[实用新型]基于zigbee技术的高空多层实时气象数据采集系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及高空多层气象数据实时采集领域，具体涉及一种基于zigbee技术的高空多层实时气象数据采集系统。

背景技术

目前，高空气象数据的探测多为挂载一层探空包，探空高度为1500m，采用无线电通讯技术把采集到的数据发送给地面接收终端。由于只有一层探空包，要保证1500m的通信距离并且传输过程中不出现数据有丢失现象，探空包中的无线电发送模块的功率就要很大，耗电量高，同时，导致无线电发送模块及其供电电池模块本身的体积和重量都比较大，这些都大幅减小了高空气象数据探测装置的高空作业续航时间。

现有方法通常采用的高空气象数据探测装置是在一个10m³的系留气球上仅带载一个探空包，探空包中的无线电发送模块和电池的合计重量占到整个探空包重量的70%到80%。

zigbee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术，主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的情况。

发明内容

为了解决现有高空气象数据的探测系统多为挂载一层探空包，探空包中的无线电发送模块的功率要很大，耗电量高，无线电发送模块及其供电电池模块的体积和重量都比较大，大幅减小了高空气象数据探测装置的高空作业续航时间的技术问题，本实用新型提供一种基于zigbee技术的高空多层实时气象数据采集系统。

本实用新型解决技术问题所采取的技术方案如下：

基于zigbee技术的高空多层实时气象数据采集系统包括系留气球、探空包子系统和地面数据接收子系统，系留气球通过系留绳与探空包子系统连接，探空包子系统与地面数据接收子系统通过zigbee无线数据通讯网络连接并进行无线数据通讯；探空包子系统包括气象数据采集传感器模块、调理电路模块、中央数据处理模块、zigbee无线数据收发模块和电池模块，电池模块分别与气象数据采集传感器模块、调理电路模块、中央数据处理模块、zigbee无线数据收发模块连接并向它们提供电能；气象数据采集传感器模块与调理电路模块连接，其将采集到的温度、湿度、风速、风向和气压等高空大气信息数据发送给调理电路模块；调理电路模块与中央数据处理模块相连，其将气象数据采集传感器模块发来的高空大气信息数据进行调理后发送给中央数据处理模块；中央数据处理模块与zigbee无线数据收发模块相连，其对调理电路发来的高空大气信息数据进行运算处理，并通过zigbee无线数据收发模块与地面数据接收子系统进行无线通讯。

上述探空包子系统为六个，即，第一探空包子系统、第二探空包子系统、第三探空包子系统、第四探空包子系统、第五探空包子系统和第六探空包子系统，上述六个探空包子系统完全相同；第一探空包子系统的顶端通过系留绳与留气球连接，第一至第六探空包子系统分别通过系留绳依次连接；各个探空包子系统之间的垂直间距均为100米。

本实用新型的有益效果是：该系统利用zigbee无线数据通信技术替代了传统的高空多层实时气象数据采集系统中体积和重量大、耗电高的无线电通讯技术，大幅度减小了无线数据收发模块和电池模块的总重量，并且充分利用zigbee无线通讯技术的自组网功能保证数据传输的可靠性，实现了在同一个系留气球上挂载多个探空包子系统，同时对多个不同高度的大气层进行同步大气信息数据监测和数据传送的功能，极大地提高了高空多层实时气象数据采集系统的续航时间和工作效率。

附图说明

图1是本实用新型基于zigbee技术的高空多层实时气象数据采集系统的结构框图；

图2是本实用新型探空包子系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型的基于zigbee技术的高空多层实时气象数据采集系统包括系留气球、探空包子系统和地面数据接收子系统，系留气球通过系留绳与探空包子系统连接，探空包子系统与地面数据接收子系统通过zigbee无线数据通讯网络连接并进行无线数据通讯。