便攜式氣象氣候智能采集器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于氣象信息采集儀器技術領域，具體涉及一種適合大型混凝土工程環境的便攜式氣象氣候智能采集器。
【背景技術】
[0002]目前，在大型混凝土工程施工過程中，要求對混凝土表面和周圍環境進行濕度檢測、溫度檢測，甚至風速風壓檢測等。通常需要攜帶多種檢測儀器，才能夠全面的對環境進行檢測，攜帶十分不便，同時，單一功能的檢測儀器不能夠對地理信息和溫度、濕度信息相結合進行采集，需要工作人員根據經驗判斷，或使用其他儀器測量，且不能夠將采集到的空氣信息和地理信息及時的發送給控制中心，達不到實時同步的目的。

【發明內容】

[0003]本實用新型的目的是針對現有大型混凝土工程施工過程中缺乏便攜式檢測儀器的問題，提供一種便攜式氣象氣候智能采集器。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案是:一種便攜式氣象氣候智能采集器，包括控制模塊、用于給各工作模塊供電的電源模塊和檢測模塊，所述控制模塊使用STM32，所述檢測模塊包括連接于控制模塊輸入端的用于檢測空氣濕度的濕度檢測單元、溫度檢測單元、風速檢測單元和風向檢測單元，所述控制模塊的輸出端連接GPRS、無線傳輸模塊、LCD顯示模塊和聲光報警裝置；采集器的控制模塊按一定時間間隔采集數據并保存，同時通過通訊接口發送給主機。
[0005]所述控制模塊外部擴展連接設備編碼模塊。
[0006]所述控制模塊的輸入端還連接有用于參數設定的人機交互模塊。
[0007]所述控制模塊設置用于數據傳輸的RS485接口，用于無線傳輸的Zigbee和Wifi接口，以及GPS模塊的通訊接口。
[0008]有益效果:本實用新型集合多種檢測于一身，具有便攜特點，適合用于大型混凝土工程施工過程中。使用方便，可提高檢測效率，可提高檢測的全面性和實時性，通過數據傳輸至系統進行全面分析，效果非常好。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型模塊框圖；
[0010]圖2是本實用新型的連線關系不意圖。
【具體實施方式】
[0011]便攜式氣象氣候智能采集器包括控制模塊、用于給各工作模塊供電的電源模塊和檢測t吳塊等。
[0012]系統核心使用STM32，外部擴展電源供電、紅外接收、溫度數據采集、濕度數據采集、時鐘、GPS定位、IXD、通信接口、設備編碼，共9個模塊。系統組成如圖1和圖2所示。
[0013](一)控制模塊
[0014]核心控制電路，采用專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應用專門設計的ARM Cortex-M核心，是32位市場中功耗最低的產品，可以通過啟停各個外設的時鐘開關，控制功耗。時鐘頻率最高為72MHz，STM32能提供5個串口，便于外部電路擴展。
[0015](二)電源供電
[0016]采用鋰電池供電，經升壓模塊變為+5V直流，可變換為3.3V，為全設備供電。為保證供電時間，所有模塊采用低功耗設計。預計需采用容量大于5000mah的電池組。
[0017](三)紅外遙控
[0018]為減小面板體積及按鈕固定的不便，采用紅外遙控設計。遙控器采用市場批量的低成本、高可靠紅外遙控器，接收電路采用成熟的電視機紅外遙控接收電路，并由STM32實現紅外解碼。
[0019](四)溫度和濕度數據采集
[0020]按照客戶要求設計溫度、濕度傳感器接口。也可按照現場安裝情況，設計板載或探頭式傳感器。板載溫度傳感器采集測溫范圍可達-55?+120°C，誤差±0.25°C以內(25°C環境下)。濕度傳感器測量范圍0~100%RH，誤差±3%RH (10到90%RH)。
[0021](五)時鐘
[0022]可用板載時鐘實現，或使用GPS授時獲取時間信息。板載時鐘使用I2C通信時鐘模塊，具有計算2100年之前的秒、分、時、日、星期、月、年的能力，具備閏年調整的能力。自帶備用電池，無外接供電可提供半年以上電量。GPS授時，可從GPS模塊獲取當前時間信息，無需外部干預調整。
[0023](六)GPS定位
[0024]采用GPS定位模塊，減少STM32控制電路開銷，提高產品可靠性。提供經瑋度、海拔三維位置定位，開闊地水平定位精度可達2.5米，熱啟動時間Is。GPS模塊同時能提供授時功能。
[0025](七)數據存儲
[0026]擴展I2C接口大容量存儲器(存儲器容量可選)，可存儲溫濕度數據，時間信息，位置信息等。
[0027](A) LCD
[0028]IXD顯示電路使用帶中文字模的寬溫12864液晶顯示屏，外形尺寸93*70*12.5mm，可視區域73*39mm。可顯示漢字及圖形，內置8192個中文漢子(16X 16點陣)、128個字符(8X16點陣)及64X256點陣顯示RAM。可分屏顯示時間、溫度、濕度、坐標、高程、壩段、倉位等信息。
[0029](九)通信接口
[0030]硬件設計時預留RS485總線、WIFI無線通訊、GPRS無線通訊和ZIGBEE無線通訊的接口。按照現場要求，可分別燒寫不同接口的ARM程序。工業級RS485通訊電路，最長通訊距離1200米，具有很強的抗干擾能力。WIFI通訊使用2.4GHz附近的頻段，可提供距離從10到80米的數據傳輸。GPRS是通用分組無線服務技術的簡稱，以封包(Packet)式來傳輸，因此使用者所負擔的費用是以其傳輸資料單位計算，并非使用其整個頻道，理論上較為便宜。GPRS的傳輸速率可提升至56甚至114Kbps。ZigBee為市場最流行的低成本、短距離無線通信方案，距離則可達300~900米以上(根據天線大小而定)，其對應的上位機可采用USB接口的ZigBee模塊進行無線數據采集，使用方便。
[0031](十)設備編碼
[0032]利用板載撥碼開關，設備開機后讀取撥碼開關數據，獲取當前設備編碼，發送編碼后可實現對設備的遠程識別。如采用8位撥碼開關，可設置256個設備地址。
[0033]上電后對設備所有模塊進行初始化，按照設定，一定時間間隔采集數據并保存，同時通過通訊接口發送給主機。
【主權項】
1.一種便攜式氣象氣候智能采集器，包括控制模塊、用于給各工作模塊供電的電源模塊和檢測模塊，其特征是:所述控制模塊使用STM32，所述檢測模塊包括連接于控制模塊輸入端的用于檢測空氣濕度的濕度檢測單元、溫度檢測單元、風速檢測單元和風向檢測單元，所述控制模塊的輸出端連接GPRS、無線傳輸模塊、LCD顯示模塊和聲光報警裝置；采集器的控制模塊按一定時間間隔采集數據并保存，同時通過通訊接口發送給主機。2.根據權利要求1所述的便攜式氣象氣候智能采集器，其特征是:所述控制模塊外部擴展連接設備編碼模塊。3.根據權利要求1所述的便攜式氣象氣候智能采集器，其特征是:所述控制模塊的輸入端還連接有用于參數設定的人機交互模塊。4.根據權利要求1所述的便攜式氣象氣候智能采集器，其特征是:所述控制模塊設置用于數據傳輸的RS485接口，用于無線傳輸的Zigbee和Wifi接口，以及GPS模塊的通訊接□ O
【專利摘要】本實用新型公開了一種便攜式氣象氣候智能采集器，包括控制模塊、用于給各工作模塊供電的電源模塊和檢測模塊，所述控制模塊使用STM32，所述檢測模塊包括連接于控制模塊輸入端的用于檢測空氣濕度的濕度檢測單元、溫度檢測單元、風速檢測單元和風向檢測單元，所述控制模塊的輸出端連接GPRS、無線傳輸模塊、LCD顯示模塊和聲光報警裝置；采集器的控制模塊按一定時間間隔采集數據并保存，同時通過通訊接口發送給主機。本實用新型集合多種檢測于一身，具有便攜特點，適合用于大型混凝土工程施工過程中。使用方便，可提高檢測效率，可提高檢測的全面性和實時性，通過數據傳輸至系統進行全面分析，效果非常好。
【IPC分類】G01D21/02
【公開號】CN204854815
【申請號】CN201520581107
【發明人】魏魯雙
【申請人】鄭州雙杰科技有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月5日