气象探测装置及物流车辆的制作方法

1.本公开涉及气象探测技术领域，尤其涉及气象探测装置及物流车辆。


背景技术：

2.气象信息与我们每天的生活息息相关，气象台的探测参数可以为大气科学研究、天气预报提供资料，我国目前有超5万个固定的自动气象台，覆盖95.6％的乡镇，数量、密度达到世界第一的位置。
3.虽然气象台数量庞大，但固定气象站由于场地受限无法实现灵活多点的覆盖，导致区域内气象数据精度有限，无法准确体现出各区域的实际气象情况。近年来灾害性天气多发，对气象数据的精度要求也逐渐提高，在城市区域要使气象站所测试的参数尽量准确，气象站的间距应尽量缩小，这导致气象站在城市区域达到准确的覆盖效果难度较大。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种气象探测装置及物流车辆，缩小了气象探测的相对范围，有效地提升了区域内气象数据的精度，降低了气象探测的成本。
5.第一方面，本公开提供了一种气象探测装置，所述气象探测装置安装于物流车辆上，所述气象探测装置包括：传感器集成模组，
6.所述传感器集成模组包括外壳以及多个传感器；
7.所述传感器集成模组通过所述外壳安装于所述物流车辆上；
8.所述多个传感器分别设置在所述外壳内部的中空腔中；
9.所述气象探测装置通过所述多个传感器采集所述物流车辆所处环境的气象数据。
10.可选地，所述气象探测装置还包括外部供电模块，用于向所述气象探测装置中的器件供电，所述传感器集成模组与所述外部供电模块电连接。
11.可选地，所述气象探测装置还包括车辆取电模块，用于从所述物流车辆上取电并向所述气象探测装置中的器件供电，所述传感器集成模组与所述车辆取电模块电连接。
12.可选地，所述车辆取电模块包括：取电固定部件和内置于所述取电固定部件内的取电电极，所述取电固定部件与所述物流车辆上的取电接口插接，所述车辆取电模块通过所述取电电极自所述物流车辆取电。
13.可选地，所述外壳上设置有至少两个与所述中空腔连通的进气孔，空气可由所述进气孔进入所述中空腔；所述进气口设置有防尘部件。
14.可选地，所述壳体内的中空腔中设置有吹风部件，所述吹风部件用于促进所述进气孔所在位置的空气流动。
15.可选地，所述传感器集成模组的外壳具有防雨水斜面。
16.可选地，所述传感器集成模组的外壳上设置有透光区域，所述传感器包括照度传感器，所述照度传感器对应于所述透光区域所在位置设置。
17.可选地，所述气象探测装置还包括：风力传感器，所述风力传感器独立部署于所述物流车辆的顶部。
18.可选地，所述气象探测装置还包括：控制器和车载网关，所述控制器分别与所述气象探测装置中的传感器以及所述车载网关通信连接，所述控制器将所述气象探测装置中的传感器所获取的气象数据通过所述车载网关发送至气象管理后台。
19.第二方面，本公开还提供了一种物流车辆，包括如第一方面所述的气象探测装置。
20.本公开实施例公开的一种气象探测装置，气象探测装置安装于物流车辆上，气象探测装置包括：传感器集成模组，传感器集成模组包括外壳和多个传感器，传感器集成模组通过外壳安装于物流车辆上，多个传感器分别设置在外壳内部的中空腔中，气象探测装置通过多个传感器采集物流车辆所处环境的设定气象数据。由此，本公开实施例基于物流车辆安装气象探测装置可进行气象数据采集，缩小了气象数据采集的相对范围，有效地提升了区域内气象数据的精度，使用传感器集成模组缩小了气象探测装置的体积，降低了气象探测的成本。
附图说明
21.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
22.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
23.图1为本公开实施例提供的一种气象探测装置的截面结构示意图；
24.图2为本公开实施例提供的一种安装气象探测装置的物流车辆的结构示意图。
具体实施方式
25.为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
26.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其它不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
27.为了提供更为精准的实时气象信息，本公开实施例通过在末端物流车辆上安装气象探测装置获取必要的气象数据。目前城市内的快递场站一般覆盖在5公里左右的区域，一个场站会有20辆左右的物流车辆为该区域提供配送服务，在这些物流车辆上安装的气象探测装置可以获取连续区域和连续时间的气象数据，这些气象数据相对均匀地分布在以场站为中心的5公里区域内，因而可以有效地提升区域内气象数据的精确度。
28.物流车辆结构紧凑，内部空间有限，对能耗要求较高，且末端物流车数量较多，需考虑气象探测时的成本因素。可以采用微型超声波多参数一体化传感器，该传感器可以获取所有气象数据，例如风速、风向、温度和雨量等气象数据且精度较高，但是微型超声波多参数一体化传感器的体积相对于物流车辆的体积仍然过大，且价格昂贵，不适合将其放置
于物流车辆内。
29.图1为本公开实施例提供的一种气象探测装置的截面结构示意图，图2为本公开实施例提供的一种安装气象探测装置的物流车辆的结构示意图，结合图1和图2，气象探测装置安装于物流车辆101上，如图1所示，气象探测装置包括传感器集成模组1，传感器集成模组1包括外壳11和多个传感器2，传感器集成模组1通过外壳11安装于物流车辆101上，多个传感器2分别设置在外壳1内部的中空腔5中，气象探测装置用于通过多个传感器2采集物流车辆101所处环境的气象数据。
30.具体地，传感器集成模组1内包括外壳11和多个传感器2，根据气象探测装置的气象探测任务，可以选择多种相关的传感器2设置在外壳11内部的中空腔5中形成传感器集成模组1，不同的传感器2根据采集气象数据的需求设置在中空腔5的不同位置。气象探测装置通过外壳5安装于物流车辆101上，当物流车辆101在一定区域内配送货物时，气象探测装置中的多个传感器2采集物流车辆101所在区域的设定气象数据。为了不影响物流车辆101中货物的堆放，同时也使传感器2能够接触空气，避免地热影响传感器2的采集精度，可以将传感器集成模组1平行设置在物流车辆101顶部，即图1中传感器集成模组1的水平放置方向即为物流车辆101的行驶方向，图2中示例性地可以放置于物流车辆101驾驶舱顶部，保证了气象探测装置与物流车辆101承载的货物互不影响，使传感器2便于采集气象数据，提高了气象探测装置的采集精度。
31.本公开实施例提供的气象探测装置安装于物流车辆101上，气象探测装置包括传感器集成模组1，传感器集成模组1包括外壳5和多个传感器2，传感器集成模组1通过外壳11安装于物流车辆101上，多个传感器2分别设置在外壳11内部的中空腔5中，气象探测装置通过多个传感器2采集物流车辆101所处环境的设定气象数据。由此，本公开实施例基于物流车辆101安装气象探测装置进行气象数据采集，缩小了气象数据采集的相对范围，有效地提升了区域内气象数据的精度，使用传感器集成模组1替代微型超声波多参数一体化传感器，缩小了气象探测装置的体积，解决了车载情况下多个传感器的小型化部署和集中采集的问题，降低了采集成本。
32.可选地，如图1所示，气象探测装置还包括外部供电模块3，外部供电模块3用于向气象探测装置中的器件供电物流车辆101传感器集成模组1与外部供电模块3电连接。
33.具体地，传感器2在物流车辆101上采集气象数据时不需要实时进行采集，只需要设置传感器2处于需要的环境下才进行采集，例如可以设置一个小时内采样3次，每次3分钟，连续8小时进行采样。常用的传感器2功耗一般小于0.5w，在间断性的采集过程中使用太阳能供电即可满足向气象探测装置中的器件供电的需求。例如可以在物流车辆101外部设置太阳电池板作为外部供电模块3，外部供电模块3可以将太阳能转换成电能向气象探测装置中的器件供电，降低了气象探测装置的能耗。为了使外部供电模块3更好地接收太阳能，将太阳能转化为电能，优选地将外部供电模块3设置于如图1所示位置，即将外部供电模块3设置于气象探测模组的外壳11的顶部。
34.可选地，气象探测装置还包括车辆取电模块4，用于从物流车辆101上取电并向气象探测装置中的器件供电，传感器集成模组1与车辆取电模块4电连接。
35.当物流车辆101使用于极夜地区或太阳光照射时间较短的地区时，外部供电模块3已经无法满足气象探测装置的供电需求时，气象探测装置可以使用车辆取电模块4从物流
车辆101上取电从而向气象探测装置中的器件供电。
36.需要说明的是图1中仅示例性地示出了车辆取电模块4相对于气象探测装置的外壳11的位置，车辆取电模块4相对于气象探测装置的外壳11的位置可根据物流车辆101的取电接口的位置和气象探测装置的具体结构设置，本公开实施例对此不作限定。
37.可选地，如图1所示，车辆取电模块4包括取电固定部件和内置于取电固定部件内的取电电极，取电固定部件与物流车辆101上的取电接口插接，车辆取电模块4通过取电电极自物流车辆101取电。
38.具体地，在物流车辆101上设置有取电接口，车辆取电模块4包括取电固定部件和内置于取电固定部件内的取电电极，取电固定部件例如可以为固定磁吸导柱，固定磁吸导柱与物流车辆101上的取电接口插接，使传感器集成模组1固定于物流车辆101上，防止气象探测装置在物流车辆101上的移动，提高传感器2的测试精度。另外，气象探测装置也可以在外部供电模块3无法向气象探测装置供电时，利用内置于取电固定部件内的取电电极向物流车辆101取电，取电电极取电后向气象探测装置内的器件供电。
39.可选地，如图1所示，外壳11上设置有至少两个与中空腔5连通的进气孔51，空气可由进气孔51进入中空腔5物流车辆101。
40.具体地，如图1所示，在气象探测装置中设置有中空腔5，中空腔5方便外部气流在气象探测装置内的流动，图1示例性地示出了中空腔5上间隔设置有第一进气孔511和第二进气孔512，物流车辆101所处环境的空气经由第一进气孔511和第二进气孔512进入中空腔5。
41.传感器集成模组1中通常会安装颗粒传感器21和温湿度气压传感器22，颗粒传感器21和温湿度气压传感器22所对应的测试条件不同，颗粒传感器21需要在流动的气流下才能进行测试，而温湿度气压传感器22需要在稳定的气流下测试，传感器2中的颗粒传感器21对应第一进气孔511所在位置设置，温湿度气压传感器22对应第二进气孔512所在位置设置，颗粒传感器21和温湿度气压传感器22的间隔设置防止了传感器2之间在采集气象数据时相互影响。
42.需要说明的是，传感器集成模组1还可以包括雨量传感器2和温室气体传感器2等常用的传感器2，根据探测任务的不同集成不同传感器2组件，传感器2之间可进行更换，图1中仅示例性地示出了部分传感器2。
43.同时在进气口51可以设置有防尘部件(图1中未示出防尘部件)。具体地，由于物流车辆101在采集气象数据时，空气中的灰尘也会随着气流进入传感器集成模组1的中空腔5内，这些灰尘会影响传感器2在采集气象数据时的准确性，灰尘积累过多也会堵塞传感器2，因此在进气孔51处可以设置有防尘部件。示例性地，在第一进气孔511和第二进气孔512均设置有防尘部件进行防尘，避免灰尘对传感器2采集气象数据准确性的干扰，防止灰尘进入传感器集成模组1堵塞传感器2，提高了气象探测装置的探测精度。示例性地，防尘部件可以为滤网或防尘罩等，在本公开实施例中对此不作限定。
44.可选地，壳体内的中空腔5中设置有吹风部件6，吹风部件6用于促进进气孔51所在位置的空气流动。
45.具体地，温度、湿度和气压等气象数据需要在物流车辆101处于静止状态下由温湿度气压传感器22进行采集，但颗粒传感器21需要在流动的空气下才能进行采集，仅靠物流
车辆101静止状态下的空气的自然流动不能满足颗粒传感器21的采集需求，因此在中空腔5中设置有吹风部件6，吹风部件6用于促进进气孔51所在位置的空气流动。另外，吹风部件6还可以通过反向气流对第一进气孔511进行定时清理，防止灰尘堵塞进气孔。示例性地，吹风部件6可以为风扇、电吹风等设备，本公开实施例对此不作限定。吹风部件优选地设置于如图1所示的中空腔5内部靠近第一进气孔511的颗粒传感器21附近，在满足颗粒传感器21测试时的空气流动外，还可以起到清理第一进气孔511处灰尘的作用。
46.可选地，如图1所示，传感器集成模组1的外壳11具有防雨水斜面7。
47.具体地，由于气象探测装置需放置在物流车辆101车体外部，当物流车辆101配送区域出现雨雪天气时，传感器集成模组1的外壳11容易堆积大量雨水，雨水浸入气象探测装置内部后容易侵蚀内部器件，造成器件和线路老化等问题。因此可以在传感器集成模组1的外壳11设置有防雨水斜面7，防雨水斜面7例如可以朝向物流车辆101行驶的方向x设置。示例性地，气象探测装置位于物流车辆101座舱顶部时，当雨雪落到气象探测装置外部时，雨雪沿防雨水斜面7流至座舱前窗玻璃，由物流车辆101中的前车窗雨刷器扫除玻璃上的雨雪。由此，防雨水斜面7可以避免雨雪堆积在气象探测装置外部，防止气象探测装置受潮损坏。
48.可选地，如图1所示，传感器集成模组1的外壳11上设置有透光区域8，传感器2包括照度传感器23，照度传感器23对应于透光区域8所在位置设置。
49.具体地，如图1所示，照度传感器23需要采集自然光进行测试，而气象探测装置外壳11由几乎不透光的材质制成，因此需要在传感器集成模组1的外壳11上专门设置透光区域8，照度传感器23对应于透光区域8所在位置设置，使其能够采集到自然光得到照度参数。透光区域8可以安装透光玻璃、透光薄膜等材料实现透光功能，透光区域8的大小根据照度传感器23的采集需求设置，本公开实施例对此不作限定。
50.可选地，如图1所示，气象探测装置还包括风力传感器24，风力传感器24独立部署于物流车辆101的顶部。
51.具体地，风力传感器24例如可以包括风速传感器和风向传感器，风速传感器是用来测量风速的设备，风向传感器是一种以风向箭头的转动探测、感受外界的风向信息，并将其传递给同轴码盘，同时输出对应风向相关数值的物理装置。由于风速传感器和风向传感器需要采集户外风速和风向的参数，而传感器集成模组1是一个密闭空间，传感器集成模组1内的传感器2无法感知户外的风速和风向，另外风力传感器24的体积相比于传感器集成模组1的体积较大，因此需将风力传感器1独立部署于物流车辆101的顶部才能满足风力传感器24采集风速和风向参数的需求，以及风力传感器24对空间的要求。
52.可选地，如图1所示，气象探测装置还包括控制器9和车载网关10，控制器9分别与气象探测装置中的传感器2以及车载网关10通信连接，控制器9将气象探测装置中的传感器2所获取的气象数据，通过车载网关10发送至气象管理后台。
53.具体地，控制器9与传感器集成模组1中的传感器2通过内置的iot(internet of things，物联网)总线通信连接，控制器9与风速传感器24和风向传感器25通过外置的iot总线通信连接，控制器9可以为微控制单元(microcontrol unit，mcu)。控制器9采用有线或无线的方式与车载网关10通信连接，示例性地，可以在气象探测装置外部设置pcb(printed circuit board，印刷电路板)天线，控制器9通过低功耗无线技术与车载网关10通信连接，
低功耗无线技术可以包括蓝牙、wifi6等技术，使用低功耗技术可以降低物流车辆101采集气象数据的成本，节能环保。气象探测装置中传感器2将气象数据传输至控制器9，控制器9将气象数据通过车载网关10发送至气象管理后台。
54.车载网关10除了传输气象数据外，车载网关10会通过can(controller area network，控制局域网络)总线实时对车身状态进行监测，对多个车辆数据进行综合判断，车辆数据包括车上下电状态、gps检测的时速以及物流车辆101所处场景位置。通过针对不同场景下车上下电状态及驻车或下电时间进行学习，动态调整采集时间，确保在静态环境下具备足够的参数采集时间，确保气象数据的准确性。
55.示例性地，由于物流车辆101距地面高度在2米以内，因此受建筑影响较大，但这也正好反映了城市近地面环境的气体流动情况，对空气污染流动、建筑与风环境、住宅区域内温湿度差异等均有较为直接的影响。气象管理后台会将车载网关10采集的物流车辆101位置、时间、与区域内周边建筑环境等因素与风速传感器和风向传感器采集的风速和风向参数进行关联，形成风场图。而对于气溶胶颗粒及温室气体的参数采集，由于会受到气流、区域排放量以及温湿度的影响，因此和物流车辆101的位置、采集时间以及所处的建筑环境相关性很大，气象管理后台会将这些车辆数据与颗粒传感器21及温室气体传感器2采集的气象数据进行关联，便于后续的参数分析。
56.另外，只有在相同的时间内采集的气象数据才能够具备可用性，而物流车辆101在实际场景中行为是无法规范的，同一区域内各个物流车处于静置状态时的时间各不相同，因此同一区域内各个物流车辆101往往采集气象数据的时间点均不相同。因此对于这些参数需要通过时间戳进行归类，同时还需要根据区域内各物流车辆101的行为进行追踪分析，动态调整采集时间节点，对多个点系统会自动根据习惯校准采集时间，从而获得相同时间段内最大数量的分布采集参数点。
57.随着ai技术的大规模普及，气象领域也逐渐采用ai模型进行预报参数训练，但多采用历史参数进行训练。由于强对流天气逐年增多，历史参数并不能反应当前的实际情况，因此实时参数的订正更为关键，而目前的实时参数仍然以固定数量的地面气象站参数为主，这些参数作为订正参数在覆盖范围及密度上是无法满足城市五公里区域内的预测要求的。采用物流车辆101进行气象数据采集，则可以在五公里内同时获得多个实时订正参数，为城市区域内强对流天气的预报订正以及ai训练提供了高精度的参数参考。
58.需要说明的是，本公开实施例所提供的气象探测装置中的器件，例如传感器集成模组1中的多个传感器2，吹风部件6和控制器9等，均可以使用外部供电模块3或者车辆取电模块4进行供电。
59.本公开实施例基于物流车辆101安装气象探测装置进行气象数据采集，缩小了气象数据采集的范围，有效地提升了区域内气象数据的精度，使用传感器集成模组1替代微型超声波多参数一体化传感器，缩小了气象探测装置的体积，解决了车载情况下多个传感器2的小型化部署和集中采集的问题，降低了气象探测的成本。
60.本公开实施例还提供了一种物流车辆，物流车辆包括如上述实施例所述的气象探测装置，因此本公开实施例提供的车辆具备上述实施例所述的有益效果。另外，本公开实施例所述的物流车辆可以为燃油汽车、纯电动车辆或者油电混合动力车辆等，本公开实施例对此不作具体限定。
61.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”或者其任何其它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它要素，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。
62.以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。