來(lái)的氣象數(shù)據(jù)。
[0017] 本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的便攜式氣象數(shù)據(jù)采集設(shè)備及系統(tǒng)，通過(guò)太陽(yáng)能電池板 為氣象數(shù)據(jù)傳感器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器供電，實(shí)現(xiàn)了氣象數(shù)據(jù)采集設(shè)備的電能自給。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1為實(shí)施例1所述的便攜式氣象數(shù)據(jù)采集設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 為了能明確實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，在圖中標(biāo)注了特定的尺寸、結(jié)構(gòu)和 器件，但這僅為示意需要，并非意圖將本實(shí)用新型限定在該特定尺寸、結(jié)構(gòu)、器件和環(huán)境中， 根據(jù)具體需要，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以將這些器件和環(huán)境進(jìn)行調(diào)整或者修改，所進(jìn)行 的調(diào)整或者修改仍然包括在后附的權(quán)利要求的范圍中。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 在以下的描述中，將描述本實(shí)用新型的多個(gè)不同的方面，然而，對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普 通技術(shù)人員而言，可以僅僅利用本實(shí)用新型的一些或者全部結(jié)構(gòu)或者流程來(lái)實(shí)施本實(shí)用新 型。為了解釋的明確性而言，闡述了特定的數(shù)目、配置和順序，但是很明顯，在沒(méi)有這些特定 細(xì)節(jié)的情況下也可以實(shí)施本實(shí)用新型。在其他情況下，為了不混淆本實(shí)用新型，對(duì)于一些眾 所周知的特征將不再進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0021] 實(shí)施例1
[0022] 為了解決現(xiàn)有氣象數(shù)據(jù)采集設(shè)備需要外接電源等技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)施例提供了一種 便攜式氣象數(shù)據(jù)采集設(shè)備，如圖1所示，包括氣象數(shù)據(jù)傳感器101，其特征在于，本實(shí)施例所 述設(shè)備包括：
[0023] 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器102,用于存儲(chǔ)所述氣象數(shù)據(jù)傳感器101采集的氣象數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 102可選用CR200X數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊。
[0024] 太陽(yáng)能電池板103,用于為所述氣象數(shù)據(jù)傳感器101和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器102提供電能；
[0025] 防水保溫箱104,用于放置所述氣象數(shù)據(jù)傳感器101和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器102 ;
[0026] 所述氣象數(shù)據(jù)傳感器101分別與所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器102和太陽(yáng)能電池板103連接； 所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器102和所述太陽(yáng)能電池板103連接；所述氣象數(shù)據(jù)傳感器101和數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 器102置于所述防水保溫箱104內(nèi)；所述太陽(yáng)能電池板103置于所述防水保溫箱104的外 側(cè)。
[0027] 本實(shí)施例通過(guò)太陽(yáng)能電池板103為氣象數(shù)據(jù)傳感器101和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器102供電， 實(shí)現(xiàn)了氣象數(shù)據(jù)采集設(shè)備的電能自給。
[0028] 實(shí)際中，太陽(yáng)能電池板103除了為氣象數(shù)據(jù)傳感器101和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器102供電，還 會(huì)有額外的電能剩余。因此，可以將這些剩余的電能存儲(chǔ)起來(lái)，在需要的時(shí)候?yàn)闅庀髷?shù)據(jù)傳 感器101和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器102供電。所述設(shè)備還包括蓄電池，所述蓄電池用于接收并存儲(chǔ)所 述太陽(yáng)能電池板103的電能；所述蓄電池分別與所述太陽(yáng)能電池板103和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器102 連接。所述蓄電池可選用12V直流電壓/4AH可充電低溫蓄電池。
[0029] 正常情況下是太陽(yáng)能電池板103為氣象數(shù)據(jù)傳感器101和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器102供電， 當(dāng)太陽(yáng)能電池板103的輸出電壓無(wú)法滿足氣象數(shù)據(jù)傳感器101和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器102的工作要 求時(shí)，可以通過(guò)蓄電池為氣象數(shù)據(jù)傳感器101和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器102供電。因此，所述設(shè)備還包 括電源轉(zhuǎn)換控制器，用于在所述太陽(yáng)能電池板的輸出電壓小于設(shè)定值時(shí)，將所述氣象數(shù)據(jù) 傳感器的供電設(shè)備由所述太陽(yáng)能電池板切換為所述蓄電池。
[0030] 對(duì)于一些偏遠(yuǎn)地區(qū)來(lái)說(shuō)，靠人工記錄氣象數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集的氣象數(shù)據(jù)是個(gè)費(fèi)時(shí) 費(fèi)力的工作，效率很低。為此，所述設(shè)備還包括無(wú)線發(fā)射器，所述無(wú)線發(fā)射器用于在設(shè)定時(shí) 刻將所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)的氣象數(shù)據(jù)發(fā)送給氣象數(shù)據(jù)接收端；所述無(wú)線發(fā)射器與所述數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)器連接。這樣就節(jié)約了大量的人力物力，提高了氣象數(shù)據(jù)采集的效率。
[0031] 實(shí)施例2
[0032] 本實(shí)施例和實(shí)施例1屬于同一發(fā)明構(gòu)思，本實(shí)施例提供了一種便攜式氣象數(shù)據(jù)采 集系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括實(shí)施例1所述的便攜式氣象數(shù)據(jù)采集設(shè)備。此外，所述系統(tǒng)還包括氣 象數(shù)據(jù)接收端，所述氣象數(shù)據(jù)接收端用于無(wú)線發(fā)射器發(fā)來(lái)的氣象數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)對(duì)氣象數(shù)據(jù)的 遠(yuǎn)程米集。
[0033] 實(shí)施例3
[0034] 以下通過(guò)一個(gè)實(shí)際的場(chǎng)景對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0035] 本實(shí)施例的便攜式氣象數(shù)據(jù)采集設(shè)備中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器102選用CR200X數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模 塊、蓄電池選用12V直流電壓/4AH可充電低溫蓄電池。還需要一些必要的數(shù)據(jù)線和數(shù)據(jù)接 頭。具體為：
[0036] CR200X型號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊1套（長(zhǎng)13厘米X寬7厘米X高4厘米）、12V直流 電壓/4AH可充電低溫蓄電池2塊、太陽(yáng)能電池板1套（長(zhǎng)26厘米X寬23厘米）、電源充 控器1套、航空對(duì)接插頭1套（2個(gè)）、防水保溫塑料箱1個(gè)（長(zhǎng)26厘米X寬20厘米X高 20厘米）、含9針COM 口轉(zhuǎn)換頭若干、USB轉(zhuǎn)RS232串口轉(zhuǎn)換線1根、電源線與信號(hào)線、電源 熱縮管若干，具體技術(shù)指標(biāo)請(qǐng)參看表1。
[0037] 表1便攜式氣象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)部件及技術(shù)指標(biāo)
[0038]
[0039] 氣象數(shù)據(jù)接收端的控制平臺(tái)主要是高性能筆記本電腦及其相應(yīng)的儀器控制軟件 LoggerNet，用來(lái)接收、下載數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)工作狀態(tài)，控制平臺(tái)和數(shù)據(jù)采集器之 間主要用USB轉(zhuǎn)RS232串口線進(jìn)行通訊連接。
[0040] 集成系統(tǒng)的主要部件、模塊都緊湊地安裝在防水保溫箱內(nèi)，太陽(yáng)能電池板固定在 箱體外側(cè)、航空對(duì)接插頭安裝在箱子一側(cè)。具體的設(shè)計(jì)方案為：
[0041] (1)畫(huà)出數(shù)據(jù)采集集成系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖，包含數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、低溫蓄電池和太 陽(yáng)能電池板的安裝位置、航空對(duì)接插頭、通訊端口與電源/信號(hào)線的安裝和連接方式等；
[0042] (2)先在防水塑料箱內(nèi)底部安裝、固定堅(jiān)實(shí)的底板（用防靜電、保溫材料），然后分 別將CR200X數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和兩塊低溫蓄電池安裝在底板上，并固定好；其中，兩塊蓄電池 用"U"字型不銹鋼環(huán)固定，以防止運(yùn)輸和使用過(guò)程中滑動(dòng)脫落；
[0043] (3)將太陽(yáng)能電池板安裝、固定在防水塑料箱的外側(cè)，將電源輸出的正極、負(fù)極端 分別接紅色線（正極）和藍(lán)色線（負(fù)極）到SunSa Ver-20L型電源充控器的太陽(yáng)能電池輸 入正、負(fù)極兩端，優(yōu)先為CR200X數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和傳感器供電，當(dāng)發(fā)電量剩余時(shí)，多余的電量 可實(shí)時(shí)為低溫蓄電池充電；
[0044] (4