一种便携式自动气象观测仪的制作方法

1.本发明涉及气象观测技术领域，尤其是涉及一种便携式自动气象观测仪。


背景技术：

2.气象观测是气象工作和大气科学发展的基础。由于大气现象及其物理过程的变化较快，影响因子复杂，除了大气本身各种尺度运动之间的相互作用外，太阳、海洋和地表状况等，都影响着大气的运动。虽然在一定简化条件下，对大气运动作了不少模拟研究(见大气运动数值试验)、大气运动模型实验，但组织局地或全球的气象观测网，获取完整准确的观测资料，仍是大气科学理论研究的主要途径。历史上的锋面、气旋、气团和大气长波等重大理论的建立，都是在气象观测提供新资料的基础上实现的。所以，不断引进其他科学领域的新技术成果，革新气象观测系统，是发展大气科学的重要措施。
3.研究天气和气候与城市、农村及各个产业特别是农业生产的相互关系，也研究气候对自然生态系统和各产业部门的影响，研究气候变化的减缓与适应对策，根据大气科学原理和大气探测结果进行针对各产业的专业天气与气候预测、灾害预警、评价和服务，旨在充分利用有利天气和气候资源，减轻天气气候灾害对农业及其他行业经济和社会的影响。天气和气候影响着生态环境、经济和社会生活的各个方面，全球气候变化是当前的科学热点之一，也是国际关注的焦点。应用气象学专业在社会、经济和生态环境建设中起着重要的保障作用。
4.目前，在气象观测的研究中，主要有两种测量方法：一是在地面修建气象观测场，将需要的气象要素安装在观测场内，通过有线或无线的方法进行数据采集和传输；二是小型气象观测系统，将各种气象要素传感器固定在安装支架上。能够一定程度实现了野外特定区域的实时观测。
5.1、地面观测场：场地较为固定，体积往往过大，安装不便捷、价格昂贵。
6.2、小型气象观测系统解决了实现野外观测的需要，但是维护不方便，移动麻烦的问题。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种便携式自动气象观测仪，该观测仪能够解决现有技术中存在的问题；
8.本发明提供一种便携式自动气象观测仪，其包括六要素一体式气象传感器、数据采集装置、碳纤维管、供电系统和三脚安装支架；
9.所述六要素一体式气象传感器固定在数据采集装置上，所述数据采集装置安装在碳纤维管上端，碳纤维管的下端安装在三脚安装支架；
10.所述数据采集装置与碳纤维管，碳纤维管与三脚安装支架拆卸连接；
11.所述供电系统与碳纤维管拆卸连接，并为六要素一体式气象传感器、数据采集装置供电。
12.优选的，所述六要素一体式气象传感器为温度、湿度、气压、风速、风向和雨量六种气象要素全数字输出的复合型气象监测装置。
13.优选的，所述数据采集装置包括数据采集装置安装外筒、数据采集控制板和数据输出接口面板；
14.所述数据输出接口面板与数据采集控制板连接，两者设置在数据采集装置安装外筒内，且数据输出接口面板的一端延伸至数据采集装置安装外筒外侧；
15.所述六要素一体式气象传感器安装在数据采集装置安装外筒上端，且所述数据采集控制板和六要素一体式气象传感器的信号输出线通过rs232-rs485转换器相连。
16.优选的，所述数据输出接口面板包括两个数据接口，其中一个接口用于连接电脑来显示和下载采集数据，以及根据野外环境设置采集参数，另一个接口用于连接gprs或北斗等无线传输设备。
17.优选的，所述碳纤维管包括碳纤维短管和碳纤维长管；
18.所述碳纤维短管和碳纤维长管拆卸连接。
19.优选的，所述便携式自动气象观测仪还包括碳纤维管连接装置，供电系统包括供电系统安装固定管；
20.所述碳纤维管连接装置包括第一连接件、第二连接件和第三连接件；
21.所述第一连接件上端与数据采集装置相连，下端与碳纤维短管通过螺丝固定；
22.所述第二连接件下端与碳纤维长管上端固定，第二连接件上端与供电系统安装固定管相连；
23.所述第三连接件上端与碳纤维长管下端通过螺丝固定，第三连接件下端与三脚安装支架的三脚支架底座相连。
24.优选的，所述的供电系统还包括锁箍、连接管、转接块、太阳能电池板金属罩、太阳能电池板、太阳能充电控制板和锂电池；
25.所述供电系统安装固定管上端与碳纤维短管下端固定，下端与第二连接件上端连接，侧面通过锁箍将连接管固定；
26.所述转接块安装在太阳能电池板金属罩底板上，正面连接连接管；
27.所述太阳能电池板金属罩正面安装固定太阳能电池板，底板安装固定转接块；
28.所述太阳能充电控制板固定于太阳能电池板金属罩内，与太阳能电池板和锂电池相连；
29.所述锂电池固定于碳纤维短管内，与太阳能充电控制板相连。
30.优选的，所述的三脚安装支架还包括支脚连接件、支脚和地脚；
31.所述三脚支架底座侧面的三个管脚分别与支脚连接件上端固定，三脚支架底座上端螺纹孔与第三连接件下端连接；
32.所述支脚连接件上端与三脚支架底座侧面的三个管脚固定，支脚连接件下端与支脚上端固定。
33.优选的，所述支脚连接件下端与支脚上端拆卸连接。
34.优选的，所述三脚支架底座、地脚采用不锈钢材质，支脚连接件和支脚采用铝合金材质。
35.有益效果：
36.便携式自动气象观测仪碳纤维管采用碳纤维材料，实现轻便、携带的功能，能实现快速安装，实时测量多种气象要素；完成测量后可以快速拆卸，方便携带。
附图说明
37.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1为本发明具体实施方式提供的便携式自动气象观测系统结构示意图；
39.图2为本发明具体实施方式提供的便携式自动气象观测系统结构拆解、组装示意图；
40.图3为本发明具体实施方式提供的便携式自动气象观测系统工作流程图；
41.图4a为本发明具体实施方式提供的六要素一体式气象传感器、数据采集装置、碳纤维管的结构示意图；
42.图4b为图4a剖面示意图；
43.图5a为本发明具体实施方式提供的碳纤维管与连接件连接示意图；
44.图5b为图5a剖面示意图；
45.图6a为本发明具体实施方式提供的支脚连接件、支脚和地脚连接示意图；
46.图6b为图6a剖面示意图；
47.图7为本发明的太阳能支架安装折叠示意图；
具体实施方式
48.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
49.在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
50.此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
51.如图1至图7所示，本实施方式提供了一种便携式自动气象观测仪，其包括六要素
一体式气象传感器1、数据采集装置2、碳纤维管4、供电系统5和三脚安装支架6。
52.六要素一体式气象传感器1固定在数据采集装置2上，数据采集装置安装在碳纤维管4上端，碳纤维管4的下端安装在三脚安装支架6。
53.所述数据采集装置2与碳纤维管4，碳纤维管4与三脚安装支架6拆卸连接。
54.所述供电系统5与碳纤维管4拆卸连接，并为六要素一体式气象传感器1、数据采集装置2供电。
55.便携式自动气象观测仪碳纤维管4采用碳纤维材料，实现轻便、携带的功能，能实现快速安装，实时测量多种气象要素；完成测量后可以快速拆卸，方便携带。
56.六要素一体式气象传感器1包括温度、湿度、气压、风速、风向和雨量六种气象要素全数字输出的复合型智能气象监测产品。六要素一体式气象传感器采用先进的设计理念，将多个传感器以最合理的方式集成为一体，拆装方便，非常适合各类野外环境气象数据采集；外壳采用铝合金材质，坚固耐用，重量小。
57.具体的，产品采用先进工艺制备的各项气象要素测量模块，具有可靠性高、测试范围广、反应速度快、灵敏度高、环境适应性强等优点。体积小，重量轻，功耗低，集成度高；超声测风速风向，精度高，无机械损耗；环境适应性好，耐盐雾腐蚀材质，防护等级ip66；可实时输出温度、湿度、气压、风速、风向和雨量数据监测数据。
58.参照图4b，数据采集装置2包括数据采集装置安装外筒21、数据采集控制板22，数据输出接口面板23。
59.数据输出接口面板23与数据采集控制板22连接，两者设置在数据采集装置安装外筒21内，且数据输出接口面板23的一端延伸至数据采集装置安装外筒21外侧。
60.六要素一体式气象传感器1安装在数据采集装置安装外筒21上端，且所述数据采集控制板22和六要素一体式气象传感器1的信号输出线通过rs232-rs485转换器相连。
61.数据采集装置安装外筒21采用铝合金材质，坚固耐用，直径大小设计与六要素一体式气象传感器1的底部直径一致，即保证能内置数据采集控制板和转换模块又可以安装固定六要素一体式气象传感器有整体感而增加美感。数据采集控制板23即实现数据实时采集和存储又实现实时的将数据输出；数据输出接口面板23提供2个数据接口，一是可以用于连接电脑来显示和下载采集数据还可以根据野外环境设置采集参数，二是用于连接gprs或北斗等无线传输设备，增加其便捷性。进一步的，数据输出接口面板由两个232端口和一个按钮开关组成，其中一个232端口用于连接上位机显示软件同时可以进行数据采集的时间间隔、输出参数、存储的时间和参数等进行设置；另一个232端口用于外接gprs或北斗数据传输模块；开关用于供电系统的打开和关闭。
62.参照图1、图2、图4b和5b便携式自动气象观测仪还包括碳纤维管连接装置3，所述的碳纤维管连接装置3包括第一连接件31、第二连接件32和第三连接件33。
63.碳纤维管4包括碳纤维短管41和碳纤维长管42组成，碳纤维短管41和碳纤维长管42拆卸连接。
64.碳纤维短管41和碳纤维长管42采用外径60mm内径56mm的碳纤维管加工而成，具有强度高，寿命长、耐腐蚀，质量轻、低密度等优点。在保证足够的强度的同时，大大的减少了整体的重量；同时大直径的碳纤维管又能实现将锂电池内置在碳纤维短管中，节省了空间。从而实现测量仪的便携型。
65.第一连接件31上端与数据采集装置2相连，下端与碳纤维短管41通过螺丝固定。第二连接件32下端与碳纤维长管42上端固定，第二连接件32上端与供电系统安装固定管51相连。第三连接件33上端与碳纤维长管42下端通过螺丝固定，第三连接件33下端与三脚支架底座61相连。
66.碳纤维短管41上端与第一连接件31固定，碳纤维短管41下端与供电系统安装固定管51固定，碳纤维长管42上端与第二连接件32下端固定，碳纤维长管42下端与第三连接件33上端固定。
67.碳纤维管4采用碳纤维材质，坚固耐用和轻便，配以铝合金材质的连接件用于碳纤维管和其他部件的连接。
68.参照图1、图2、图7供电系统5包括供电系统安装固定管51、锁箍52、连接管53、转接块54、太阳能电池板金属罩55、太阳能电池板56、太阳能充电控制板57和锂电池58。
69.供电系统安装固定管51上端与碳纤维短管41下端固定，下端与第二连接件32上端连接，侧面通过锁箍52将连接管53固定。
70.转接块54安装在太阳能电池板金属罩55底板上，正面连接连接管53。太阳能电池板金属罩55正面安装固定太阳能电池板56，底板安装固定转接块54。
71.太阳能充电控制板57固定于太阳能电池板金属罩55内，与太阳能电池板56和锂电池58相连。
72.参照图4b，锂电池58固定于碳纤维短管41内，与太阳能充电控制板57相连。
73.供电系统包括供电系统通过锁箍可以快速将连接管固定在供电系统安装固定管。供电系统安装固定管内设有航插接头，能快速对接通电；锂电池设计成长条形置于碳纤维管，节省空间；连接管和转接块设计成槽孔贯穿，侧面手拧顶丝固定，实现折叠收纳，便于安装和拆卸运输。
74.参照图2，三脚安装支架6包括三脚支架底座61、支脚连接件62、支脚63和地脚64。
75.三脚支架底座61侧面的三个管脚分别与支脚连接件62上端固定，三脚支架底座61上端螺纹孔与第三连接件33下端连接。支脚连接件62上端与三脚支架底座61侧面的三个管脚固定，支脚连接件62下端与支脚63上端固定。
76.三脚支架底座和地脚采用不锈钢材质，支脚连接件和支脚采用铝合金材质，既保证整体支架的牢固性和轻便型；支脚连接件、支脚和地脚通过螺丝固定成一体，减少组装和拆卸步骤，节约安装时间。
77.综上所述，本实施方式提供的便携式自动气象观测仪包括以下优点：1、外观设计合理，能有效节约空间，实现野外无工具快速安装和快速拆卸，有效的节约时间成本。
78.2、部件材质选用合理，即保证整体的坚固耐用，以适应野外突发的恶劣天气，又整体重量轻便，搭配便携箱实现轻松的野外运输。
79.3、搭配太阳能电池板和充电适配器，可任意选择充电模式。
80.4、可配置连接gprs或北斗等无线传输设备，从而实现对环境的远程监测。
81.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术
方案的范围。