[实用新型]基于物联网一体化的多要素超声波气象监测传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及基于物联网一体化的多要素超声波气象监测传感器。主要用于气象状况监测及气象灾害预警服务的气象监测站，应用领域包括森林、偏远山区、沿海/航海、太阳能发电、电力架空输电线路等。

背景技术

近年全球气候呈逐年变暖趋势，大范围不规则异常天气不断涌现，极端天气事件频繁发生，给社会经济发展、人民生命财产安全带来重大影响和破坏。我国近年大范围极端灾害天气，如干旱、洪涝、覆冰、龙卷风、飓风、台风、冰雹等，在全国多个省份、地区肆虐，灾害气象数据多次打破历史记录：超强台风肆虐浙江、福建、广东等东南沿海，川渝遭受百年一遇大旱又遭遇特大暴雨，罕见暴风雪袭击辽宁、山东，罕见飓风多次袭击河北，新疆发生内陆少见的风灾，贵州、湖南、广西遭遇低温冷冻灾害……，针对频发的气象灾害天气，迫切需要科技手段对气象状况及其发展趋势进行精确监测。

目前，我国的气象数据监测仍多采用机械式、模拟量等技术采集，存在采集传感器集成度低、机械式结构易磨损、数据采集准确度差、寿命短、后期现场维护成本高等技术问题。

实用新型内容

为了解决目前气象灾害频发、机械式/模拟量采集气象传感器精度不高等问题，为提高现场气象数据采集的精确性、现场安装应用简易性性和后期维护方便性，本实用新型提供基于物联网一体化的多要素超声波气象监测传感器。采用超声波智能数字传感技术、基于冲击原理的雨量测量技术，严格按照国际气象组织WMO和ICAO标准设计，研制出了6要素超声波智能气象数字型传感器，不仅能够对现场温度、湿度、风速、风向、气压和雨量进行现场实时数字式监测，而且长期使用无需现场校准，免现场维护，大大提高了数据采集精度、降低了后期现场维护工作量，其功能、性能、准确度远优越于传统的机械气象传感器。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

基于物联网一体化的多要素超声波气象监测传感器，包括N个超声波气象传感器，和与超声波气象传感器无线通信的后台服务器；所述超声波气象传感器包括中央处理器，分别与中央处理器的输入端连接的温度采集传感器、湿度采集传感器、风速采集传感器、风向采集传感器、气压采集传感器、雨量采集传感器，以及输出端与中央处理器的电源端连接的蓄电池，输出端与蓄电池的输入端连接的太阳能电池板；所述中央处理器设有无线通信接口，通过无线通信模块与后台服务器无线通信。

作为优选，所述中央处理器采用ARM Cortex-a9。采用Cortex处理器开发与设计，不仅具有ARM嵌入式技术稳定性好、功能强大、抗干扰性能好、后期扩展性能好、远程维护方便等优点，同时也具备了MSP430单片机低功耗、低成本的优点。

具体地，所述后台服务器还连接有监控中心显示屏、计算机、手机。

作为优选，所述无线通信模块采用4G/WIFI/光纤。

另外，所述中央处理器还设有定时器。实现数据定时上传功能，并且降低系统功耗。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型一方面将改变传统的机械式/模拟量气象数据采集技术，采用超声波智能传感技术、基于冲击原理的雨量测量技术，能够对现场温度、湿度、风速、风向、气压和雨量6个要素气象数据进行24小时实时、准确采集和上报，弥补气象局不能对小范围内的人烟稀少区域、特殊小范围局地气象状况进行预报和气象信息预报实时性差的不足；另一方面将改变传统的数据采集、处理、供电结构分散化的工作模式。

(2)本实用新型采用太阳能+冗余性电源+低功耗供电技术，实现各气象监测站在冬季长时间的冰雪期，具有充足的电源供应，确保各气象监测站稳定运行。

(3)本实用新型集超声波气象数据采集、中央数据处理、4G无线通信、太阳能供电、后台服务器为一体，具有监测全面、结构简单体积小、功能高度集成化、现场应用操作简便、后期免维护等优点。

附图说明

图1为本实用新型-实施例的系统框图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例