遥感监测城市热岛效应的反演及变化规律仿真平台的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种遥感监测城市热岛效应的反演及变化规律仿真平台。
【背景技术】
[0002]城市热岛效应是城市气候中典型的特征之一。它是城市气温比郊区气温高的现象。城市热岛的形成一方面是在现代化大城市中，人们的日常生活所发出的热量；另一方面，城市中建筑群密集，沥青和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更小的函授比热容(可吸收更多的热量)，并且反射率小，吸收率大，使得城市白天吸收储存太阳能比郊区多，夜晚城市降温缓慢仍比郊区气温高。城市热岛是以市中心为热岛中心，有一股较强的暖气流在此上升，而郊外上空为相对冷的空气下沉，这样便形成了城郊环流，空气中的各种污染物在这种局地环流的作用下，聚集在城市上空，如果没有很强的冷空气，城市空气污染将加重，人类生存的环境被破坏，导致人类发生各种疾病，甚至造成死亡。
[0003]因此，对城市热岛效应相关数据进行实时监控，并且进行反演及变化规律对城市的建设发展具有深远的意义。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种遥感监测城市热岛效应的反演及变化规律仿真平台，通过对城市内的相关数据实时采集，提高了城市热岛效应的反演及变化规律仿真的精度。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种遥感监测城市热岛效应的反演及变化规律仿真平台，包括:包括:分别分布于城市中心、市郊结合部和郊区的若干气候数据采集装置，且各气候数据采集装置通过4G无线网络与一终端服务器进行无线通讯；所述气候数据采集装置包括:风向风速传感器、采集空气温湿度的温湿度传感器、采集地标温度的温度传感器；各传感器的输出端与多选一模拟开关相连，该多选一模拟开关的输出端依次通过调理电路、AD模块与处理器模块相连，该处理器模块与一 4G无线通讯模块相连。
[0006]进一步，所述调理电路包括:第一、第二通道单元，通道选择单元，所述通道选择单元包括:比较器，该比较器的同相端作为调理电路的输入端，反相端接入一基准电压，该比较器的输出端分别与NPN三极管、PNP三极管的基极相连，所述NPN三极管的集电极、PNP三极管的发射极分别与电源端相连，所述NPN三极管的发射极、PNP三极管的集电极分别与第一通道单元、第二通道单元的供电端相连；所述比较器的同相端还分别与第一、第二通道单元的输入端相连，第一通道单元包括:用于对输入信号进行降压的分压电路，分压电路的输出端与第一电压跟随器的输入端相连；第二通道单元包括:第二电压跟随器，所述第一、第二电压跟随器的输出端相连作为调理电路的信号输出端。
[0007]终端服务器的处理器与一 4G无线通讯单元相连，以与所述4G无线通讯模块进行通讯。
[0008]本实用新型的有益效果是，本遥感监测城市热岛效应的反演及变化规律仿真平台通过气候数据采集装置获得城市中相应的风速、空气温湿度和地表温度数据，对终端服务器通过遥感获得的数据(总风速、风向、太阳辐射、运量等数据)进行必要补充，有利于提高城市热岛效应的反演及变化规律仿真的精度。
【附图说明】
[0009]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0010]图1是本遥感监测城市热岛效应的反演及变化规律仿真平台的原理框图；
[0011]图2是本实用新型的数据采集调理模块的电路图；
[0012]图3是本实用新型的第一、第二通道单元的电路图。
[0013]图中:比较器U1A、NPN三极管Tl、PNP三极管T2、第一集成运算放大器U1A、第二集成运算放大器U1B、第三集成运算放大器U1C。
【具体实施方式】
[0014]现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
[0015]如图1所示，本实用新型的一种遥感监测城市热岛效应的反演及变化规律仿真平台，包括:分别分布于城市中心、市郊结合部和郊区的若干气候数据采集装置，且各气候数据采集装置通过4G无线网络与一终端服务器进行无线通讯；
[0016]所述气候数据采集装置包括:风向风速传感器、采集空气温湿度的温湿度传感器、米集地标温度的温度传感器；各传感器的输出端与多选一模拟开关相连，该多选一模拟开关的输出端依次通过调理电路、AD模块与处理器模块相连，该处理器模块与一 4G无线通讯模块相连。终端服务器的处理器与一 4G无线通讯单元相连。
[0017]具体的，由于一般的城市热岛效应的采集数据来源通过遥感获得，但是对于城市内部的数据，通过遥感很难实时获得，因此，本实用新型通过气候数据采集装置采集相应的空气温湿度、地标温度和风速数据，使终端服务器进行城市热岛效应仿真计算更加精确，其仿真结果更具有参考性。
[0018]进一步，如图2和图3所示，所述调理电路包括:第一、第二通道单元，通道选择单元，所述通道选择单元包括:比较器U1A，该比较器UlA的同相端作为调理电路的输入端，反相端接入一基准电压，该比较器的输出端分别与NPN三极管T1、PNP三极管T2的基极相连，所述NPN三极管Tl的集电极、PNP三极管T2的发射极分别与电源端相连，所述NPN三极管Tl的发射极、PNP三极管T2的集电极分别与第一通道单元、第二通道单元的供电端相连；所述比较器UlA的同相端还分别与第一、第二通道单元的输入端相连，第一通道单元包括:用于对输入信号进行降压的分压电路，分压电路的输出端与第一电压跟随器的输入端相连；第二通道单元包括:第二电压跟随器，所述第一、第二电压跟随器的输出端相连作为调理电路的信号输出端。
[0019]其中，所述分压电路通过电阻R2和电阻R3串联构成，电阻R2的一端接入输入信号Ui，电阻R2的另一端与电阻R3的一端相连，并作为所述分压电路的输出端，且电阻R2或者电阻R3可以采用可调电位器(多圈电位器)对其输出电压进行调节。
[0020]所述比较器和第一、第二电压跟随器分别采用第一集成运算放大器U1A、第二集成运算放大器U1B、第三集成运算放大器U1C。
[0021]所述调理电路的工作原理是，通过基准电压与输入电压进行比较，例如基准电压采用5V，S卩，输入电压范围大于5V，则通过第一通道单元对电压进行缩小，通过分压电路调整到5V范围之内，经过第一电压跟随器后接入AD模块，若输入电压范围小于5V，则直接通过第二通道中的第一电压跟随器进行AD模块，因此，本调理电路能够对大于或小于基准电压的输入信号均能进行调理，提高了调理电路的通用性。由于分压电阻对信号的处理是线性的，因此，信号处理不会失真。
[0022]以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【主权项】
1.一种遥感监测城市热岛效应的反演及变化规律仿真平台，其特征在于，包括:分别分布于城市中心、市郊结合部和郊区的若干气候数据采集装置，且各气候数据采集装置通过4G无线网络与一终端服务器进行无线通讯； 所述气候数据采集装置包括:风向风速传感器、采集空气温湿度的温湿度传感器、采集地标温度的温度传感器；各传感器的输出端与多选一模拟开关相连，该多选一模拟开关的输出端依次通过调理电路、AD模块与处理器模块相连，该处理器模块与一 4G无线通讯模块相连； 所述调理电路包括:第一、第二通道单元，通道选择单元； 所述通道选择单元包括:比较器，该比较器的同相端作为调理电路的输入端，反相端接入一基准电压，该比较器的输出端分别与NPN三极管、PNP三极管的基极相连，所述NPN三极管的集电极、PNP三极管的发射极分别与电源端相连，所述NPN三极管的发射极、PNP三极管的集电极分别与第一通道单元、第二通道单元的供电端相连； 所述比较器的同相端还分别与第一、第二通道单元的输入端相连， 第一通道单元包括:用于对输入信号进行降压的分压电路，分压电路的输出端与第一电压跟随器的输入端相连； 第二通道单元包括:第二电压跟随器， 所述第一、第二电压跟随器的输出端相连作为调理电路的信号输出端。2.如权利要求1所述的遥感监测城市热岛效应的反演及变化规律仿真平台，其特征在于，终端服务器的处理器与一 4G无线通讯单元相连。
【专利摘要】本实用新型涉及一种遥感监测城市热岛效应的反演及变化规律仿真平台，包括：分别分布于城市中心、市郊结合部和郊区的若干气候数据采集装置，且各气候数据采集装置通过4G无线网络与一终端服务器进行无线通讯；所述气候数据采集装置包括：风向风速传感器、采集空气温湿度的温湿度传感器、采集地标温度的温度传感器；各传感器的输出端与多选一模拟开关相连，该多选一模拟开关的输出端依次通过调理电路、AD模块与处理器模块相连，该处理器模块与一4G无线通讯模块相连。
【IPC分类】G01D21/02
【公开号】CN204649226
【申请号】CN201520243380
【发明人】樊飞燕, 樊棠怀, 石爱业, 刘志明, 郭伟, 桂杨柳
【申请人】南昌工程学院
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年4月21日