一种自动气象站硬件仿真平台的制作方法

1.本实用新型涉及气象站技术领域，尤其涉及一种自动气象站硬件仿真平台。


背景技术：

2.传统的地面气象观测以实体检测设备加主采集设备为一个整体单元而实现，气象观测设备根据不同的观测种类由温度、湿度、气压、雨量、雪量、风向、风速、蒸发、能见度等不同的设备组成，通过一定时间的观测，将具体数据由不同的观测设备由通讯线路汇总至主采集设备，最后多个气象站的主采集设备传输至计算机由综合气象业务软件进行分析与计算得到我们日常所见的气象数据。
3.这种传统的地面气象观测实体检测设备，具有观测数据精确度高、设备价值高昂、体积大，属于精密类仪器，安装、调试、计量都需要专业的人员操作，一旦投入使用则不能再随意调整。但是在实际业务工作开展工作中，往往需要为地面气象观测工作人员、学校、社会人员、兴趣爱好者等人员开展培训教学、故障排除演练、气象科普等工作，而地面气象观测实体检测设备不便于这些工作的使用，如果为教学、故障排除演练、气象科普重新购置这些设备，势必造成高投入、携带和组装复杂等问题，严重阻碍了相关工作的开展。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种自动气象站硬件仿真平台。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.一种自动气象站硬件仿真平台，包括控制单元、仿真仪，所述仿真仪内置有电源模块、控制单元、无线数据交互单元、存储器，所述仿真仪的表面设置有要素接口单元、主采集设备通讯接口、人机交互单元、主采集器、主采集器机箱航空插头、拨动开关，所述无线数据交互单元连接有数据编辑合成器，所述仿真仪上安装有角度调节支架，所述角度调节支架包括第一支撑杆、支撑套管、第二支撑杆、滚轮、锁紧螺丝，所述第一支撑杆铰接在仿真仪上，所述第一支撑杆上安装有滚轮，所述第一支撑杆铰接有支撑套管，所述支撑套管内滑动套接有第二支撑杆，所述第二支撑杆铰接在仿真仪上，所述支撑套管和第二支撑杆通过锁紧螺丝锁紧。
7.优选的，所述控制单元的型号为stm32芯片，所述控制单元内置有can，所述控制单元分别与电源模块、要素接口单元、主采集设备通讯接口、人机交互单元、无线数据交互单元连接。
8.优选的，所述人机交互单元包括参数切换按钮和人机交互显示屏。
9.优选的，所述要素接口单元包括仿真风向传感器、仿真湿度传感器、仿真温度传感器、三温度分采集器、仿真气压传感器、仿真风速传感器、仿真蒸发传感器、仿真翻斗雨量传感器、雨量分采集器，所述要素接口单元与主采集器通过主采集设备通讯接口连接。
10.优选的，所述电源模块上设置有电源模块输入端口。
11.优选的，所述仿真仪上安装有角度调节支架。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
13.1、本实用新型，具有小巧、移动灵活、仿真数据编辑简易、耗电量低、成本低、组装简便，能达到教学、故障排除演练、气象科普工作效果，又可实现随身携带、结实耐用，可实现培训教学、气象科普工作，也可以替代气象观测实体检测设备，实现快速故障判断、设备修复，极大的提高了日常气象观测实体设备保养、巡检、修复等工作效率，降低了维护和检修成本，具有良好的社会效益和经济效益。
14.2、本实用新型，在不使用时可将第一支撑杆、支撑套管、第二支撑杆折叠至共线并靠在仿真仪上，这样方便收纳，且不占据过多地方，需要使用时，将第一支撑杆、支撑套管、第二支撑杆展开并根据要求将仿真仪调整到合适的角度，通过锁紧螺丝锁紧即可，通过滚轮可进行移动，使用方便、灵活。
附图说明
15.图1为本实用新型提出的一种自动气象站硬件仿真平台的仿真仪的表面部件的布置结构示意图；
16.图2为本实用新型提出的一种自动气象站硬件仿真平台的仿真仪的侧视图；
17.图3为本实用新型提出的一种自动气象站硬件仿真平台的角度调节支架的结构示意图；
18.图4为本实用新型提出的一种自动气象站硬件仿真平台的逻辑框图。
19.图中：1控制单元、2仿真仪、3电源模块、4要素接口单元、5主采集设备通讯接口、6人机交互单元、7无线数据交互单元、8电源模块输入端口、9仿真风向传感器、10仿真湿度传感器、仿真温度传感器、12三温度分采集器、13仿真气压传感器、14仿真风速传感器、15仿真蒸发传感器、16仿真翻斗雨量传感器、17雨量分采集器、18主采集器、19主采集器机箱航空插头、20数据编辑合成器、21参数切换按钮、22人机交互显示屏、23拨动开关、24角度调节支架。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
21.参照图1-4，一种自动气象站硬件仿真平台，包括控制单元1、仿真仪2，仿真仪2内置有电源模块3、控制单元1、无线数据交互单元7、存储器25，仿真仪2的表面设置有要素接口单元4、主采集设备通讯接口5、人机交互单元6、主采集器18、主采集器机箱航空插头19、拨动开关23，控制单元1的型号为stm32芯片，控制单元1内置有can，所以在外围电路中can收发器完成信号转换即可实现can总线的硬件电路结构，控制单元1用于控制电源模块3、要素接口单元4、主采集设备通讯接口5、人机交互单元6、无线数据交互单元7，电源模块3上设置有电源模块输入端口8，电源模块3支持的电压等级包括5v和12v直流电压，控制单元1的电压等级为3.3v与5v直流电压，电源模块3的管理芯片型号为mp1470，电源模块3可输出最高4a/3.3v的直流电源，从而可以最大程度的保证了仿真仪2的驱动能力，要素接口单元4包
括仿真风向传感器9、仿真湿度传感器10、仿真温度传感器11、三温度分采集器12、仿真气压传感器13、仿真风速传感器14、仿真蒸发传感器15、仿真翻斗雨量传感器16、雨量分采集器17，要素接口单元4与主采集器18通过主采集设备通讯接口5连接，仿真风向传感器9、仿真湿度传感器10、仿真温度传感器11、三温度分采集器12、仿真气压传感器13、仿真风速传感器14、仿真蒸发传感器15、仿真翻斗雨量传感器16、雨量分采集器17的设置参数保存在存储器25内，以免重新上电后参数消失，将仿真风向传感器9、仿真湿度传感器10、仿真温度传感器11、三温度分采集器12、仿真气压传感器13、仿真风速传感器14、仿真蒸发传感器15、仿真翻斗雨量传感器16、雨量分采集器17与主采集设备通讯接口5相连，从而可实现该要素的仿真数据输出，重新刷写固件程序可以实现每个传感器可以兼容dzz4、dzz5和dzz6型自动气象站的主采集器18，主采集设备通讯接口5采用9针拨插式结构设计，为rs-232通讯模式、模拟信号、七位格雷码信号、频率信号复用接口，同时包含供电接口，通过三温度分采集器12或雨量分采集器17进行信息传输与控制，同时可以通过主采集设备通讯接口5内含的供电端口，由与之相连的三温度分采集器12或雨量分采集器17提供电源激励,人机交互单元6包括参数切换按钮21和人机交互显示屏22，参数切换按钮21每按一次可实现8个定值参数的循环切换，人机交互显示屏22可显示仿真器输出数值以及参数状态如在定值或连续状中,拨动开关23的作用为仿真仪2供电激励源选择，可选择由电源模块输入端口8提供还是由主采集设备通讯接口5提供，当选择用电源模块输入端口8供电时，仿真仪2可脱离三温度分采集器12和雨量分采集器17单独运行，主采集设备通讯接口5无需连接三温度分采集器12和雨量分采集器17即可正常工作，输出各气象要素的仿真数据，可便于实操培训学习测试测量，当选择用主采集设备通讯接口5供电时，主采集设备通讯接口5需连接至三温度分采集器12和雨量分采集器17，仿真仪2才可正常运行，此时电源模块输入端口8无需连接,无线数据交互单元7连接有数据编辑合成器20，无线数据交互单元7可实现在数据编辑生成器20上设置温度、湿度、气压、雨量、风向、风速、蒸发、能见度等要素的仿真参数，在定值状态下，可一次设定一组参数，点击数据编辑生成器20上的“确定”按钮即可通过低速短距离无线传输将信息发送至仿真仪2，仿真仪2输出设定的数据，连续状态下可在不同的要素栏中设定两个边界值，共三个数值，点击数据编辑生成器20上的“确定”按钮即可通过低速短距离无线传输将信息发送至仿真仪2实现在边界值内的线性仿真。
22.仿真仪2上安装有角度调节支架24，角度调节支架24包括第一支撑杆241、支撑套管242、第二支撑杆243、滚轮244、锁紧螺丝245，第一支撑杆241铰接在仿真仪2上，第一支撑杆241上安装有滚轮244，第一支撑杆241铰接有支撑套管242，支撑套管242内滑动套接有第二支撑杆243，第二支撑杆243铰接在仿真仪2上，支撑套管242和第二支撑杆243通过锁紧螺丝245锁紧，在不使用时可将第一支撑杆241、支撑套管242、第二支撑杆243折叠至共线并靠在仿真仪2上，这样方便收纳，且不占据过多地方，需要使用时，将第一支撑杆241、支撑套管242、第二支撑杆243展开并根据要求将仿真仪2调整到合适的角度，通过锁紧螺丝245锁紧即可，通过滚轮244可进行移动，使用方便、灵活。
23.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。