一种自动气象站故障检测仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种自动气象站故障检测仪，包括：工控机一体机，所述工控机一体机上设有MCU接口板主控模块；电源测试单元、传感器测试单元、采集器测试单元及无线通讯测试单元，所述工控机一体机通过上述单元与自动气象站连接；测试结果显示单元，与工控机一体机连接；供电模块，为整个设备供电。本故障检测仪可以对自动气象站的异常与故障进行快速定位，方便了系统维护人员在现场开展自动气象站的检定与校准工作；本故障检测仪设备便携性强，功能丰富，便于推广应用；通用型强，可适用于不同型号的自动气象站；相比于市面其他类型的检测仪，实现操作界面全智能化，可操作性强。可操作性强。可操作性强。

【技术实现步骤摘要】
一种自动气象站故障检测仪


[0001]本技术涉及故障检测
，尤其是涉及一种自动气象站故障检测仪。

技术介绍

[0002]自动气象站是气象观测系统的重要组成部分，完成地面各类气象要素信息的获取和传输工作，一般由四大部分组成，即气象传感器、数据采集器、通信装置与供电装置。近年来，我国气象部门投入了大量的人力物力开展了针对气象传感器的自动化检定与校准工作，取得了很大的成效，提高了气象观测数据的质量与精度，但还未大规模地开展对自动气象站的关键设备，数据采集器的在线检定与校准工作，即当数据采集器本身工作异常或故障引起测量误差时，在现场的系统维护人员无法进行故障定位与故障分析，对气象观测数据的质量与精度造成一定影响。

技术实现思路

[0003]技术目的：为了克服
技术介绍
的不足，本技术公开了一种自动气象站故障检测仪，通过该故障检测仪可以对自动气象站进行快速诊断排查，并分析出设备的测量误差。
[0004]技术方案：本技术公开的自动气象站故障检测仪，包括：
[0005]工控机一体机，所述工控机一体机上设有MCU接口板主控模块；
[0006]电源测试单元、传感器测试单元、采集器测试单元及无线通讯测试单元，所述工控机一体机通过上述单元与自动气象站连接；
[0007]测试结果显示单元，与工控机一体机连接；
[0008]供电模块，为整个设备供电。
[0009]进一步的，所述电源测试单元包括5V、12V电压测量模块，所述MCU接口板主控模块通过5V、12V电压测量模块与自动气象站各传感器连接；还包括虚拟示波器模块，所述工控机一体机通过虚拟示波器模块与自动气象站连接。
[0010]进一步的，所述传感器测试单元包括：
[0011]风传感器测试单元，由自动气象站的风传感器通过MCU接口板主控模块连接工控机一体机形成；
[0012]降水传感器测试单元，由自动气象站的降水传感器通过MCU接口板主控模块连接工控一体机形成；
[0013]气压传感器测试单元，由自动气象站的气压传感器通过气压通信模块连接工控机一体机形成；
[0014]温湿度传感器测试单元，由自动气象站的温湿度传感器通过温湿度通信模块连接工控机一体机形成。
[0015]进一步的，所述采集器测试单元包括：
[0016]数据采集器测试单元，包括两部分，一部分由自动气象站的数据采集器一路通过
模拟气压通信模块、温湿度通信模块及组合电源通信模块与工控机一体机连接形成；另一部分由自动气象站的数据采集器另外一路通过模拟雨量信号模块、继电器模块及MCU接口板主控模块连接工控一体机形成；
[0017]风采集器测试单元，由自动气象站的风采集器通过电平转换模块、MCU接口板主控模块连接工控机一体机形成。
[0018]进一步的，所述无线通讯测试单元包括探测数据通信模块，与自动气象站的无线通讯器连接。
[0019]进一步的，所述测试结果显示单元为液晶触摸显示屏，设于工控机一体机上。
[0020]有益效果：与现有技术相比，本技术的优点为：可以对自动气象站的异常与故障进行快速定位，方便了系统维护人员在现场开展自动气象站的检定与校准工作；本故障检测仪设备便携性强，功能丰富，便于推广应用；通用型强，可适用于不同型号的自动气象站；相比于市面其他类型的检测仪，实现操作界面全智能化，可操作性强。
附图说明
[0021]图1为本技术模块连接图；
[0022]图2为本技术的MCU接口板主控模块电路连接图；
[0023]图3和4为本技术的通信模块电路连接图；
[0024]图5为本技术的继电器模块电路连接图；
[0025]图6是本技术的电平转换模块电路连接图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和实施例对本技术的技术方案作进一步的说明。
[0027]如图1所示的自动气象站故障检测仪，包括：
[0028]工控机一体机，所述工控机一体机上设有MCU接口板主控模块；
[0029]电源测试单元、传感器测试单元、采集器测试单元及无线通讯测试单元，所述工控机一体机通过上述单元与自动气象站连接；
[0030]测试结果显示单元，与工控机一体机连接；
[0031]供电模块，为整个设备供电。
[0032]所述MCU接口板主控模块采用STM32F103其包括5个串口、8个定时器、112个通用IO口、2个DMA控制器(共12个通道)、3个SPI、3个12位的ADC、1个12位的DAC，在相关的功能上能够扩展，其经济实惠，能耗低，端口中断较多，资源丰富，同时可以根据软件编程轻易实现所要实现的功能，可以满足实现搞得逻辑运算的要求，更关键的是其价格低廉，经济实惠。
[0033]供电模块除了通过电缆线完成检测仪自身的电力供应外，还要为自动气象站内部各种传感器、检测仪附件以及采集器供电，电源通过内部转换电路将电源转换为+12V,+5V为设备各个部件供电，一方面为检测仪主机和各种传感器供电，另一方面为无线通讯用户机供电。所述电源测试单元包括5V、12V电压测量模块，与MCU接口板主控模块连接；还包括虚拟示波器模块，虚拟示波器模块通过LAN口或USB口与工控一体机进行通信连接，需对自动气象站的电源电压(模拟信号)、太阳能板输出电压(模拟信号)(如果气象站配了太阳能供电的话)等信号进行检测，同时当使用标准输入输出信号进行分析处理无法得出故障的
准确位置时，使用维修检测仪内置的虚拟示波器模块进行检测。
[0034]所述采集器测试单元包括：自动气象站的数据采集器一路通过模拟气压、温湿度、组合电源通信模块与工控机一体机直接连接；另外一路通过模拟雨量信号模块、继电器模块、MCU接口板主控模块连接工控一体机；这两部分构成数据采集器测试单元。自动气象站的风采集器通过电平转换模块、MCU接口板主控模块连接工控机一体机形成风采集器测试单元。
[0035]所述传感器测试单元包括：
[0036]自动气象站的风传感器通过MCU接口板主控模块连接工控机一体机形成风传感器测试单元，接收风传感器的风向风速信号至工控机一体机进行检测；
[0037]自动气象站的降水传感器通过MCU接口板主控模块连接工控一体机形成降水传感器测试单元，接收降水传感器的雨量信号至工控机一体机进行检测；
[0038]自动气象站的气压传感器通过气压通信模块连接工控机一体机形成气压传感器测试单元，接收气压传感器的信号至工控机一体机进行检测；
[0039]自动气象站的温湿度传感器通过温湿度通信模块连接工控机一体机形成温湿度传感器测试单元，接收温湿度传感器的温度和湿度信号至工控机一体机进行检测。
[0040]如图2、5和6所示，在上位机软件的控制下通过电缆线连接采集来自自动气象站风传感器的风向风速信号、降水传感器其的雨量信号，信号经过电平转换模块由5V电压信号转变为3.3V电压信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动气象站故障检测仪，其特征在于，包括：工控机一体机，所述工控机一体机上设有MCU接口板主控模块；电源测试单元、传感器测试单元、采集器测试单元及无线通讯测试单元，所述工控机一体机通过上述单元与自动气象站连接；测试结果显示单元，与工控机一体机连接；供电模块，为整个设备供电。2.根据权利要求1所述的自动气象站故障检测仪，其特征在于：所述电源测试单元包括5V、12V电压测量模块，所述MCU接口板主控模块通过5V、12V电压测量模块与自动气象站各传感器连接；还包括虚拟示波器模块，所述工控机一体机通过虚拟示波器模块与自动气象站连接。3.根据权利要求1所述的自动气象站故障检测仪，其特征在于，所述传感器测试单元包括：风传感器测试单元，由自动气象站的风传感器通过MCU接口板主控模块连接工控机一体机形成；降水传感器测试单元，由自动气象站的降水传感器通过MCU接口板主控模块连接工控一体机形成；气压传感器测试单元，由自动气象站的气压...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓，张凯，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：新型
国别省市：