一種風速風向傳感器防凍裝置及系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及地面氣象觀測領域，具體涉及一種風速風向傳感器防凍裝置及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著我國氣象監(jiān)測自動化建設的全面實施，全國已經建成的自動氣象觀測站約4萬多個，風向和風速是大氣探測中最基本的觀測要素。機械式風速、風向傳感器有著穩(wěn)定性好、成本低、便于維護等優(yōu)點，在我國氣象觀測業(yè)務中被廣泛使用。然而，風速、風向傳感器在低溫、靜風條件下，雨凇、霧凇和結冰會造成風速、風向傳感器凍結，從而無法監(jiān)測到風向、風速數據。在我國南方多省每年冬季會大量出現此類故障，造成了觀測數據的缺測或錯誤，嚴重影響了自動氣象站的數據觀測業(yè)務。目前，市場上還沒有能解決此類故障的相關產品O
【實用新型內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是提供在不影響風場的情況下，在風速、風向傳感器上增加自動加熱輔助裝置，實現對風速、風向傳感器進行防凍保護。
[0004]本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下:
[0005]—種風速風向傳感器防凍裝置，包括:
[0006]環(huán)境傳感器，與控制器連接，用于實時采集大氣的環(huán)境數據；
[0007]控制器，用于在采集的環(huán)境數據滿足結冰條件時，啟動加熱裝置；
[0008]云母加熱片，與控制器連接，用于根據控制器的控制對風速風向傳感器的外殼進行加熱；
[0009]輸入裝置，與控制器連接，用于向控制器輸入控制指令；
[0010]數據傳輸接口，與控制器連接和外界設備連接，用于與外界設備交換數據。
[0011]本實用新型的有益效果是:本實用新型可控制云母加熱片的啟動、停止，用戶可實時監(jiān)控自動氣象站的氣溫、濕度以及風速、風向傳感器外殼的溫度。云母加熱片絕緣性能好、耐高溫、重量輕、體積小、功率大、成本低，而且可設計成各種形狀，非常適合用于加熱風速、風向傳感器外殼，
[0012]在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進。
[0013]進一步的，本實用新型還包括與控制器電性連接的顯示屏。
[0014]采用上述進一步方案的有益效果是:環(huán)境傳感器測得的數據可在顯示屏上實時顯不O
[0015]進一步的，所述輸入裝置包括鍵盤、手動控制開關和模式選擇開關中的至少一種。
[0016]采用上述進一步方案的有益效果是:用戶可通過鍵盤和顯示屏設置空氣溫度、濕度、外殼溫度的閾值，通過模式選擇開關選擇手動模式后，再通過裝置上的手動控制開關或用戶終端可直接控制云母加熱片的啟停。本實用新型可通過自動、手動模式的切換能確保裝置適應各種地域復雜天氣環(huán)境。
[0017]進一步的，所述環(huán)境傳感器包括溫度傳感器和/或濕度傳感器，用于采集風速風向傳感器外殼的溫度和/或濕度數據。
[0018]進一步的，所述控制器為單片機。
[0019]進一步的，所述數據傳輸接口為RS485接口。
[0020]進一步的，所述控制器還連接GPRS通訊模塊。
[0021]—種風速風向傳感器防凍系統(tǒng)，包括上述的風速風向傳感器防凍裝置，還包括和控制器連接的用戶終端，所述用戶終端上設有報警裝置。
[0022]進一步的，所述用戶終端為PC機，通過RS485接口和控制器電性連接。
[0023]進一步的，所述用戶終端為智能手機或平板電腦中的任一種，所述用戶終端通過GPRS通訊模塊和控制器連接。
[0024]采用上述進一步方案的有益效果是:本實用新型可以通過數據傳輸接口或GPRS通訊模塊將環(huán)境數據傳輸到到用戶終端。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型防凍裝置電路連接示意圖。
【具體實施方式】
[0026]以下結合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
[0027]如圖1所示，為本實用新型防凍裝置電路連接示意圖，本實施例的防凍裝置采用使用單片機作為控制器，通過環(huán)境傳感器實時采集大氣溫度和濕度數據，當判斷溫度和濕度滿足結冰條件時，啟動云母加熱片，同時實時采集風速、風向傳感器外殼的溫度。通過外殼溫度可判斷加熱片是否正常工作，當外殼溫度高于設定值時，停止加熱。實時氣溫、濕度和傳感器外殼溫度可在顯示屏上實時顯示，也可以通過數據傳輸接口，例如RS485接口，上傳到PC機，在界面上通過曲線實時顯示，還可以通過GPRS通訊模塊將數據傳輸到智能手機或平板電腦。
[0028]由于自動氣象站所在位置空氣溫度、濕度，海拔高度等環(huán)境因素不同，結冰條件也存在差異，本裝置設計了可調參數控制啟動和停止加熱，用戶可通過鍵盤和顯示屏設置空氣溫度、濕度、外殼溫度的閾值。同時還設計了手動控制模式，用戶通過模式選擇開關選擇手動模式后，通過裝置上的手動控制開關或PC機上的軟件可直接控制云母加熱片的啟停。手動模式下，當風速、風向傳感器達到結冰條件時，在PC機上會自動報警，提醒用戶開啟云母加熱片。
[0029]考慮到室外環(huán)境、加熱效果、安裝條件等因素，加熱裝置采用云母加熱片。云母加熱片絕緣性能好、耐高溫、重量輕、體積小、功率大、成本低，而且可設計成各種形狀，非常適合用于加熱風速、風向傳感器外殼。
[0030]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種風速風向傳感器防凍裝置，其特征在于，包括: 環(huán)境傳感器，與控制器連接，用于實時采集大氣的環(huán)境數據； 控制器，用于在采集的環(huán)境數據滿足結冰條件時，啟動加熱裝置； 云母加熱片，與控制器連接，用于根據控制器的控制對風速風向傳感器的外殼進行加執(zhí).JtW ， 輸入裝置，與控制器連接，用于向控制器輸入控制指令； 數據傳輸接口，與控制器連接和外界設備連接，用于與外界設備交換數據。2.根據權利要求1所述的風速風向傳感器防凍裝置，其特征在于，還包括與控制器電性連接的顯示屏。3.根據權利要求1所述的風速風向傳感器防凍裝置，其特征在于，所述輸入裝置包括鍵盤、手動控制開關和模式選擇開關中的至少一種。4.根據權利要求1所述的風速風向傳感器防凍裝置，其特征在于，所述環(huán)境傳感器包括溫度傳感器和/或濕度傳感器，用于采集風速風向傳感器外殼的溫度和/或濕度數據。5.根據權利要求1所述的風速風向傳感器防凍裝置，其特征在于，所述控制器為單片機。6.根據權利要求1所述的風速風向傳感器防凍裝置，其特征在于，所述數據傳輸接口為RS485接口。7.據權利要求1所述的風速風向傳感器防凍裝置，其特征在于，所述控制器還連接GPRS通訊模塊。8.—種風速風向傳感器防凍系統(tǒng)，其特征在于，包括權利要求1-7任一項所述的風速風向傳感器防凍裝置，還包括和控制器連接的用戶終端，所述用戶終端上設有報警裝置。9.根據權利要求8所述的風速風向傳感器防凍系統(tǒng)，其特征在于，所述用戶終端為PC機、智能手機和平板電腦中的任一種，所述控制器通過RS485接□和PC機電性連接;所述控制器通過GPRS通訊模塊和智能手機或平板電腦連接。
【專利摘要】本實用新型涉及一種風速風向傳感器防凍裝置及系統(tǒng)，采用使用單片機作為核心控制單元，通過環(huán)境傳感器實時采集大氣溫度和濕度數據，當判斷溫度和濕度滿足結冰條件時，啟動云母加熱片，同時實時采集風速、風向傳感器外殼的溫度。通過外殼溫度可判斷加熱片是否正常工作，當外殼溫度高于設定值時，停止加熱。實時氣溫、濕度和傳感器外殼溫度可在顯示屏上實時顯示，也可以通過數據傳輸接口上傳到用戶終端上，在界面上通過曲線實時顯示，本實用新型通過自動控制云母加熱片的啟動、停止，同時用戶可實時監(jiān)控自動氣象站的氣溫、濕度以及風速、風向傳感器外殼的溫度。而且本實用新型通過設計自動、手動模式能確保裝置適應各種地域復雜天氣環(huán)境。
【IPC分類】G05D23/30
【公開號】CN205176692
【申請?zhí)枴緾N201520978879
【發(fā)明人】楊維發(fā), 鄔昀, 劉夢雨, 萬定祥, 張瑞清, 李鑫, 楊維軍
【申請人】湖北省氣象信息與技術保障中心
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年11月30日