本实用新型专利技术公开了一种可自动对光的太阳能供电户外物联网气象站，包括安装在地面上的设备杆，设备杆上设有上平台、中平台和下平台，上平台上部从上到下依次设有安装在设备杆顶部的第一光照传感器球形阵列、百叶箱、风速传感器和风向传感器，中平台通过螺栓固定俯仰控制箱，俯仰控制箱通过铰链与俯仰控制铰链连接，俯仰控制铰链的另一端安装有一体化设备箱，一体化设备箱内设有物联网数据采集与控制器，一体化设备箱的外壁设有光伏板，光伏板通过连接杆连接光照传感器环形阵列。本装置通过第一光照传感器球形阵列，实现了光伏板自动调位，自动对光，从而更有效地利用光能，缩短电池充电时长，延长设备的工作时间；本装置整体结构简单紧凑，易于安装使用。
【技术实现步骤摘要】
一种可自动对光的太阳能供电户外物联网气象站
本技术涉及一种户外物联网气象站，具体涉及的是一种可自动对光的太阳能供电户外物联网气象站。
技术介绍
户外物联网气象站是近年来广泛应用于大田种植、山林地质灾害防护与野外气象信息采集的物联网数据采集系统。它通过大气压力传感器、大气温度传感器、大气湿度传感器、雨量传感器、光照传感器、风速传感器、风向传感器测量常规气象信息，通过土壤温湿度传感器测量土壤温湿度信息，通过数据采集器将传感器测得的模拟/数字信号转换为2G/3G/4G或NB-IOT/Lora等无线通讯信号，利用移动运营商基站或物联网中继节点上传至云服务器，后台远程服务器从云服务器下载得到所需数据后，根据对应的通信协议解析数据，获得实时气象墒情信息。由于户外物联网墒情气象站通常安装于不宜专门埋(架)设供电线缆的区域，所以目前户外物联网墒情气象站普遍采用太阳能供电，即通过光伏板经由专门的充放电电路，在存在足够光强照射的条件下，一边维持气象站工作，一边给电池充电，而当夜晚或光强不足时，则由电池维持气象站工作。但是受地球绕太阳公转和地球自转的影响，每天、不同时刻，太阳在天空中所处的角度与方位均不同，因此，大多数按固定角度、方向安装的光伏板，每天能够处于接近太阳光垂直照射并有效利用太阳光照的时长其实较短，一般只有正午前后两三个小时，这就很难保证设备的电池能够充满电，尤其在冬季和雨季，户外气象站经常会因光伏板工作时间太短而发生断电、电池亏电现象，严重影响设备正常使用，例如：CN209707711U公开了一种带光伏发电、有线或无线数据传输功能的户外气象站，集成度较高。但这种结构太阳能板只能固定在一个方向和角度，太阳能的利用率较低。CN110058327A公开了一种采用液压装置控制内部电池升降的户外气象站，可防止气象站安装在地势低洼处或顶盖漏水时，内部电池渗水；同时这种气象站采用多块光伏板供电，来确保设备的长时间运行。但这种气象站需要用到的光伏板较多，较为笨重，每块光伏板的利用率也比较低。此外，CN105954815B、CN206362955U等公开的气象站，也存在类似的问题。这正是因为上述气象站的光伏板安装好之后，光伏板的位置、角度即保持固定，不能随时处于正对阳光的位置，也就不能保证太阳能的利用率最高。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可自动对光的太阳能供电户外物联网气象站，可自动判断光照最强方向与光照最强角度，并自动将光伏板对向光照最强方向与角度。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种可自动对光的太阳能供电户外物联网气象站，包括安装在地面上的设备杆，所述设备杆上设有上平台、中平台和下平台，所述上平台上部从上到下依次设有安装在设备杆顶部的第一光照传感器球形阵列、百叶箱、风速传感器和风向传感器，所述第一光照传感器球形阵列为若干均匀分布的第一光照传感器，所述第一光照传感器球形阵列和所述百叶箱固定连接，所述风速传感器和所述风向传感器通过法兰固定在所述设备杆上，所述上平台的一侧安装有雨量筒，另一侧朝下安装有旋转控制步进电机，所述旋转控制步进电机控制旋转控制主动齿轮和旋转控制从动齿轮；所述上平台和所述中平台之间设有外转轴，所述外转轴通过上轴承和下轴承焊接在所述设备杆上，所述中平台通过螺栓固定俯仰控制箱，所述俯仰控制箱内安装有俯仰控制步进电机、俯仰控制主动齿轮和俯仰控制从动齿轮，所述俯仰控制步进电机通过螺栓安装于电机座上，所述电机座通过焊接或螺栓固定在所述中平台连接，所述俯仰控制箱通过铰链与俯仰控制铰链连接，所述俯仰控制铰链的另一端安装有一体化设备箱，所述一体化设备箱内设有物联网数据采集与控制器，所述一体化设备箱的外壁设有光伏板，所述光伏板通过连接杆连接光照传感器环形阵列，所述光照传感器环形阵列的外环侧边设有半圈均匀分布的第二光照传感器；所述下平台固定电池，所述电池的外壳套有电池防水盒。作为优化的，所述上平台上部从上到下依次设有安装在设备杆顶部的第一光照传感器球形阵列、百叶箱、风向传感器和风速传感器。作为优化的，所述百叶箱内安装有温湿度传感器。作为优化的，所述上平台上安装二氧化碳传感器、大气污染物传感器。作为优化的，所述下平台上安装有土壤温湿度传感器、土壤氮含量传感器。作为优化的，所述第一光照传感器球形阵列通过螺栓固定在所述设备杆上。作为优化的，所述上平台通过抱箍或焊接在所述设备杆上。作为优化的，所述上轴承为滚珠轴承,所述下轴承为止推轴承。作为优化的，所述第一光照传感器和所述第二光照传感器为光敏电阻作为优化的，所述光伏板通过螺栓或胶水固定在所述一体化设备箱上。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本装置通过第一光照传感器球形阵列，实现了光伏板自动调位，自动对光，从而更有效地利用光能，缩短电池充电时长，延长设备的工作时间；本装置整体结构简单紧凑，易于安装使用。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本装置的整体结构图；图2为第一光照传感器球形阵列的结构图；图3为光照方向的判断图；图4为第二光照传感器球形阵列的结构图；图5为光照角度判断图；图6为光伏板角度控制结构图。图中标号说明：1、第一光照传感器球形阵列，2、百叶箱，3、风速传感器，4、风向传感器，5、雨量筒，6、上平台，7、旋转控制步进电机，8、旋转控制主动齿轮，9、旋转控制从动齿轮，10、上轴承，11、外转轴，12、下轴承，13、俯仰控制箱，14、中平台，15、俯仰控制铰链，16、光伏板，17、第二光照传感器阵列，18、物联网数据采集与控制器，19、一体化设备箱，20、电池防水盒；21、电池；22、下平台；23、连接杆；24、设备杆；25、第一光照传感器；26、第二光照传感器；27、俯仰控制步进电机；28、俯仰控制主动齿轮；29、俯仰控制从动齿轮；30、电机座。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本技术，但并不构成对本技术的限定。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。需要说明的是，在本技术的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示对本技术结构的说明，仅是为了便于描述本技术的简便，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技术的限制。对于本技术方案中的“第一”和“第二”，仅为对相同或相似结构，或者起相似功能的对应结构的称谓区分，不是对这些结构重要性的排列，也没有排序、或比较大小、或其他含义。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可自动对光的太阳能供电户外物联网气象站，其特征在于：包括安装在地面上的设备杆(24)，所述设备杆(24)上设有上平台(6)、中平台(14)和下平台(22)，所述上平台(6)上部从上到下依次设有安装在设备杆(24)顶部的第一光照传感器球形阵列(1)、百叶箱(2)、风速传感器(3)和风向传感器(4)，所述第一光照传感器球形阵列(1)为若干均匀分布的第一光照传感器(25)，所述第一光照传感器球形阵列(1)和所述百叶箱(2)固定连接，所述风速传感器(3)和所述风向传感器(4)通过法兰固定在所述设备杆(24)上，所述上平台(6)的一侧安装有雨量筒(5)，另一侧朝下安装有旋转控制步进电机(7)，所述旋转控制步进电机(7)控制旋转控制主动齿轮(8)和旋转控制从动齿轮(9)；/n所述上平台(6)和所述中平台(14)之间设有外转轴(11)，所述外转轴(11)通过上轴承(10)和下轴承(12)焊接在所述设备杆(24)上，所述中平台(14)通过螺栓固定俯仰控制箱(13)，所述俯仰控制箱(13)内安装有俯仰控制步进电机(27)、俯仰控制主动齿轮(28)和俯仰控制从动齿轮(29)，所述俯仰控制步进电机(27)通过螺栓安装于电机座(30)上，所述电机座(30)通过焊接或螺栓固定在所述中平台(14)连接，所述俯仰控制箱(13)通过铰链与俯仰控制铰链(15)连接，所述俯仰控制铰链(15)的另一端安装有一体化设备箱(19)，所述一体化设备箱(19)内设有物联网数据采集与控制器(18)，所述一体化设备箱(19)的外壁设有光伏板(16)，所述光伏板(16)通过连接杆(23)连接第二光照传感器环形阵列(17)，所述第二光照传感器环形阵列(17)的外环侧边设有半圈均匀分布的第二光照传感器(26)；/n所述下平台(22)固定电池(21)，所述电池(21)的外壳套有电池防水盒(20)。/n...
【技术特征摘要】
1.一种可自动对光的太阳能供电户外物联网气象站，其特征在于：包括安装在地面上的设备杆(24)，所述设备杆(24)上设有上平台(6)、中平台(14)和下平台(22)，所述上平台(6)上部从上到下依次设有安装在设备杆(24)顶部的第一光照传感器球形阵列(1)、百叶箱(2)、风速传感器(3)和风向传感器(4)，所述第一光照传感器球形阵列(1)为若干均匀分布的第一光照传感器(25)，所述第一光照传感器球形阵列(1)和所述百叶箱(2)固定连接，所述风速传感器(3)和所述风向传感器(4)通过法兰固定在所述设备杆(24)上，所述上平台(6)的一侧安装有雨量筒(5)，另一侧朝下安装有旋转控制步进电机(7)，所述旋转控制步进电机(7)控制旋转控制主动齿轮(8)和旋转控制从动齿轮(9)；
所述上平台(6)和所述中平台(14)之间设有外转轴(11)，所述外转轴(11)通过上轴承(10)和下轴承(12)焊接在所述设备杆(24)上，所述中平台(14)通过螺栓固定俯仰控制箱(13)，所述俯仰控制箱(13)内安装有俯仰控制步进电机(27)、俯仰控制主动齿轮(28)和俯仰控制从动齿轮(29)，所述俯仰控制步进电机(27)通过螺栓安装于电机座(30)上，所述电机座(30)通过焊接或螺栓固定在所述中平台(14)连接，所述俯仰控制箱(13)通过铰链与俯仰控制铰链(15)连接，所述俯仰控制铰链(15)的另一端安装有一体化设备箱(19)，所述一体化设备箱(19)内设有物联网数据采集与控制器(18)，所述一体化设备箱(19)的外壁设有光伏板(16)，所述光伏板(16)通过连接杆(23)连接第二光照传感器环形阵列(17)，所述第二光照传感器环形阵列(17)的外环侧边设有半圈均匀分布的第二光照传感器(26)；
所述下平台(22)固定电池(21)，所述电池(21)的外壳套有电池防水盒(20)。
【专利技术属性】
技术研发人员：吴云柯，
申请(专利权)人：南京赛瑅飞客航空智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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