一种手持气象仪、气象站制造技术

本发明专利技术提供了一种手持气象仪(1)、气象站，手持气象仪(1)包括：气象传感器单元(11)，对气象要素进行观测，所述气象要素包括：气温、湿度、气压、降水、风向、风速；数据采集处理单元(12)，对所述气象传感器单元(11)进行控制和数据采集，对采集数据进行计算处理后，得到各个气象要素值，同时进行初步的数据统计，得出各个极值，将这些结果数据存储在数据存储区；数据传输通信单元(13)，采用有线或无线传输方式将结果数据传送到外部的终端上；数据显示单元(14)，对所述结果数据进行实时显示；供电单元(15)，对所述手持气象仪(1)的其他单元进行供电。本发明专利技术重量轻，便携性强，操作简单。

A Handheld Meteorometer and Meteorological Station

【技术实现步骤摘要】
一种手持气象仪、气象站
本专利技术属于军队野战便携气象观测、单兵地面气象自动化
，特别涉及一种手持气象仪、气象站。
技术介绍
气象科学与防灾减灾、工农业生产、工程建设、军队作战等领域息息相关。在日常工作或者特定环境的条件下，通常需要对某个地域或者某些特定地点的温度、湿度、风向风速等气象要素有所需要。但是在实际保障过程中还存在以下不足：首先，装备大多部署在固定阵地上，且显示终端也都部署在预报员值班工作平台计算机上，而且，装备占地面积大，需要较大的部署空间，移动不便或无法移动部署，车载气象保障系统虽然方便移动但仍然需要占用较大空间；其次，装备所获取的观探测数据或接受数据均采用有线方式连接到固定的显示终端，无法提供其他的数据传输途径，无法采用无线传输的方式获取数据。作为野战便携式气象观测设备，无论是民用气象观测和军队行军打仗，在方便与快捷方面起着不可估量的作用。
技术实现思路
鉴于上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种手持气象仪、气象站。军队机动作战保障的突出特点是作战任务急，作战部队准备时间短，气象保障必须在作战部队机动过程中，及时、准确地将作战地区的气象要素数据提供给作战决策机关和作战部队。为了提高机动作战保障设备架设速度，以及及时有效的投入气象保障工作，本专利技术着眼设备的机动性能，以及设备的功能性，稳定性，尽可能提高设备的便携性。本专利技术提供的新型野战便携气象仪是根据我军野战气象保障的使用特点和要求，采用先进的多要素气象传感技术、低功耗数据采集显示技术、高性能供电技术以及集多种通信技术为一体的单兵气象保障设备。设备能够在野战机动条件下完成对地面风向、风速、温度、湿度、气压、降水等气象要素实施自动数据采集、传输、处理、显示和存储，为地面气象观测人员、气象预报人员，以及各类作战指挥人员提供地面气象实时观测信息服务，提高我军野战条件下气象观测的自动化水平，为我军作战、训练和日常气象保障提供实时、具有精准性的地面气象观测资料。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：根据本专利技术的一个方面，提供了一种手持气象仪，包括：气象传感器单元，对气象要素进行观测，气象要素包括：气温、湿度、气压、降水、风向、风速；数据采集处理单元，对气象传感器单元进行控制和数据采集，对采集数据进行计算处理后，得到各个气象要素值，同时进行初步的数据统计，得出各个极值，将这些结果数据存储在数据存储区；数据传输通信单元，采用有线或无线传输方式将结果数据传送到外部的终端上；数据显示单元，对结果数据进行实时显示；供电单元，对手持气象仪的其他单元进行供电。在本专利技术的某些实施例中，气象传感器单元包括一体式多要素传感器，其包括：风向风速传感器、PTU测量传感器、降水传感器。在本专利技术的某些实施例中，一体式多要素传感器内置三轴电子罗盘，实现自动定北测量风向，无需事先标定方位。在本专利技术的某些实施例中，一体式多要素传感器包括温度补偿模块，通过数据采集处理单元的单片机和温度误差补偿程序对传感器信号的温度误差进行补偿。在本专利技术的某些实施例中，有线传输方式采用标准的RS232串口，无线传输方式采用蓝牙。在本专利技术的某些实施例中，数据显示单元包括OLED液晶显示屏。在本专利技术的某些实施例中，供电单元包括磷酸铁锂电池。在本专利技术的某些实施例中，手持气象仪还包括：综合防雷单元，对电路线路进行避雷保护。根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种气象站，包括上述的手持气象仪、外部终端，外部终端与手持气象仪之间通过手持气象仪的数据传输通信单元实现数据连接。在本专利技术的某些实施例中，气象站还包括三脚架，手持气象仪与外部终端设置在三脚架上；外部终端通过GPRS/CDMA/北斗卫星的通信方式将数据传输到后端进行应用。从上述技术方案可以看出，本专利技术手持气象仪至少具有以下有益效果其中之一：(1)本专利技术采用一体式多要素传感器，无任何机械结构，测量精度和可靠性高，温度年漂移小；(2)本专利技术采用OLED显示设备，不需用到背光板，同时视角广、画质均匀、反应速度快，功耗非常低，特别是高亮度，阳光下清晰可见显示内容，使用温度范围宽；同时由于OLED是全固态、非真空器件，具有抗震动等效果；(3)本专利技术采用有线或者无线的数据传输方式，尤其采用蓝牙无线传输方式，功耗低、传输速度快、抗干扰能力强、传输距离长；(4)本专利技术采用大容量磷酸铁锂电池，磷酸铁锂电池循环寿命长、安全性能优良、温度范围可达到-40℃至60℃工作的温度指标,采用电池供电可整机连续工作24小时以上，从而使设备适合野外条件恶劣的环境；(5)本专利技术重量轻，便携性强，操作简单，可随身包背或箱提；(6)本专利技术工作方式多样，扩展功能强。附图说明图1为本专利技术实施例手持气象仪的结构示意图。图2为本专利技术实施例气象站的结构示意图。图3为本专利技术实施例气象站的结构框图。图4为本专利技术实施例气象站数据的信息流程图。图5为本专利技术实施例手持气象仪的外部接口关系图。图6为本专利技术实施例传感器特性曲线图。图7为本专利技术实施例二次曲线插值法示意图。图8为本专利技术实施例不同温度下的静态特性示意图。【主要元件】1-手持气象仪；11-气象传感器单元；12-数据采集处理单元；13-数据传输通信单元；14-数据显示单元；15-供电单元；16-综合防雷单元；2-三脚架；3-外部终端。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。在本专利技术实施例中，提供了一种手持气象仪1及气象站，气象站包括手持气象仪1。如图1-3所示，本专利技术手持气象仪1包括：气象传感器单元11、数据采集处理单元12、数据传输通信单元13、数据显示单元14、供电单元15和综合防雷单元16。气象站包括：手持气象仪1、三脚架2和外部终端3。气象传感器单元11对各个气象要素进行观测，其所包括的传感器种类主要有：气温、湿度、气压、降水、风向、风速等。根据野战气象条件下的单兵作战使用要求，本专利技术采用了一体式多要素传感器。气象传感器单元11包括：风向风速传感器、PTU测量传感器、降水传感器。风向风速传感器采用WINDCAP传感器。该传感器采用超声波传感器来探测水平风速风向。WINDCAP传感器包括三个传感器单元，该三个传感器单元在同一个水平面上，其可以确保任何方向的风速风向测量，没有死角或无效读数。该传感器没有移动部件，从而免维护。风速测量范围从0到60米/秒、风向测量0到360°。WINDCAP传感器的测量原理基于超声传输时间，超声波从一个探头传送到另一个探头所需要的时间是与风速及超声通路有关。双向测量传输时间。零风速发送和返回的传输时间相等。超声通道之间的风是顶风传输时间递增，而顺风传输时间则递减。通过对这两种传输时间的测量，微控制器计算通路间的风速。计算出的风速不受高度、温度和湿度的影响。一个通路重复测量探测风速。WINDCAP传感器的传感器探头相互之间保持120度的偏离角。温度、湿度、大气压力可以在PTU测量传感器中同时测量，每个参数传感器均为容性传感器。大气压测量采用BAROCAP传感器，该传感器具有迟滞小、重复性好、温度系数小、长期稳定性好等特点。温度测量采用THERMOCAP传感器、湿度测量采用HUMICAP传感器，它们具有精度高、长期稳定性好等特点。PTU测量传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种手持气象仪(1)，其特征在于，包括：气象传感器单元(11)，对气象要素进行观测，所述气象要素包括：气温、湿度、气压、降水、风向、风速；数据采集处理单元(12)，对所述气象传感器单元(11)进行控制和数据采集，对采集数据进行计算处理后，得到各个气象要素值，同时进行初步的数据统计，得出各个极值，将这些结果数据存储在数据存储区；数据传输通信单元(13)，采用有线或无线传输方式将结果数据传送到外部的终端上；数据显示单元(14)，对所述结果数据进行实时显示；供电单元(15)，对所述手持气象仪(1)的其他单元进行供电。

【技术特征摘要】
1.一种手持气象仪(1)，其特征在于，包括：气象传感器单元(11)，对气象要素进行观测，所述气象要素包括：气温、湿度、气压、降水、风向、风速；数据采集处理单元(12)，对所述气象传感器单元(11)进行控制和数据采集，对采集数据进行计算处理后，得到各个气象要素值，同时进行初步的数据统计，得出各个极值，将这些结果数据存储在数据存储区；数据传输通信单元(13)，采用有线或无线传输方式将结果数据传送到外部的终端上；数据显示单元(14)，对所述结果数据进行实时显示；供电单元(15)，对所述手持气象仪(1)的其他单元进行供电。2.根据权利要求1所述的手持气象仪(1)，其特征在于，所述气象传感器单元(11)包括一体式多要素传感器，其包括：风向风速传感器、PTU测量传感器、降水传感器。3.根据权利要求2所述的手持气象仪(1)，其特征在于，所述一体式多要素传感器内置三轴电子罗盘，实现自动定北测量风向，无需事先标定方位。4.根据权利要求2所述的手持气象仪(1)，其特征在于，所述一体式多要素传感器包括温度补偿模块，通过所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：严辉，吴双，
申请(专利权)人：北京维天信气象设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11