一种风速风向传感器防冻装置及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及地面气象观测领域，具体涉及一种风速风向传感器防冻装置及系统。
【背景技术】
[0002]随着我国气象监测自动化建设的全面实施，全国已经建成的自动气象观测站约4万多个，风向和风速是大气探测中最基本的观测要素。机械式风速、风向传感器有着稳定性好、成本低、便于维护等优点，在我国气象观测业务中被广泛使用。然而，风速、风向传感器在低温、静风条件下，雨凇、雾凇和结冰会造成风速、风向传感器冻结，从而无法监测到风向、风速数据。在我国南方多省每年冬季会大量出现此类故障，造成了观测数据的缺测或错误，严重影响了自动气象站的数据观测业务。目前，市场上还没有能解决此类故障的相关产品O
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供在不影响风场的情况下，在风速、风向传感器上增加自动加热辅助装置，实现对风速、风向传感器进行防冻保护。
[0004]本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:
[0005]—种风速风向传感器防冻装置，包括:
[0006]环境传感器，与控制器连接，用于实时采集大气的环境数据；
[0007]控制器，用于在采集的环境数据满足结冰条件时，启动加热装置；
[0008]云母加热片，与控制器连接，用于根据控制器的控制对风速风向传感器的外壳进行加热；
[0009]输入装置，与控制器连接，用于向控制器输入控制指令；
[0010]数据传输接口，与控制器连接和外界设备连接，用于与外界设备交换数据。
[0011]本实用新型的有益效果是:本实用新型可控制云母加热片的启动、停止，用户可实时监控自动气象站的气温、湿度以及风速、风向传感器外壳的温度。云母加热片绝缘性能好、耐高温、重量轻、体积小、功率大、成本低，而且可设计成各种形状，非常适合用于加热风速、风向传感器外壳，
[0012]在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
[0013]进一步的，本实用新型还包括与控制器电性连接的显示屏。
[0014]采用上述进一步方案的有益效果是:环境传感器测得的数据可在显示屏上实时显不O
[0015]进一步的，所述输入装置包括键盘、手动控制开关和模式选择开关中的至少一种。
[0016]采用上述进一步方案的有益效果是:用户可通过键盘和显示屏设置空气温度、湿度、外壳温度的阈值，通过模式选择开关选择手动模式后，再通过装置上的手动控制开关或用户终端可直接控制云母加热片的启停。本实用新型可通过自动、手动模式的切换能确保装置适应各种地域复杂天气环境。
[0017]进一步的，所述环境传感器包括温度传感器和/或湿度传感器，用于采集风速风向传感器外壳的温度和/或湿度数据。
[0018]进一步的，所述控制器为单片机。
[0019]进一步的，所述数据传输接口为RS485接口。
[0020]进一步的，所述控制器还连接GPRS通讯模块。
[0021]—种风速风向传感器防冻系统，包括上述的风速风向传感器防冻装置，还包括和控制器连接的用户终端，所述用户终端上设有报警装置。
[0022]进一步的，所述用户终端为PC机，通过RS485接口和控制器电性连接。
[0023]进一步的，所述用户终端为智能手机或平板电脑中的任一种，所述用户终端通过GPRS通讯模块和控制器连接。
[0024]采用上述进一步方案的有益效果是:本实用新型可以通过数据传输接口或GPRS通讯模块将环境数据传输到到用户终端。
【附图说明】
[0025]图1为本实用新型防冻装置电路连接示意图。
【具体实施方式】
[0026]以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
[0027]如图1所示，为本实用新型防冻装置电路连接示意图，本实施例的防冻装置采用使用单片机作为控制器，通过环境传感器实时采集大气温度和湿度数据，当判断温度和湿度满足结冰条件时，启动云母加热片，同时实时采集风速、风向传感器外壳的温度。通过外壳温度可判断加热片是否正常工作，当外壳温度高于设定值时，停止加热。实时气温、湿度和传感器外壳温度可在显示屏上实时显示，也可以通过数据传输接口，例如RS485接口，上传到PC机，在界面上通过曲线实时显示，还可以通过GPRS通讯模块将数据传输到智能手机或平板电脑。
[0028]由于自动气象站所在位置空气温度、湿度，海拔高度等环境因素不同，结冰条件也存在差异，本装置设计了可调参数控制启动和停止加热，用户可通过键盘和显示屏设置空气温度、湿度、外壳温度的阈值。同时还设计了手动控制模式，用户通过模式选择开关选择手动模式后，通过装置上的手动控制开关或PC机上的软件可直接控制云母加热片的启停。手动模式下，当风速、风向传感器达到结冰条件时，在PC机上会自动报警，提醒用户开启云母加热片。
[0029]考虑到室外环境、加热效果、安装条件等因素，加热装置采用云母加热片。云母加热片绝缘性能好、耐高温、重量轻、体积小、功率大、成本低，而且可设计成各种形状，非常适合用于加热风速、风向传感器外壳。
[0030]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种风速风向传感器防冻装置，其特征在于，包括: 环境传感器，与控制器连接，用于实时采集大气的环境数据； 控制器，用于在采集的环境数据满足结冰条件时，启动加热装置； 云母加热片，与控制器连接，用于根据控制器的控制对风速风向传感器的外壳进行加执.JtW ， 输入装置，与控制器连接，用于向控制器输入控制指令； 数据传输接口，与控制器连接和外界设备连接，用于与外界设备交换数据。2.根据权利要求1所述的风速风向传感器防冻装置，其特征在于，还包括与控制器电性连接的显示屏。3.根据权利要求1所述的风速风向传感器防冻装置，其特征在于，所述输入装置包括键盘、手动控制开关和模式选择开关中的至少一种。4.根据权利要求1所述的风速风向传感器防冻装置，其特征在于，所述环境传感器包括温度传感器和/或湿度传感器，用于采集风速风向传感器外壳的温度和/或湿度数据。5.根据权利要求1所述的风速风向传感器防冻装置，其特征在于，所述控制器为单片机。6.根据权利要求1所述的风速风向传感器防冻装置，其特征在于，所述数据传输接口为RS485接口。7.据权利要求1所述的风速风向传感器防冻装置，其特征在于，所述控制器还连接GPRS通讯模块。8.—种风速风向传感器防冻系统，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的风速风向传感器防冻装置，还包括和控制器连接的用户终端，所述用户终端上设有报警装置。9.根据权利要求8所述的风速风向传感器防冻系统，其特征在于，所述用户终端为PC机、智能手机和平板电脑中的任一种，所述控制器通过RS485接□和PC机电性连接;所述控制器通过GPRS通讯模块和智能手机或平板电脑连接。
【专利摘要】本实用新型涉及一种风速风向传感器防冻装置及系统，采用使用单片机作为核心控制单元，通过环境传感器实时采集大气温度和湿度数据，当判断温度和湿度满足结冰条件时，启动云母加热片，同时实时采集风速、风向传感器外壳的温度。通过外壳温度可判断加热片是否正常工作，当外壳温度高于设定值时，停止加热。实时气温、湿度和传感器外壳温度可在显示屏上实时显示，也可以通过数据传输接口上传到用户终端上，在界面上通过曲线实时显示，本实用新型通过自动控制云母加热片的启动、停止，同时用户可实时监控自动气象站的气温、湿度以及风速、风向传感器外壳的温度。而且本实用新型通过设计自动、手动模式能确保装置适应各种地域复杂天气环境。
【IPC分类】G05D23/30
【公开号】CN205176692
【申请号】CN201520978879
【发明人】杨维发, 邬昀, 刘梦雨, 万定祥, 张瑞清, 李鑫, 杨维军
【申请人】湖北省气象信息与技术保障中心
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年11月30日