智能天气伞制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能天气伞，包括伞柄、位于伞柄顶部的伞面和用于支撑伞面的伞骨，伞面由柔性太阳能电池构成，伞柄内安装蓄电池模块并在伞柄上设置与该蓄电池模块相连接的USB接口；伞面将接收到的太阳能转化为电能并储在蓄电池模块中，同时通过USB接口对电子设备进行充电。优点为：该伞能充分有效地将太阳能转为电能；能采集风速、温度、压力和湿度等多种气象信息，用以追踪和分析等压线和气压变化进行天气预测；能通过测量雨强及持续时间以获得降水信息；还能将采集的信息数据反馈至手机客户端，再通过手机网络上传到一个云服务器终端，供有需要数据的有关部门下载；该伞还具有GPS定位功能，使其成为移动的气象观测站。

【技术实现步骤摘要】

技术涉及一种雨具，尤其涉及一种智能天气伞。
技术介绍
目前市面上的雨伞结构功能单一，一般只具有遮阳挡雨的功能，用途非常局限。如果在晴天使用，如何有效利用太阳能；如果在雨天使用，如何及时探测气象信息；如何将智能元素融入伞中，是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
技术目的：本技术的目的是提供一种多功能、多用途、智能化的天气伞。技术方案：本技术所述的智能天气伞，包括伞柄、位于伞柄顶部的伞面和用于支撑伞面的伞骨，所述伞面由柔性太阳能电池构成，所述伞柄内安装蓄电池模块，并在伞柄上设置与该蓄电池模块相连接的USB接口；伞面将接收到的太阳能转化为电能并储在蓄电池模块中，同时通过USB接口对电子设备进行充电。所述伞柄内还可以安装用于定位的GPS集成模块和用于接收其发出电信号的蓝牙传输模块，该蓝牙传输模块将其信号传输并储存至手机客户端，以实现伞的定位功能，解决了伞易丢失不易寻找的难题。在此基础上，所述伞柄顶部内嵌用于测量气象要素的集成气象传感器模块，伞柄内设有用于接收和处理该集成气象传感器模块发出电信号的处理器模块和用于接收该处理器模块发出电信号的蓝牙传输模块，该蓝牙传输模块将其信号传输并储存至手机客户端，此时的伞能够采集得到所需的风速、温度、压力和湿度等气象要素的信息，并将这些信息数据存储用以气象分析。所述集成气象传感器模块与蓄电池模块相连接，将蓄电池中的电能传输至集成气象传感器模块中，通过蓄电池为集成气象传感器模块充电。所述伞柄顶部内嵌用于测量雨水强度和持续时间的电容压力传感器模块，伞柄内设有用于接收和处理该电容压力传感器模块发出压敏电容信号的处理器模块和用于接收该处理器模块发出电信号的蓝牙传输模块，该蓝牙传输模块将其信号传输并储存至手机客户端。所述电容压力传感器与蓄电池模块相连接，将蓄电池中的电能传输至电容压力传感器中。所述伞柄顶部内嵌用于测量气象要素的集成气象传感器模块和用于测量雨水强度和持续时间的电容压力传感器模块，所述伞柄内安装用于接收和处理该集成气象传感器模块和电容压力传感器模块发出信号的处理器模块，用于接收该处理器模块发出信号的蓝牙传输模块，蓝牙传输模块将其信号传输并储存至手机客户端。在此基础上，伞柄内还可以安装GPS定位模块，所述蓝牙传输模块分别将处理器模块和GPS定位模块发出的信号传输并储存至手机客户端。所述手机客户端内存储的信息通过网络上传至数据云服务器终端。有益效果：与现有技术相比，本技术的优点为：首先，该智能天气伞能充分有效地将太阳能转为电能，为电子设备供电；其次能采集风速、温度、压力和湿度等多种气象信息，用以追踪和分析等压线和气压变化进行天气预测；同时还能通过测量雨强及持续时间以获得降水信息；此外还能将采集的信息数据反馈至手机客户端，再通过手机网络上传到一个云服务器终端，供有需要数据的有关部门下载；最后该伞还具有GPS定位功能，使其成为移动的气象观测站。附图说明图1为本技术智能天气伞的结构示意图；图2为本技术智能天气伞伞尖局部示意图；图3为本技术智能天气伞伞柄局部示意图；图4为本技术智能天气伞伞面结构示意图；图5为本技术智能天气伞的一种模块连接图。具体实施方式下面结合附图对本技术的技术方案作进一步说明。如图1-5所示，本技术的智能天气伞从下往上依次包括手柄4、伞柄1、位于伞柄顶部(伞尖2位置)的伞面3，伞面通过伞骨5支撑。伞面3是由市面上常见的一种柔性太阳能电池30(可由美国UNISOLAR公司生产)，该太阳能电池30是在127um的不锈钢上沉积三层非晶硅，太阳能电池30表面用高透光率的防水封装膜31(例如ETFE薄膜)封装，电池底部设有衬底32，伞面与伞柄接触部分设置导电正负电极33(可以为金属片)，该伞面具有轻便、弱光效果好，防水、容易和其它物体材质结合等优点，其转换效率达为10％左右。伞柄内(尤其是手柄4处)安装蓄电池模块6(例如可以是18650型锂离子电池)，该蓄电池模块通过导线7与伞面3连接，并在伞柄1上设置与该蓄电池模块6相连接的USB接口8；伞面3将接收到的太阳能转化为电能并储在蓄电池模块6中，同时通过USB接口8(可以采用DIUSBD12芯片，该接口为USB母口)对电子设备进行充电。同时由于伞面吸收了大部分的紫外光辐射，以达到更好地遮阳效果。伞柄顶部内嵌集成气象传感器模块9，它可以测量得到所需的温度、压力和湿度等气象要素的信息。目前有将多种传感器封装在一起的设备比如StormTag拥有气温、气压、紫外线等多种传感器，通过实时收集气压、气温、风向、湿度等各项天气数据，并追踪和分析等压线和气压变化进行天气预测，并且该功能可在不联网情况下使用，为户外用户提供更多便利，可采用防水设计和蓝牙技术，大小和SD记忆卡差不多大，比如万能传感器Sensordrone，通过内置的11种传感器，可以精确地探测温度、气体、湿度、颜色、光强，甚至海拔等信息，外观类似一块U盘，内置蓝牙4.0可以与智能手机配对。本技术的集成气象传感器模块9主要由温度、湿度以及压力传感器集成而成；其中，温度和湿度传感器采用Sensirion公司推出的全球最小的数字湿度和温度传感器——SHT21，元件尺寸仅为3*3*1.1mm；压力传感器采用意法半导体(ST)推出的无尘防水压力传感器，LPS22HB——也是是市场上唯一采用整体一次性成形塑料封装，热性能和机械强度均领先业界。同时，伞柄顶部还可以内嵌电容压力传感器模块10，例如由3×3的压敏电容阵列组成的传感器，压敏电容将压力信号转化为电容信号，通过检测雨水冲击作用间接测量雨量的大小和持续时间。电容式传感器测雨的工作原理为将雨水的冲击力转化为压敏电容信号，当电容的上电极表面受到雨水冲击时，电容的间距发生变化，使得输出的电容相应发生变化。我们可以通过实验建立起雨强与电容变化的关系，从而间接得到我们想要的降水信息。电容式传感器在日常生活中可应用于汽车前挡风玻璃的雨珠感应式雨刷器上。伞柄内(尤其是伞把手柄4处)安装GPS定位模块11(GPS芯片可以采用美国的SiRFIII系列，通用型尺寸为12×16mm)、用于接收和处理上述集成气象传感器模块9和电容压力传感器模块10发出信号的处理器模块12(采用与该GPS定位芯片相配套的处理器芯片)以及蓝牙传输模块13(采用CSR1010芯片数据蓝牙模块)。处理器模块相当于伞的“大脑”，控制各种数据收集传输过程，蓝牙传输模块则可以让我们的伞与手机客户端建立起联系，通过手机实时定位伞所在位置，这样再也不用为把伞落在何处的问题而担忧。同时，手机客户端内存储的信息通过网络上传至数据云服务器终端。同时，本技术的集成气象传感器模块和电容压力传感器可以分别与蓄电池模块相连接，将蓄电池中的电能传输至集成气象传感器模块和电容压力传感器中，以为其充电。本技术的智能天气伞可充当移动气象站模块，无论是晴天还是雨天出行，每个人手上的伞都可以成为一个移动的气象观测站，实时查看你身边的气象要素情况，也能够提供更高时空分辨率的实时气象数据，与GPS定位系统结合，得到定点信息，这将是一套十分宝贵的数据。该智能天气伞的使用者不仅可以充当数据收集者，通过他们收集到的数据也能反馈得到更加优质的气象服务。通过伞尖本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能天气伞，包括伞柄、位于伞柄顶部的伞面和用于支撑伞面的伞骨，其特征在于：所述伞面由柔性太阳能电池构成，所述伞柄内安装蓄电池模块，并在伞柄上设置与该蓄电池模块相连接的USB接口；伞面将接收到的太阳能转化为电能并储在蓄电池模块中，同时通过USB接口对电子设备进行充电。

【技术特征摘要】
1.一种智能天气伞，包括伞柄、位于伞柄顶部的伞面和用于支撑伞面的伞骨，其特征在于：所述伞面由柔性太阳能电池构成，所述伞柄内安装蓄电池模块，并在伞柄上设置与该蓄电池模块相连接的USB接口；伞面将接收到的太阳能转化为电能并储在蓄电池模块中，同时通过USB接口对电子设备进行充电。2.根据权利要求1所述的智能天气伞，其特征在于：所述伞柄内还安装GPS定位模块和用于接收其发出信号的蓝牙传输模块，该蓝牙传输模块将其信号传输并储存至手机客户端。3.根据权利要求1所述的智能天气伞，其特征在于：所述伞柄顶部内嵌用于测量气象要素的集成气象传感器模块，伞柄内设有用于接收和处理该集成气象传感器模块发出电信号的处理器模块和用于接收该处理器模块发出电信号的蓝牙传输模块，该蓝牙传输模块将其信号传输并储存至手机客户端。4.根据权利要求3所述的智能天气伞，其特征在于：所述集成气象传感器模块与蓄电池模块相连接，将蓄电池中的电能传输至集成气象传感器模块中。5.根据权利要求1所述的智能天气伞，其特征在于：所述伞柄顶部内嵌用于测量雨水强度和持续时间的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯志明，张志琦，汤子琪，黄茜，葛鸣洁，崔金梦，罗晓春，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32