一种气象环境数据检测装置的制作方法

本实用新型一种气象环境数据检测装置，属于气象环境数据检测装置技术领域。

背景技术：

气象环境观测装置作为综合气象观测系统的重要组成部分，在天气预报和气候监测中发挥着重要作用，气象观测采集到的数据资料对大气遥感数据的真实性检验和校准具有重要意义；目前气象环境数据检测装置在使用前通过地面基点检测来判断检测装置工作状态是否正常，工作人员需要在各站点上岗操作，单站作业通过手工输入基测箱温压湿标准值，用于判断基测是否合格，需要投入大量人力时间，使用困难，检测数据效率低，另外由于没有相应的远程通信手段，检测装置检测运行时的数据需要工作人员当场取得，上报时间滞后，为统一检测数据的管理造成不便。

技术实现要素：

本实用新型为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种气象环境数据检测装置；为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种气象环境数据检测装置，包括壳体，所述壳体的正面设置有LED显示屏、控制按键、状态指示灯和有线通信模块，所述壳体的顶部设置有无线通信模块；

所述壳体的内部设置有气压传感器和温湿度传感器；

所述LED显示屏、控制按键、状态指示灯、有线通信模块统一集成在控制面板上，所述控制面板的背面设置有控制电路板，所述控制电路板上集成有中央控制器；

所述中央控制器通过导线分别与LED显示屏、控制按键、状态指示灯、无线通信模块、有线通信模块、气压传感器、温湿度传感器相连；

所述中央控制器的信号输出端还与继电器控制模块相连；

所述中央控制器的电源输入端与电源模块相连，所述电源模块的输出端还连接有电压传感器；

所述无线通信模块通过无线网络与检测终端无线连接；

所述有线通信模块通过USR-K现场通信总线与监控服务器相连。

所述有线通信模块使用的芯片为通信芯片U1，所述有线通信模块的电路结构为：

所述通信芯片U1的4脚与复位电路相连；

所述通信芯片U1的7脚、12脚、13脚、16脚分别与状态指示灯相连；

所述通信芯片U1的8脚、9脚与中央控制器相连；

所述通信芯片U1的11脚、14脚、15脚相互连接后与3.3V电源输入端相连。

所述无线通信模块使用的芯片为通信芯片U2，所述无线通信模块的电路结构为：

所述通信芯片U2的1脚并接电阻R4的一端、电容C2的一端后与晶振Y1的一端相连，所述电容C2的另一端接地；

所述通信芯片U2的2脚并接电容C6的一端、电容C7的一端后接5V输入电源，所述电容C6、C7的另一端接地；

所述通信芯片U2的3脚并接电容C4的一端后与电容C5的一端相连；

所述通信芯片U2的4脚并接电阻R5的一端、电容C4的另一端后接地，所述电阻R5的另一端与电容C5的另一端相连；

所述通信芯片U2的5脚串接电感L1后与通信芯片U2的6脚相连；

所述通信芯片U2的7脚接地；

所述通信芯片U2的8脚并接电容C8的一端后接5V输入电源，所述电容C8的另一端接地；

所述通信芯片U2的9脚、10脚与中央控制器相连；

所述通信芯片U2的11脚串接电阻R6后接地；

所述通信芯片U2的13脚并接电容C9的一端后接5V输入电源，所述电容C9的另一端接地；所述通信芯片U2的14脚、17脚相互连接后接地；

所述通信芯片U2的15脚、16脚与无线通信天线端口P2相连；

所述通信芯片U2的20脚并接电阻R4的另一端、电容C3的一端后与晶振Y1的另一端相连，所述电容C3的另一端接地。

所述有线通信模块具体为USR-K通信模块；所述通信芯片U2的型号为NRF401。

本实用新型相对于现有技术具备的有益效果为：本实用新型提供的检测装置专门用于户外气象环境数据的采集反馈，通过设置相应的数据通信模块，可以与工作人员和上级管理总站建立实时的通信连接，在检测装置实时采集气象环境中的气压数据、温湿度数据后，对数据进行统一接收、处理、储存，相应监控终端可以根据实际需要控制具体位置的检测装置将采集数据发送回终端显示屏进行监控查看，为数据平台、工作人员的检测效果提供保障；本实用新型通过对现有气象环境检测箱进行功能上的改进，结构简单，使用方便，降低了气象数据的检测成本，有效提高检测效率，可推广使用。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的电路结构示意图；

图3为本实用新型有线通信模块的电路图；

图4为本实用新型无线通信模块的电路图；

图中：1为壳体、2为LED显示屏、3为控制按键、4为状态指示灯、5为无线通信模块、6为有线通信模块、7为气压传感器、8为温湿度传感器、9为中央控制器、10为继电器控制模块、11为电源模块、12为电压传感器、13为检测终端、14为监控服务器。

具体实施方式

如图1至图4所示，本实用新型一种气象环境数据检测装置，包括壳体（1），所述壳体（1）的正面设置有LED显示屏（2）、控制按键（3）、状态指示灯（4）和有线通信模块（6），所述壳体（1）的顶部设置有无线通信模块（5）；

所述壳体（1）的内部设置有气压传感器（7）和温湿度传感器（8）；

所述LED显示屏（2）、控制按键（3）、状态指示灯（4）、有线通信模块（6）统一集成在控制面板上，所述控制面板的背面设置有控制电路板，所述控制电路板上集成有中央控制器（9）；

所述中央控制器（9）通过导线分别与LED显示屏（2）、控制按键（3）、状态指示灯（4）、无线通信模块（5）、有线通信模块（6）、气压传感器（7）、温湿度传感器（8）相连；

所述中央控制器（9）的信号输出端还与继电器控制模块（10）相连；

所述中央控制器（9）的电源输入端与电源模块（11）相连，所述电源模块（11）的输出端还连接有电压传感器（12）；

所述无线通信模块（5）通过无线网络与检测终端（13）无线连接；

所述有线通信模块（6）通过USR-K现场通信总线与监控服务器（14）相连。

所述有线通信模块（6）使用的芯片为通信芯片U1，所述有线通信模块（6）的电路结构为：

所述通信芯片U1的4脚与复位电路相连；

所述通信芯片U1的7脚、12脚、13脚、16脚分别与状态指示灯（4）相连；

所述通信芯片U1的8脚、9脚与中央控制器（9）相连；

所述通信芯片U1的11脚、14脚、15脚相互连接后与3.3V电源输入端相连。

所述无线通信模块（5）使用的芯片为通信芯片U2，所述无线通信模块（5）的电路结构为：

所述通信芯片U2的1脚并接电阻R4的一端、电容C2的一端后与晶振Y1的一端相连，所述电容C2的另一端接地；

所述通信芯片U2的2脚并接电容C6的一端、电容C7的一端后接5V输入电源，所述电容C6、C7的另一端接地；

所述通信芯片U2的3脚并接电容C4的一端后与电容C5的一端相连；

所述通信芯片U2的4脚并接电阻R5的一端、电容C4的另一端后接地，所述电阻R5的另一端与电容C5的另一端相连；

所述通信芯片U2的5脚串接电感L1后与通信芯片U2的6脚相连；

所述通信芯片U2的7脚接地；

所述通信芯片U2的8脚并接电容C8的一端后接5V输入电源，所述电容C8的另一端接地；

所述通信芯片U2的9脚、10脚与中央控制器（9）相连；

所述通信芯片U2的11脚串接电阻R6后接地；

所述通信芯片U2的13脚并接电容C9的一端后接5V输入电源，所述电容C9的另一端接地；所述通信芯片U2的14脚、17脚相互连接后接地；

所述通信芯片U2的15脚、16脚与无线通信天线端口P2相连；

所述通信芯片U2的20脚并接电阻R4的另一端、电容C3的一端后与晶振Y1的另一端相连，所述电容C3的另一端接地。

所述有线通信模块（6）具体为USR-K通信模块；所述通信芯片U2的型号为NRF401。

本实用新型提供的气象环境数据检测装置基于物联网组网模式，通过设置相应的数据通信模块，将其接入远程数据云平台，可以实现对气象数据的实时检测，通过将检测装置与服务器建立连接，通过服务器、控制终端可以向相应检测装置发送控制指令，控制检测装置将采集到的各项数据上传至服务器云平台，云平台根据协议指令进行基测、给出基测信息反馈，将检测结果实时显示在检测装置显示屏上；检测装置同时提供有透传功能，便于云平台对检测装置进行频点等参数设置；本实用新型在现有气象探测仪装置的功能基础上，增加了与远程业务数据平台、检测终端的通讯功能。

在使用时，本实用新型传输的检测信息包括：检测装置各传感器采集数据上传云平台、作为探空仪基值测定是否合格的判定依据；检测箱与云平台进行交互，确认探空仪基测的状态及信息状态显示，便于台站工作人员判断基测是否成功以及问题情况，同时实现了云平台对基测过程的监控；检测箱为探空仪和云平台之间进行有关探空仪参数设置（设置频点等）提供透传功能。

本实用新型在使用时，首先通过各数据采集模块采集铂电阻、硅压阻的电信号，通过中央控制器对采集信号的分析处理，通过调用相关检定系数计算，得到当前检测气象参数的标准温度、湿度、气压物理量值，并通过通信模块按照协议编码上传到云平台，同时与服务器云平台进行指令交换，是服务器可以控制检测装置进行下一步操作。

在使用前，应对本实用新型进行功能验证，使用网线将检测装置接入服务器云平台，设置好静态IP地址（客户端）、云平台目标IP地址（远程服务器）及有关参数（数据参数、端口号）等，然后进行数据通讯和收发指令，显示基测状态；操作人员将检测装置放入比对室后，长按控制按键中的标定按钮，检测装置显示屏显示“开始基测”，同时上传指令到云平台，收到回复后指示灯亮起，服务器云平台按照流程进行指令下发，此时检测箱显示“正在基测”（探空仪温湿度感应已经就绪）、“基测合格与不合格”（检测箱标准器数值与探空仪仪器值误差符合规范要求），以及其他信息状态等，各状态对应红绿色的指示灯的亮灭，控制使用简便；本实用新型利用物联网技术通过设置地址形成实物互联网络，作为云平台的一个网络节点，实现探空仪施放前采集气象环境信息的实时共享和互通。

为实现采集数据的反馈功能，保证通信质量，本实用新型设置有多路通信模块，通过无线通信模块与多路就近的检测终端建立无线连接，使用有线通信模块接入USR-K通信总线与上级监控服务器建立有线连接，数据和指令传输更加便捷；所述USR-K通信模块设置有线传输电路作为一种数据传输方式，以TCP/IP协议与监控服务器建立连接，传输数据快速稳定；所述无线通信模块具体为GSM通信模块，可以将采集处理后的数据通过无线网络发送至监控终端，方便工作人员随时随地接收查看采集到的气象环境数据。

所述状态指示灯包括绿灯与黄灯，分别设置在控制面板的底部，其中绿灯指示当前检测装置与监控服务器是否连接，黄灯闪烁表示当前正在进行数据交换。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。