远程控制器以及自动气象站的制作方法

本实用新型涉及控制器技术领域，尤其是涉及一种远程控制器以及自动气象站。

背景技术：

气象站根据用途、安装及精确度可分为：便携式气象站、高精度气象站、高速公路气象站、森林火险气象站及校园气象站、电力气象站、光伏气象站、自动气象站、景区气象站、社区气象站等，其中，自动气象站采用嵌入式技术，可用于测量风速、风向、气温、气湿、气压、全辐射、雨量、蒸发、土壤温度、土壤水份等各类气象数据。

自动气象站系统采用模块化设计，可根据用户需要(测量的气象要素)灵活增加或减少相应的模块和传感器，任意组合，方便、快捷的满足各类用户的需求。并且系统自带显示、自动保存、实时时钟、数据通讯等功能，具有测量精度高，数据容量大，遥测距离远，人机界面友好，可靠性高等优点，广泛用于气象、海洋、环境、机场、港口、工农业及交通等领域，也适合学校和科研机构使用。

然而现有的地面气象数据观测业务系统中所使用的自动气象站控制系统，由于使用年限长导致的器件老化，以及气温、湿度、沙尘等原因导致的固件程序死机现象频发，必须通过硬件电源重启处理，而保障人员去现场进行重启存在巨大的人力、财力、时间的浪费，并且难以保证时效性的要求。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种远程控制器以及自动气象站，通过远程检测自动气象站采集器的数据传输情况，判断自动气象站采集器是否发生故障，当判断自动气象站采集器死机后，自动进行自动气象站电源通断的控制，从而实现采集器的重启，为自动气象站的气象数据监测提供技术保障。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种远程控制器，包括：微处理器、UART模块以及电源控制电路；

微处理器分别与UART模块以及电源控制电路连接；

微处理器通过UART模块对自动气象站采集器进行数据传输检测，并根据采集器的数据传输信息，判断采集器发生故障时，向电源控制电路发送第一控制指令；

电源控制电路，根据第一控制指令控制自动气象站电源的通断，以实现采集器的重启。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，还包括：电压检测电路；

电压检测电路与微处理器连接；

电压检测电路，检测自动气象站电源的电压值，并将电压值发送至微处理器；

微处理器在判断电压值小于预设阈值时，向电源控制电路发送第二控制指令；

电源控制电路根据第二控制指令断开自动气象站电源。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，电压检测电路包括：电压采集电路以及模数转换电路；

电压采集电路与模数转换电路连接；

电压采集电路将采集到的自动气象站电源的电压模拟信号发送至模数转换电路；

模数转换电路与微处理器连接；

模数转换电路将电压模拟信号转换为电压数字信号，得到自动气象站电源的电压值，并发送至微处理器。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，还包括：GSM/GPRS模块；

微处理器与GSM/GPRS模块连接；

微处理器通过GSM/GPRS模块进行远程控制器与终端设备的远程信息交互。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，还包括：IO口扩展电路；

IO口扩展电路与微处理器连接，将远程控制器的IO口数量扩展为13个。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，电源控制电路包括：继电器模块以及扩展继电器模块；

继电器模块与远程控制器的第一IO口和第三IO口连接；

扩展继电器模块与远程控制器的第四IO口和第五IO口连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，还包括：报警装置；

微处理器与报警装置连接；

微处理器在判断电压检测电路所发送的气象站电源的电压值小于预设阈值时，向报警装置发送报警指令；

报警装置根据报警指令进行短信报警。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，报警装置包括：声音报警器、灯光报警器、短信报警器中至少一种。

第二方面，本实用新型实施例提供一种自动气象站，自动气象站包括：采集器以及如第一方面所述的远程控制器；

采集器与远程控制器连接；

采集器用于采集多种气象数据；

远程控制器对采集器进行数据传输检测，根据采集器的数据传输信息，判断采集器发生故障时，控制采集器执行重启操作。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，还包括：无线传输模块；

无线传输模块与采集器连接，用于采集器所采集的气象数据的无线传输；

远程控制器分别与采集器以及无线传输模块连接。

本实用新型实施例提供的技术方案带来了以下有益效果：本实用新型实施例提供的远程控制器包括：微处理器、UART模块以及电源控制电路；微处理器分别与UART模块以及电源控制电路连接；微处理器通过UART模块对自动气象站采集器进行数据传输检测，并根据采集器的数据传输信息，判断采集器发生故障时，向电源控制电路发送第一控制指令；电源控制电路，根据第一控制指令控制自动气象站电源的通断，以实现采集器的重启。本实施例提供的远程控制器通过远程检测自动气象站采集器的数据传输情况，判断自动气象站采集器是否发生故障，当判断自动气象站采集器死机后，自动进行自动气象站电源通断的控制，进而实现采集器的重启，为自动气象站的气象数据监测提供技术保障。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型实施例一所提供的一种远程控制器的示意图；

图2示出了本实用新型实施例二所提供的一种远程控制器的示意图；

图3示出了本实用新型实施例二所述提供的一种远程控制器中电源模块的电路图；

图4示出了本实用新型实施例三所提供的一种气象站控制系统的示意图；

图5示出了本实用新型实施例三所提供的一种气象站控制系统中各装置连接结构的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

目前现有的地面气象数据观测业务系统中所使用的自动气象站，由于使用年限长导致的器件老化，以及气温、湿度、沙尘等原因导致的固件程序死机现象频发，必须通过硬件电源重启处理，而保障人员去现场进行重启存在巨大的人力、财力、时间的浪费，并且难以保证时效性的要求。基于此，本实用新型实施例提供的一种远程控制器以及自动气象站，通过远程检测自动气象站采集器的数据传输情况，判断自动气象站采集器是否发生故障，当判断自动气象站采集器死机后，自动进行自动气象站电源重启，为自动气象站的气象数据监测提供技术保障。为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种远程控制器进行详细介绍。

实施例一：

本实用新型实施例提供一种远程控制器，可以任意安装在现用的自动气象站中，起到辅助技术保障的作用。如图1所示，该远程控制器包括：微处理器11、UART模块12以及电源控制电路13；

其中，微处理器11分别与UART模块12以及电源控制电路13连接；微处理器11通过UART模块12对自动气象站采集器进行数据传输检测，并根据采集器的数据传输信息，判断采集器发生故障时，向电源控制电路13发送第一控制指令；电源控制电路13，根据第一控制指令控制自动气象站电源的通断，以实现采集器的重启。

具体的，微处理器11采用基于ARM的单片机主控芯片，通过与其连接的UART模块12，实时对自动气象站采集器进行数据传输检测，获取采集器当前的工作状态。本实施例中，UART模块12为串行通讯模块，包括多个端口，其中两个端口的Rx完成采集器数据收发的监测，另一个完整的RS232端口可以独立完成采集器的串口数据访问。当根据检测到的采集器的数据传输信息，判断出该采集器发生死机等故障时，自动向电源控制电路13发送控制指令，以使电源控制电路13正确地进行电源通断控制，实现采集器的重启功能。因而可以减少保障人员去现场对自动气象站进行硬件电源重启而导致的人力、物力、时间的浪费，保证故障维修维护的时效性。从而为自动气象站的气象数据监测提供技术保障。

实施例二：

本实用新型实施例提供一种远程控制器，参见图2所示，该远程控制器除了包括如实施例一中的微处理器21、UART模块22以及电源控制电路23外，还包括：电压检测电路24、GSM/GPRS模块25、IO口扩展电路26、报警装置27。

其中，电压检测电路24与微处理器21连接；电压检测电路24，检测自动气象站电源的电压值，并将电压值发送至微处理器21；微处理器21在判断电压值小于预设阈值时，向电源控制电路23发送第二控制指令；电源控制电路23根据第二控制指令断开自动气象站电源。

具体的，微处理器21采用基于ARM的单片机主控芯片，通过与其连接的电压检测电路24，实时获取自动气象站电源的电压值，当该电压值低于预设阈值时，向电源控制电路23发送控制指令，以使电源控制电路23控制自动气象站电源断开，起到保护自动气象站蓄电池的作用。此外，该电压检测电路24还可以对采集的电压数据进行保存，并为保障人员提供电压变化曲线，以使保障人员准确地获自动气象站系统的电压情况，进而采取相应的措施。

在本实用新型实施例中，电压检测电路24具体包括：电压采集电路241以及模数转换电路242；电压采集电路241与模数转换电路242连接；电压采集电路241将采集到的自动气象站电源的电压模拟信号发送至模数转换电路242；模数转换电路242与微处理器21连接；模数转换电路242将电压模拟信号转换为电压数字信号，得到自动气象站电源的电压值，并发送至微处理器21。

具体的，电压采集电路241和模数转换电路242可以采用ADI公司的16位ADC芯片AD7792，具有2路独立的恒流源，主要完成自动气象站电源系统电压的检测，并将采集到的电压模拟信号转换为电压数字信号，发送给微处理器21，以使微处理器21作进一步分析判断。

作为一种优选实施方式，本实用新型实施例中的微处理器21还与GSM/GPRS模块25连接；微处理器21通过GSM/GPRS模块25进行远程控制器与终端设备的远程信息交互。

GSM/GPRS模块25能够完成通讯功能，实现远程控制器与移动终端的远程交互。移动终端可以是手机、PAD，也可以是其它的能够进行短信收发的终端设备。

另外，微处理器21还与IO口扩展电路26连接，IO口扩展电路26可以将远程控制器的IO口数量扩展为13个，以扩展远程控制器的其它功能。

在本实施例中电源控制电路23包括：继电器模块231以及扩展继电器模块232。继电器模块231与远程控制器的第一IO口和第三IO口连接；扩展继电器模块232与远程控制器的第四IO口和第五IO口连接。第六IO口与第七IO口为两路串口信息输入端口，用于监测业务用数据采集设备RS232通讯数据线路上的数据；第八IO口与第九IO口为一路标准RS232收发通讯端口Rx和Tx，连接到采集器的“调试端口”进行数据访问。

进一步，本实用新型实施例中，远程控制器还包括：电源模块。电源模块与微处理器21连接，为远程控制器提供电压。

如图3所示，本实用新型实施例提供了一种电源模块电路图，具体包括：充电电路和储电电路。充电电路的输入端用于连接外接电源，以接收外部电源电压进行充电；充电电路的输出端与储电电路连接，以将充电的电量储存在储电电路中；储电电路为远程控制器供电。

作为一种优选实施方式，充电电路具体包括：充电芯片以及充电状态显示电路，充电芯片为TP4056充电器。具体的，微处理器21与充电芯片的第5引脚连接，以控制充电电路工作；充电芯片的第4引脚和第8引脚连接外接电源，以接收外部电源电压进行充电；充电芯片的第5引脚还与储电电路连接，以将充电的电量储存在储电电路中。此外，充电状态显示电路与充电芯片连接，以实现充电电路的充电指示功能。

由于现有的自动气象站采用太阳能蓄电池进行供电，长期运行后蓄电池性能下降，常常导致冬季或者夜晚出现电压不足引起的系统停运，所以保障人员急需知道电源系统电压的波动情况，以及必要的电压报警。

因此，本实用新型实施例所提供的远程控制器中，还包括：报警装置27。微处理器21与报警装置27连接，根据电压检测电路24所发送的气象站电源的电压值，判断该电压值小于预设阈值时，向报警装置27发送报警指令。报警装置27根据报警指令进行短信报警。

当然，对于非远程控制的气象站，报警装置27也可以为声音报警器或者灯光报警器，其中，声音报警器具体包括：蜂鸣器以及蜂鸣器驱动电路，当蜂鸣器驱动电路接收到微处理器21所发送的报警指令时，根据该报警指令控制蜂鸣器进行声音报警。

本实用新型实施例所提供的远程控制器，在根据检测到的采集器的数据传输信息，判断出该采集器发生死机等故障时，自动向电源控制电路23发送控制指令，以使电源控制电路23正确地进行电源通断控制，实现采集器的重启功能。因而可以减少保障人员去现场对自动气象站进行硬件电源重启而导致的人力、物力、时间的浪费，保证故障维修维护的时效性。从而为自动气象站的气象数据监测提供技术保障。此外，还可以通过电压检测电路24，实时获取自动气象站电源的电压值，当该电压值低于预设阈值时，控制自动气象站电源断开，起到保护自动气象站蓄电池的作用。还可以通过报警装置27向工作人员的终端设备发送短信报警信息。

实施例三：

本实用新型实施例提供一种自动气象站，参见图4所示，该自动气象站包括：采集器31以及如上述实施例所述的远程控制器32。

其中，采集器31与远程控制器32连接；采集器31用于采集多种气象数据；远程控制器32对采集器31进行数据传输检测，根据采集器31的数据传输信息，判断采集器31发生故障时，控制采集器31执行重启操作。

此外，自动气象站还包括：无线传输模块33。

无线传输模块33与采集器31连接，用于采集器31所采集的气象数据的无线传输；远程控制器32分别与采集器31以及无线传输模块33连接。

采集器31为目前业务用自动气象站的数据采集核心部件，无线传输模块33为目前业务用无人值守自动气象站的数据收发模块。如图5所示，远程控制器32与采集器31以及无线传输模块33的连接方式如下：

电源链路首先接入本远程控制器32，然后连接到业务用数据采集器31的电源端口，进行供电电源通断的控制。图5中的方法1与方法2为两种数据采集器31死机状态监测方案。

方法1：无线传输模块33与采集器31连接，用于采集器31采集的气象数据的无线传输；远程控制器32分别与采集器31以及无线传输模块33连接，远程控制器32读取通讯线路上的上下行数据，每隔预设时间，对数据进行一次检测，如果在预设时间内没有数据传输，则判断采集器31死机，进而控制采集器31进行重启。设置间隔进行检测，如果数据流间隔符合预设，认为没死机。

方法2：远程控制器32向采集器31发送数据读取指令，每隔预设时间，判断是否有采集器31的返回数据，如果有，则采集器31正常，如果没有，则判断采集器31死机，进而控制采集器31重启。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述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：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，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。