遙感監測城市熱島效應的反演及變化規律仿真平臺的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種遙感監測城市熱島效應的反演及變化規律仿真平臺。
【背景技術】
[0002]城市熱島效應是城市氣候中典型的特征之一。它是城市氣溫比郊區氣溫高的現象。城市熱島的形成一方面是在現代化大城市中，人們的日常生活所發出的熱量；另一方面，城市中建筑群密集，瀝青和水泥路面比郊區的土壤、植被具有更小的函授比熱容(可吸收更多的熱量)，并且反射率小，吸收率大，使得城市白天吸收儲存太陽能比郊區多，夜晚城市降溫緩慢仍比郊區氣溫高。城市熱島是以市中心為熱島中心，有一股較強的暖氣流在此上升，而郊外上空為相對冷的空氣下沉，這樣便形成了城郊環流，空氣中的各種污染物在這種局地環流的作用下，聚集在城市上空，如果沒有很強的冷空氣，城市空氣污染將加重，人類生存的環境被破壞，導致人類發生各種疾病，甚至造成死亡。
[0003]因此，對城市熱島效應相關數據進行實時監控，并且進行反演及變化規律對城市的建設發展具有深遠的意義。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種遙感監測城市熱島效應的反演及變化規律仿真平臺，通過對城市內的相關數據實時采集，提高了城市熱島效應的反演及變化規律仿真的精度。
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種遙感監測城市熱島效應的反演及變化規律仿真平臺，包括:包括:分別分布于城市中心、市郊結合部和郊區的若干氣候數據采集裝置，且各氣候數據采集裝置通過4G無線網絡與一終端服務器進行無線通訊；所述氣候數據采集裝置包括:風向風速傳感器、采集空氣溫濕度的溫濕度傳感器、采集地標溫度的溫度傳感器；各傳感器的輸出端與多選一模擬開關相連，該多選一模擬開關的輸出端依次通過調理電路、AD模塊與處理器模塊相連，該處理器模塊與一 4G無線通訊模塊相連。
[0006]進一步，所述調理電路包括:第一、第二通道單元，通道選擇單元，所述通道選擇單元包括:比較器，該比較器的同相端作為調理電路的輸入端，反相端接入一基準電壓，該比較器的輸出端分別與NPN三極管、PNP三極管的基極相連，所述NPN三極管的集電極、PNP三極管的發射極分別與電源端相連，所述NPN三極管的發射極、PNP三極管的集電極分別與第一通道單元、第二通道單元的供電端相連；所述比較器的同相端還分別與第一、第二通道單元的輸入端相連，第一通道單元包括:用于對輸入信號進行降壓的分壓電路，分壓電路的輸出端與第一電壓跟隨器的輸入端相連；第二通道單元包括:第二電壓跟隨器，所述第一、第二電壓跟隨器的輸出端相連作為調理電路的信號輸出端。
[0007]終端服務器的處理器與一 4G無線通訊單元相連，以與所述4G無線通訊模塊進行通訊。
[0008]本實用新型的有益效果是，本遙感監測城市熱島效應的反演及變化規律仿真平臺通過氣候數據采集裝置獲得城市中相應的風速、空氣溫濕度和地表溫度數據，對終端服務器通過遙感獲得的數據(總風速、風向、太陽輻射、運量等數據)進行必要補充，有利于提高城市熱島效應的反演及變化規律仿真的精度。
【附圖說明】
[0009]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0010]圖1是本遙感監測城市熱島效應的反演及變化規律仿真平臺的原理框圖；
[0011]圖2是本實用新型的數據采集調理模塊的電路圖；
[0012]圖3是本實用新型的第一、第二通道單元的電路圖。
[0013]圖中:比較器U1A、NPN三極管Tl、PNP三極管T2、第一集成運算放大器U1A、第二集成運算放大器U1B、第三集成運算放大器U1C。
【具體實施方式】
[0014]現在結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結構，因此其僅顯示與本實用新型有關的構成。
[0015]如圖1所示，本實用新型的一種遙感監測城市熱島效應的反演及變化規律仿真平臺，包括:分別分布于城市中心、市郊結合部和郊區的若干氣候數據采集裝置，且各氣候數據采集裝置通過4G無線網絡與一終端服務器進行無線通訊；
[0016]所述氣候數據采集裝置包括:風向風速傳感器、采集空氣溫濕度的溫濕度傳感器、米集地標溫度的溫度傳感器；各傳感器的輸出端與多選一模擬開關相連，該多選一模擬開關的輸出端依次通過調理電路、AD模塊與處理器模塊相連，該處理器模塊與一 4G無線通訊模塊相連。終端服務器的處理器與一 4G無線通訊單元相連。
[0017]具體的，由于一般的城市熱島效應的采集數據來源通過遙感獲得，但是對于城市內部的數據，通過遙感很難實時獲得，因此，本實用新型通過氣候數據采集裝置采集相應的空氣溫濕度、地標溫度和風速數據，使終端服務器進行城市熱島效應仿真計算更加精確，其仿真結果更具有參考性。
[0018]進一步，如圖2和圖3所示，所述調理電路包括:第一、第二通道單元，通道選擇單元，所述通道選擇單元包括:比較器U1A，該比較器UlA的同相端作為調理電路的輸入端，反相端接入一基準電壓，該比較器的輸出端分別與NPN三極管T1、PNP三極管T2的基極相連，所述NPN三極管Tl的集電極、PNP三極管T2的發射極分別與電源端相連，所述NPN三極管Tl的發射極、PNP三極管T2的集電極分別與第一通道單元、第二通道單元的供電端相連；所述比較器UlA的同相端還分別與第一、第二通道單元的輸入端相連，第一通道單元包括:用于對輸入信號進行降壓的分壓電路，分壓電路的輸出端與第一電壓跟隨器的輸入端相連；第二通道單元包括:第二電壓跟隨器，所述第一、第二電壓跟隨器的輸出端相連作為調理電路的信號輸出端。
[0019]其中，所述分壓電路通過電阻R2和電阻R3串聯構成，電阻R2的一端接入輸入信號Ui，電阻R2的另一端與電阻R3的一端相連，并作為所述分壓電路的輸出端，且電阻R2或者電阻R3可以采用可調電位器(多圈電位器)對其輸出電壓進行調節。
[0020]所述比較器和第一、第二電壓跟隨器分別采用第一集成運算放大器U1A、第二集成運算放大器U1B、第三集成運算放大器U1C。
[0021]所述調理電路的工作原理是，通過基準電壓與輸入電壓進行比較，例如基準電壓采用5V，S卩，輸入電壓范圍大于5V，則通過第一通道單元對電壓進行縮小，通過分壓電路調整到5V范圍之內，經過第一電壓跟隨器后接入AD模塊，若輸入電壓范圍小于5V，則直接通過第二通道中的第一電壓跟隨器進行AD模塊，因此，本調理電路能夠對大于或小于基準電壓的輸入信號均能進行調理，提高了調理電路的通用性。由于分壓電阻對信號的處理是線性的，因此，信號處理不會失真。
[0022]以上述依據本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。
【主權項】
1.一種遙感監測城市熱島效應的反演及變化規律仿真平臺，其特征在于，包括:分別分布于城市中心、市郊結合部和郊區的若干氣候數據采集裝置，且各氣候數據采集裝置通過4G無線網絡與一終端服務器進行無線通訊； 所述氣候數據采集裝置包括:風向風速傳感器、采集空氣溫濕度的溫濕度傳感器、采集地標溫度的溫度傳感器；各傳感器的輸出端與多選一模擬開關相連，該多選一模擬開關的輸出端依次通過調理電路、AD模塊與處理器模塊相連，該處理器模塊與一 4G無線通訊模塊相連； 所述調理電路包括:第一、第二通道單元，通道選擇單元； 所述通道選擇單元包括:比較器，該比較器的同相端作為調理電路的輸入端，反相端接入一基準電壓，該比較器的輸出端分別與NPN三極管、PNP三極管的基極相連，所述NPN三極管的集電極、PNP三極管的發射極分別與電源端相連，所述NPN三極管的發射極、PNP三極管的集電極分別與第一通道單元、第二通道單元的供電端相連； 所述比較器的同相端還分別與第一、第二通道單元的輸入端相連， 第一通道單元包括:用于對輸入信號進行降壓的分壓電路，分壓電路的輸出端與第一電壓跟隨器的輸入端相連； 第二通道單元包括:第二電壓跟隨器， 所述第一、第二電壓跟隨器的輸出端相連作為調理電路的信號輸出端。2.如權利要求1所述的遙感監測城市熱島效應的反演及變化規律仿真平臺，其特征在于，終端服務器的處理器與一 4G無線通訊單元相連。
【專利摘要】本實用新型涉及一種遙感監測城市熱島效應的反演及變化規律仿真平臺，包括：分別分布于城市中心、市郊結合部和郊區的若干氣候數據采集裝置，且各氣候數據采集裝置通過4G無線網絡與一終端服務器進行無線通訊；所述氣候數據采集裝置包括：風向風速傳感器、采集空氣溫濕度的溫濕度傳感器、采集地標溫度的溫度傳感器；各傳感器的輸出端與多選一模擬開關相連，該多選一模擬開關的輸出端依次通過調理電路、AD模塊與處理器模塊相連，該處理器模塊與一4G無線通訊模塊相連。
【IPC分類】G01D21/02
【公開號】CN204649226
【申請號】CN201520243380
【發明人】樊飛燕, 樊棠懷, 石愛業, 劉志明, 郭偉, 桂楊柳
【申請人】南昌工程學院
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年4月21日