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气象装备运行环境多要素采集器制造技术

技术编号:5400073 阅读:202 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种气象装备运行环境多要素采集器,其特征是它包括传感器采集模块、微处理器控制模块、显示模块、电源模块和数据传输模块,本实用新型专利技术的采集器对温度、湿度、烟雾、电源设计专用的电路实现采集功能,从而实现综合采集功能。克服了分散监测设备设备分散、相互不兼容、没有统一管理采集等弊端。本实用新型专利技术的采集器可以实时获取影响装备运行的环境要素信息,以便于对高危险等级的异常进行报警以便能及时处理,消除隐患。本实用新型专利技术实现了四个要素单板的综合采集和集成处理,精度和可靠性明显提高。(*该技术在2020年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及数据采集设备,尤其是一种可以采集多种气象装备运行环境多要 素采集器。
技术介绍
气象装备安全稳定运行是日常气象保障工作的基础,气象装备的运行环境满足设 计要求和安全防事故是确保装备安全稳定运行的重要条件。近年来,随着气象装备配发数 量增多,装备的技术含量与复杂性日益增强,对运行环境的要求也越来越高,因此气象装备 运行环境的安全保障的重要性和需求日益凸现。气象中心(台)包括多个不同室,每个室根据所安放设备和功能的不同,所需要检 测的环境要素也不尽相同。目前气象中心(台站)还没有对影响装备运行的温度、湿度、烟 雾含量等环境要素进行有效监测,装备运行的温度、湿度以及烟雾等环境要素直接影响精 密气象设备的工作和精度。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种多种气象装备运行环境多要素采集器,该采集器 可以将温度、湿度、烟雾等环境要素实时同时采集并传输,为这些气象设备运行环境要素信 息情报的收集汇总提供原始数据。本技术的技术方案是一种气象装备运行环境多要素采集器,它包括传感器采集模块、微处理器控制模 块、显示模块、电源模块、工作电源监测电路和数据传输模块,所述传感器采集模块用于采 集温度和湿度两个拟量输出值;传感器采集模块还包括与微处理器控制模块的数字量信号 输入端连接的烟雾传感器;工作电源监测电路用于检测零线与火线压差以及地线与火线压 差,工作电源监测电路的零线与火线压差输出值以及地线与火线压差输出值分别与微处理 器控制模块对应的模数转换输入端连接;显示模块包括液晶显示模块以及液晶显示模块控 制电路,液晶显示模块控制电路连接微处理器控制模块的输出端口 ;电源模块包括为温度 传感器和湿度传感器提供电源的传感器模块工作电源电路、连接微处理器控制模块的电源 输入端的微处理器工作电源电路以及连接液晶显示模块控制电路的液晶显示模块工作电 源电路;数据传输模块包括数据传输模块接口电路和串行通信总线接口,数据传输模块接 口电路与微处理器控制模块的通用异步收发端口连接。所述温度传感器为钼电阻传感器。所述湿度传感器为湿敏电容传感器。所述采集器还包括与微处理器控制模块的振动器控制端连接的时钟电路。所述采集器还包括与微处理器控制模块的复位控制端连接的复位控制电路。所述传感器采集模块包括温度传感器和温度测量电路,温度测量电路连接微处理 器控制模块的模数转换输入端,传感器采集模块还包括湿度传感器和湿度测量电路,湿度 测量电路连接微处理器控制模块的模数转换输入端。所述采集器还包括JTAG调试电路,所述JTAG调试电路的复位端、输出端、输入端、 时钟端和模选信号端分别与微处理器控制模块的相应端口连接。本技术的有益效果是本技术的采集器对温度、湿度、烟雾设计专用的电路实现采集功能,从而实现 综合采集功能。克服了分散监测设备设备分散、相互不兼容、没有统一管理采集等弊端。本技术的采集器可以实时获取影响装备运行的环境要素信息,以便于对高危 险等级的异常进行报警以便能及时处理,消除隐患。本技术的采集器的使用能够改变目前人工监控模式,监控方式从被动转变为 主动,从离散转变为连续,从事后分析转变为实时监测。可为各级气象保障业务部门的装备 保障和安全管理提供一个便捷、可靠的手段,提高管理的效率,提高装备保障与管理的信息 化水平。系统可以作为日常装备保障与值班的一个辅助手段和平台。附图说明图1是本技术的原理框图。图2是本技术的温度测量电路的电路图。图3是本技术的湿度测量电路的电路图。图4是本技术的工作电源监测电路的电路图。图5是本技术的微处理控制模块LM3S6916的管脚功能示意图。图6是本技术的微处理器工作时钟的电路图。图7是本技术的JTAG调试接口电路的电路图。图8是本技术的系统复位控制电路的电路图。图9是本技术的液晶显示模块控制电路的电路图。图10是本技术的温湿传感器工作电源的电路图。图11是本技术的微处理器工作电源电路的电路图。图12是本技术的液晶显示模块工作电源电路的电路图。图13是本技术的是本技术的电路原理图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步描述一种气象装备运行环境多要素采集器,它包括传感器采集模块、微处理器控制模 块、显示模块、电源模块、工作电源监测电路和数据传输模块,所述传感器采集模块用于采 集温度和湿度两个拟量输出值;传感器采集模块还包括与微处理器控制模块的数字量信号 输入端连接的烟雾传感器;工作电源监测电路用于检测零线与火线压差以及地线与火线压 差,工作电源监测电路的零线与火线压差输出值以及地线与火线压差输出值分别与微处理 器控制模块对应的模数转换输入端连接;显示模块包括液晶显示模块以及液晶显示模块控 制电路,液晶显示模块控制电路连接微处理器控制模块的输出端口 ;电源模块包括为温度 传感器和湿度传感器提供电源的传感器模块工作电源电路、连接微处理器控制模块的电源 输入端的微处理器工作电源电路以及连接液晶显示模块控制电路的液晶显示模块工作电 源电路;数据传输模块包括数据传输模块接口电路和串行通信总线接口,数据传输模块接口电路与微处理器控制模块的通用异步收发端口连接。所述温度传感器为钼电阻传感器。所述湿度传感器为湿敏电容传感器。所述采集器还包括与微处理器控制模块的振动器控制端连接的时钟电路。所述采集器还包括与微处理器控制模块的复位控制端连接的复位控制电路。所述传感器采集模块包括温度传感器和温度测量电路,温度测量电路连接微处理 器控制模块的模数转换输入端,传感器采集模块还包括湿度传感器和湿度测量电路,湿度 测量电路连接微处理器控制模块的模数转换输入端。如图1所示,采集器的硬件结构主要由五个功能模块组成传感器采集模块、微处 理器控制模块、显示模块、电源模块和数据传输模块,下面对各个功能模块的实现电路进行 介绍。传感器采集模块包括钼电阻温度传感器、湿敏电容湿度传感器的接口与信号调理 电路,两路工作电源的转换调理电路。1.温度测量电路温度测量是利用PtlOOO钼电阻的阻值随温度变化的已知规律,通过测量钼电阻 值,来推算温度值的。测量电路由电阻分压电路、电压跟随电路和放大电路三部分组成,如 图2所示。设计电压跟随电路是为了减少放大电路的输入阻抗对钼电阻分压电路的影响, 减少电路的测量误差。设计放大电路是由于本系统的模数转换模块参考电压是3伏,设计 一定的放大倍数将本系统要求的满量程范围内的测量信号调整到0 3伏。放大器选用 LM324四路运算放大器,单电源供电。2.湿度测量电路湿度传感器湿敏电容在5伏供电的情况下,输出电压随湿度的变化在0 5伏之 间,为了将输出电压调整到微处理器模数转换的电压值范围内,同时解决湿敏电容的阻抗 对后续电路的影响,湿度的测量电路设计了两路电压跟随电路和一路分压电路,如图3所 示。设计电压跟随电路同时减少分压电路对前端湿敏电容测量电路和后端微处理器模数转 换电路的影响。3.烟雾传感器测量烟雾传感器输出信号是数字开关量,由CPU的PC5脚读入。4.工作电源监测电路工作电源为220V50HZ交流电,采集器主要是监测工作电源电压值,首先采用 9V15W的变压器将工作电源降低,然后通过二极管桥式整流电路将交流电转为直流电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气象装备运行环境多要素采集器,其特征是它包括传感器采集模块、微处理器控制模块、显示模块、电源模块、工作电源监测电路和数据传输模块,所述传感器采集模块用于采集温度和湿度两个拟量输出值;传感器采集模块还包括与微处理器控制模块的数字量信号输入端连接的烟雾传感器;工作电源监测电路用于检测零线与火线压差以及地线与火线压差,工作电源监测电路的零线与火线压差输出值以及地线与火线压差输出值分别与微处理器控制模块对应的模数转换输入端连接;显示模块包括液晶显示模块以及液晶显示模块控制电路,液晶显示模块控制电路连接微处理器控制模块的输出端口;电源模块包括为温度传感器和湿度传感器提供电源的传感器模块工作电源电路、连接微处理器控制模块的电源输入端的微处理器工作电源电路以及连接液晶显示模块控制电路的液晶显示模块工作电源电路;数据传输模块包括数据传输模块接口电路和串行通信总线接口,数据传输模块接口电路与微处理器控制模块的通用异步收发端口连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:胡友彬杨长业孔璐阮鲲燕忠吴家瑜罗炜
申请(专利权)人:胡友彬杨长业孔璐阮鲲燕忠
类型:实用新型
国别省市:84[中国|南京]

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