[发明专利]一种基于红外激光的降雪量传感器及实时监测预警装置

说明书

本发明公开了一种基于红外激光的降雪量传感器及实时监测预警装置，包括红外激光降雪传感器、积分电路、温湿度传感器、风速风向传感器、雪深传感器、数据采集器、电源控制系统和无线传输模块，还包括一个承雪器；承雪器的形状为一个长为20cm，宽为15.7cm的中空的矩形柱状，红外激光降雪传感器包括红外激光发射阵列传感器和红外激光接收阵列传感器，红外激光发射阵列传感器和红外激光接收阵列传感器分别设于承雪器上端开口的左右两端；本发明相较于现有技术的有益效果是监测更加的精确，稳定，并且结构简单，覆盖面积更广。

技术领域

本发明涉及一种降雪检测装置，具体指一种基于红外激光的降雪量传感器及实时监测预警装置。

背景技术

冬季的雪主要是由于冷锋天气的影响，锋是冷暖气团的交汇处，如果冷气团向暖气团运动就形成了冷锋，反之为暖锋。冬季，陆地温度比海洋低，在大陆内部形成强大的冷高压，气流由高压中心向四周辐射，其中向低纬运动的气团在性质上属于冷气团，它与暖气团相遇就形成了冷锋。冷锋过境时，我国南方形成阴雨，北方形成降雪的天气，刮风、降温，过境后，气温湿度聚降，气压升高，常形成灾害性的风雪降温天气，甚至形成寒流。

所以需要对降雪量进行监测测并预估，提前对群众做出一个预警，能够及时的避免损失，目前，市面上用于监测降雪的基本都是采用的接触式感雪器进行监测，往往这样监测的结果不够精确，并且接触式感雪器容易被腐蚀，不稳定，还有的降雪监测器采用的声波感雪器，但是，声波对温度的要求很严格，温度会影响超声波的波速，测量误差大。

在2006年陈飞明发表的硕士学位论文红外辐射随大气高度衰减规律的研究一文中表示：

红外辐射是一切物体的固有特性，红外线有着与普通电磁波和可见光无法比拟的优点，红外辐射不受白天黑夜的影响，因此，红外成像技术在当今世界应用非常广泛，在太空侦查、工业探伤、医学诊断等方面均发挥着巨大的作用。本文综述了红外辐射在大气中的传输过程，介绍了辐射传输的两种常用方法：分层介质离散纵坐标法和累加法，总结了红外辐射传输在大气中衰减的工程计算法，给出了计算大气透过率的一般步骤，并以此为基础，通过自编Matl曲程序，来实现这一计算过程。除此之外，本文还指出了目前工程算法的不足，提出了改进方案，通过自编程序来确定三种天气条件（雨天、雪天和雾天）的消光系数和传输距离的关系。在雨天和雪天模式下，只要输入降雨（或降雪）强度与消光系数等必要的测量数据，该程序即可自动给出最佳的拟合关系式，自动绘制拟合曲线，还可给出拟合精度，这为进一步研究和比较不同地区、不同季节的雨天和雪天大气对红外的消光特性的影响提供了方便。为了解决在雾天模式下经验常数q不连续的问题，本文提出了根据实验的测量数据、采用多项式拟合得到连续q.V关系的设想，并通过编写程序使该设想得以实现……

综上，申请人提出了一种采用红外激光的降雪监测装置。

发明内容

针对现有技术存在的对降雪量的监测不准确，监测条件苛刻，不稳定等问题，提出了一种解决了上述问题的基于红外激光的降雪量传感器及实时监测预警装置。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于红外激光的降雪量传感器及实时监测预警装置，包括红外激光降雪传感器、积分电路、温湿度传感器、风速风向传感器、雪深传感器、数据采集器、电源控制系统和无线传输模块，还包括一个承雪器；承雪器的形状为一个长为20cm，宽为15.7cm的中空的矩形柱状，红外激光降雪传感器包括红外激光发射阵列传感器和红外激光接收阵列传感器，红外激光发射阵列传感器和红外激光接收阵列传感器分别设于承雪器上端开口的左右两端；

红外激光发射阵列传感器和红外激光接收阵列传感器与所述积分电路连接，积分电路与数据收集器连接，温湿度传感器、风速风向传感器和雪深传感器也与数据收集器连接，红外激光发射阵列传感器、红外激光接收阵列传感器、温湿度传感器、风速风向传感器、雪深传感器、数据采集器和无线传输模块均直接与电源控制系统连接；