[实用新型]一种智能接口单元设备

说明书

本实用新型公开了一种智能接口单元设备，包括壳体、PCB板、盖板和紧固螺丝，所述壳体和盖板能够组合形成一个盒状整体，PCB板设置于盒状整体内部，壳体和盖板上设置有与紧固螺丝相适配的孔洞。智能接口单元设备输入接口实现了对前端接入各类气象传感器设备的自适应功能；通过设计建立标准化传感器管理配置库，实现了各种气象传感器简便配置与灵活接入。设备结构采用了独立的模块快插拔式设计等优点。

技术领域

本实用新型涉及一种智能接口单元设备。

背景技术

气象数据资料的采集对掌握天气变化有很重要的作用，长期准确的气象资料是研究全球气候变化和生态环境质量的重要保障。随着国内外各传感器技术的发展和成熟，可供选择的传感器日益增多，各种自动气象站、气候站、气象数据采集处理系统等得到了发展。数据采集作为自动气象站的核心，其主要功能是数据采样、数据处理、数据存储及数据传输，它的测量精度、稳定性、可靠性和灵活性直接决定着系统测量性能。随着大气观测自动气象站的改进和提高要求，气象数据采集部分朝着强实时、多要素、高精度方向发展。

目前国内大多采用的数据集成主要存在以下三个问题：一是传感器接口类型多，通信协议规范化难度大。系统采集处理种地面气象要素，涉及的传感器厂商多，需要接入的传感器类型多，涉及的协议包括RS232/485、TTL、modbus、CAN、格雷码、网络等，规范化难度大。二是气象数据种类多，信息集中处理效率低。系统需要接入的传感器类型多，信息量大，时效性要求高，采集周期不一，全部集中到系统数据采集器中，会增加气象数据采集器的工作量，降低信息处理效率；三是传感器配置不灵活，可靠性不高。系统不能满足用户的实际配置需求，不能够根据保障任务，动态调整设备布局和传感器配置；不能能够适应未来技术的发展，现有传感器集成模式，不能实现不同厂家气象传感器的灵活接入。

实用新型内容

为解决现有技术的问题，需要解决传感器变更对数据采集器的数据处理压力，缓解通信链路、供电单元等的冲击，增强多要素气象数据采集的可靠性。

本实用新型提供了，一种智能接口单元设备，包括壳体(1)、PCB板(2)、盖板(3)和紧固螺丝(4)，所述壳体(1)和盖板(3)能够组合形成一个盒状整体，PCB板(2)设置于盒状整体内部，壳体(1)和盖板(3)上设置有与紧固螺丝(4)相适配的孔洞。

所述PCB板(2)上设置有微处理器(5)、数据存储模块(6)、时钟模块(7)、接口保护模块(8)、输入接口(9)、输出接口(10)、供电模块(11)、传感器供电模块(12)、模拟采样模块(13)和数字信号整形模块(14)。

所述输入接口(9)分别与接口保护模块(8)和传感器供电模块(12)相连接，接口保护模块(8)分别与模拟采样模块(13)和数字信号整形模块(14)相连接，数据存储模块(6)、时钟模块(7)、模拟采样模块(13)、数字信号整形模块(14)均与微处理器(5)相连接，输出接口(10)与微处理器(5)相连接，输出接口(10)为外部气象数据采集器提供气象数据，供电模块(11)电源输出为板上所有模块电路提供供电电源。

所述模拟采样模块(13)为4～20mA模拟采样模块。

支持温度、湿度、气压、风速、风向、降水、大气电场、能见度、天气现象和跑道状态等种类的气象传感器根据自身信号输出类型通过输入接口(9)的接线端子正确接入智能接口单元设备，经接口保护模块(8)的防雷、短路、过载多级保护后相对应的进入4～20mA模拟采样模块(13)和数字信号整形模块(14)。

所述传感器供电模块(12)采用DC-DC隔离电源隔离保护设计，单独为气象传感器提供供电电源，气象传感器工作异常时不影响智能接口设备正常工作，微处理器(5)可控制气象传感器供电模块(12)开启/关断，也能够监控接入的气象传感器工作状态。