專利名稱：手持氣象站的制作方法
技術領域：
手持氣象站技術領域[0001]本實用新型涉及氣象監測設備，特別是一種微型的手持氣象站。
背景技術：
[0002]氣象站是一種用于觀測和收集氣象信息的氣象檢測設備。現有的氣象站由不銹 鋼支架、設置在支架上的氣象信息傳感器、利用連接線纜與氣象信息傳感器連接的數據采 集器組成，數據采集器將采集到的氣象數據通過數據采集通訊線與計算機監測終端進行連 接，將數據傳輸到計算機的氣象數據庫中，用于統計分析和處理。這種結構的氣象站存在如 下缺陷1、體積大、無法搬運、靈活性差，僅適用于固定的定點定時檢測。2、數據采集器的采 集數據僅是根據氣象信息傳感器，來源單一且無分析校正過程，采集數據易失準。3、數據只 能存儲在數據采集器內部，無法實現無線聯網功能，下載數據非常不方便。發明內容[0003]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種體積小、便于攜帶、操作方便、可隨時 隨地實現監測功能、可以無線聯網、靈活性強、不受地域和外界環境限制的手持氣象站，采 集數據更為準確，下載數據十分方便。[0004]本實用新型的技術方案是[0005]該手持氣象站，包括氣象信息傳感器、與氣象信息傳感器連接的數據采集器，其特 殊之處是所述數據采集器、氣象信息傳感器、以及帶有電子羅盤和GPS衛星定位系統并下 載有氣象信息監測軟件的智能手機集成在一個框體上，所述數據采集器連接有數據采集開 關、與智能手機相匹配的藍牙通訊模塊、數據存儲模塊、用于傳輸數據的USB接口。[0006]所述框體是由外框和設在外框內的電路板、外殼構成，所述數據采集器、氣象信息 傳感器、數據采集開關、藍牙通訊模塊、數據存儲模塊、USB接口均設置于所述電路板上，所 述電路板上還設有電池觸點，所述外框對應電路板位置設有上、下橫梁，所述外殼和上、下 橫梁形成電池倉，所述外框上對應智能手機的四角設有內連接體。[0007]所述氣象信息傳感器為溫濕度傳感器、風速傳感器、氣壓傳感器、太陽輻射傳感器 的一種或多種，所述溫濕度傳感器、氣壓傳感器、太陽輻射傳感器分別采用微型傳感器探 頭。[0008]所述風速傳感器的敏感元件采用葉輪，所述葉輪鑲裝在所述外框頂部，所述風速 傳感器的電感元件固定在所述電路板的靠近所述葉輪的位置。[0009]所述電路板設有向外框頂部延伸的凸起，所述太陽輻射傳感器、溫濕度傳感器的 微型傳感器探頭固定于所述凸起上，所述外框上設有對應所述凸起的護套，所述護套對應 所述太陽輻射傳感器、溫濕度傳感器位置開設檢測孔。[0010]智能手機通過GPRS或WIFI無線連接方式與遠程控制中心服務器連接。[0011]所述智能手機顯示氣象監測數據的顯示頁面共分為六個顯示區，其中第一顯示區 為智能手機狀態欄由手機藍牙標記、無線網絡標記、GPRS通信標記、手機信號標記、手機電量標記、時間組成；第二顯示區為數據采集器狀態欄由數據采集器狀態指示燈、網絡狀 態指示燈、數據采集器電量指示標記組成；第三顯示區為智能手機的GPS衛星定位系統檢 測到的經度、緯度、海拔數據顯示區；第四顯示區為溫濕度傳感器、氣壓傳感器、太陽輻射傳 感器檢測到的氣象信號經分析、計算、校準后的溫度、濕度、露點溫度、氣壓、太陽輻射數據 顯示區；第五顯示區為智能手機的電子羅盤標記和由其檢測到的風向數據，以及風速傳感 器檢測到的氣象信號經分析、計算、校準后的數據顯示區；第六顯示區為顯示根據溫濕度氣 象數據、氣象站所處位置的最后一次雨量累計值、連續無雨日天數、草雪覆蓋率計算得出的 火險等級顯示區。[0012]所述智能手機的監測顯示功能的設置頁面由五部分組成，第一部分為監測系統的 系統設置由數據采集器的地址輸入、網絡開關選項、GPS定位系統開關選項、GPS定位系統 掃描間隔輸入組成；第二部分為網絡設置由遠程控制中心服務器IP地址輸入、遠程控制 中心服務器端口號輸入、氣象數據上傳時間間隔輸入組成；第三部分為火險設置由遠程 控制中心服務器分配的臺站號輸入、最后一次雨量累計值輸入、連續無雨日天數輸入、草雪 覆蓋率選項組成；第四部分為風速設置由風速單位選項、風速測量方式選項組成，其中風 速測量方式有瞬時風速模式、十分鐘平均風速模式、十分鐘最大風速模式；第五部分為校準 設置由環境溫度校正輸入、環境濕度校正輸入、氣壓校正輸入、太陽福射校正輸入組成。[0013]本實用新型的有益效果是[0014]1、由于數據采集器、氣象信息傳感器與智能手機集成在一個框體上，形成一體，不 僅省掉了現有氣象站的氣象信息傳感器與數據采集器之間的連接線纜、性能更為穩定，同 時數據采集器可將采集到的氣象數據通過藍牙通訊模式傳送給智能手機，智能手機調取氣 象信息監測軟件的控制指令，將分析、計算、校正后的氣象數據顯示在智能手機的顯示屏 上，將智能手機與氣象監測裝置(數據采集器和氣象信息傳感器)的功能結合起來，使氣象 站的體積大大減小，如手機般可隨身攜帶，操作方便、可隨時隨地監測氣象信息，靈活性顯 著增強，不受地域和外界環境限制。[0015]2、數據采集器不僅可以采集氣象信息傳感器的數據，還能利用藍牙通訊模式采集 智能手機的顯示屏上顯示的所有經過分析計算、校正后的氣象數據，包括電子羅盤和GPS 衛星定位系統采集到的風向數據、經、緯度、海拔數據，無需配置風向傳感器、海拔傳感器， 充分利用了智能手機電子羅盤和GPS衛星定位系統、節省資源，同時為手持氣象站提供環 境監測要素，使數據采集器采集到的數據更為準確。[0016]3、智能手機通過GPRS或WIFI無線連接方式將其顯示屏上顯示的所有氣象數據發 送到遠程控制中心服務器，使所述遠程控制中心服務器實時監控氣象站所處位置的氣象信 息，實現了手持氣象站無線聯網功能，下載數據十分方便。[0017]4、該氣象站同時具備了智能手機的通電話、發短信、無線上網、GPS導航、下載應用 程序、照相等功能，一站多用。[0018]5、該氣象站如手機般可手持，智能手機和電路板均固定在一個外框上，結構緊湊 牢固，具有防震防摔的優點。
[0019]圖1是本實用新型的結構示意圖；[0020]圖2是圖1的右視圖；[0021]圖3是圖2去掉外殼的右視圖；[0022]圖4是本實用新型的電路原理框圖；[0023]圖5是本實用新型的外框的結構示意圖；[0024]圖6是本實用新型的智能手機的顯示屏的顯示頁面示意圖；[0025]圖7是本實用新型的智能手機的監測顯示功能的設置頁面示意圖；[0026]圖8是圖6中設備地址(數據采集器的地址)輸入的輸入框示意圖。[0027]圖中:外框1、內連接體101、橫梁102、支撐部102a、護套2、檢測孔201、葉輪3、智 能手機4、手機藍牙通訊模塊401、內存402、中央處理器403、顯示屏404、外殼5、電路板6、 電池觸點601、凸起602、電源電池7、數據采集器8、藍牙通訊模塊9、數據存儲模塊10、USB 接口 11、溫濕度傳感器12、太陽輻射傳感器13、電感元件14、氣壓傳感器15、開關16、氣象 信息傳感器17、計算機監測終端18、遠程控制中心服務器19。
具體實施方式
[0028]如圖1-圖5所示，該手持氣象站，包括氣象信息傳感器17、與氣象信息傳感器17 連接的數據采集器8、智能手機4，三者集成在一個框體上。智能手機4帶有電子羅盤和GPS 衛星定位系統且其內存402中下載有氣象信息監測軟件。所述的數據采集器8連接有數據 采集開關16、與智能手機相匹配的藍牙通訊模塊9、數據存儲模塊10、用于傳輸數據的USB 接口 11。[0029]所述的框體是由外框I和設在外框I內的電路板6、外殼5構成，外框上對應智能 手機4的四角設有內連接體101，智能手機4利用螺釘與內連接體101連接。數據采集器 8、氣象信息傳感器17、數據采集開關16、藍牙通訊模塊9、數據存儲模塊10、USB接口 11均 設置于電路板6上，電路板6上還設有電池觸點601，外框I對應電路板6位置設有上、下橫 梁102，電路板6利用螺釘與上、下橫梁102連接。外殼5和上、下橫梁102形成電池倉，電 路板6的電源電池7與電池觸點601相接觸并固定于外框I的上、下兩個橫梁102之間，橫 梁102上設有對應電源電池7的支撐部102a，外殼用以保護電路板6上各電氣元件和電源 電池7。[0030]氣象信息傳感器17為溫濕度傳感器12、風速傳感器、氣壓傳感器15、太陽輻射傳 感器13的一種或多種，本實施例中采用溫濕度傳感器12、風速傳感器、氣壓傳感器15、太陽 輻射傳感器13且溫濕度傳感器12、氣壓傳感器15、太陽輻射傳感器13分別采用微型傳感 器探頭，風速傳感器的敏感元件采用葉輪3，葉輪3鑲裝在所述的外框I頂部，風速傳感器的 電感元件14固定在電路板6的靠近葉輪3的位置。電路板6設有向外框I頂部延伸的凸 起602，太陽輻射傳感器13、溫濕度傳感器12的微型傳感器探頭固定于凸起602上，外框I 設有對應凸起602的護套2，護套2對應太陽輻射傳感器13、溫濕度傳感器12的微型傳感 器探頭位置開設檢測孔201。[0031]該手持氣象站的氣象監測方法，包括如下步驟[0032]1、將氣象信息傳感器17、與氣象信息傳感器17連接的數據采集器8、帶有電子羅 盤和GPS衛星定位系統的智能手機4集成為一體，在智能手機4的內存402中下載氣象信 息監測軟件，構成手持氣象站。[0033]2、啟動數據采集器8的開關16并點擊智能手機4顯示屏404上的氣象信息監測 軟件的圖標啟動氣象信息監測軟件。[0034]3、氣象信息傳感器17將采集到的氣象信號傳送給數據采集器8，數據采集器8將 接收的氣象信號分析、整理后形成氣象數據并通過藍牙通訊模式傳送給智能手機4，氣象信 息傳感器17根據設定要求采用溫濕度傳感器12、風速傳感器、氣壓傳感器15、太陽輻射傳 感器13的一種或多種，本實施例中采用溫濕度傳感器12、風速傳感器、氣壓傳感器15、太陽 福射傳感器13 ；[0035]氣象信息監測軟件對智能手機4接收的氣象數據進行分析、計算、校正，得到相應 的溫度、濕度、露點溫度、氣壓、太陽輻射、風速數據，顯示在智能手機4的顯示屏404上，智 能手機4利用電子羅盤、GPS衛星定位系統分別測得風向數據、經緯度、海拔數據，也同時顯 示在智能手機4的顯示屏404上，實現氣象實時顯示。[0036]4、智能手機4通過GPRS或WIFI無線連接方式與遠程控制中心服務器19連接，所 述的遠程控制中心服務器19向智能手機4發出調取手持氣象站所處位置的氣象信息的指 令后，智能手機4將其顯示屏404上顯示的所有氣象數據發送到遠程控制中心服務器19，使 遠程控制中心服務器19實時監控手持氣象站所處位置的氣象信息。[0037]5、智能手機4的中央處理器403將其顯示屏404上顯示的所有氣象數據通過手機 藍牙通訊模塊401和電路板6上的藍牙通訊模塊9傳送給數據采集器8，數據采集器8將其 保存到數據存儲區10內，數據采集器8的數據存儲區10內設有SD卡，用于存儲顯示在智 能手機顯示屏404上的所有氣象數據，以方便需要時調取。當沒有SD卡讀取設備時，可將 所有氣象數據通過USB接口 11傳送給計算機監測終端18保存。[0038]智能手機4的顯示屏404上顯示氣象監測數據時，數據以堆疊的方式顯示，方便用 戶查看，顯示數據I秒更新，顯示頁面如圖6所示，共分為六個顯示區，其中第一顯示區為智 能手機4狀態欄由手機藍牙標記、無線網絡標記、GPRS通信標記、手機信號標記、手機電量 標記、時間組成；第二顯示區為數據采集器8狀態欄由數據采集器狀態指示燈、網絡狀態 指示燈、數據采集器電量指示標記組成，數據采集器狀態指示燈為紅色時表示未啟動，為 綠燈時表示已啟動；網絡狀態指示燈為紅色時表示無線網絡未連接，為綠燈時表示無線網 絡已連接；數據采集器電量指示標記為電路板的電源電池的用電余量；第三顯示區為智能 手機4的GPS衛星定位系統檢測到的經度、緯度、海拔數據顯示區；第四顯示區顯示溫濕度 傳感器12、氣壓傳感器15、太陽輻射傳感器13檢測到的氣象信號經分析、計算、校準后的溫 度、濕度、露點溫度、氣壓、太陽輻射數據；第五顯示區顯示智能手機4的電子羅盤標記和由 其檢測到的風向數據，以及風速傳感器檢測到的氣象信號經分析、計算、校準后的數據;第 六顯示區顯示根據溫濕度氣象數據、氣象站所處位置的最后一次雨量量計值、連續無雨日 天數、草雪覆蓋率計算得出的火險等級。[0039]智能手機4的上述監測顯示功能的設置頁面如圖7所示由五部分組成。第一部 分為監測系統的系統設置由設備地址(數據采集器的地址)輸入、網絡開關選項(是否開啟 無線網絡上傳)、GPS定位系統開關選項、GPS定位系統掃描間隔輸入組成，其中設備地址(數 據采集器的地址)輸入的輸入框如圖8所示，GPS定位系統掃描間隔輸入與其同理。第二部 分為網絡設置由遠程控制中心服務器IP地址輸入、遠程控制中心服務器端口號輸入、氣 象數據上傳時間間隔輸入組成，輸入框形式同上。第三部分為火險設置由設備臺站號(遠程控制中心服務器分配的臺站號)輸入、雨量(最后一次雨量累計值)輸入、連續無雨日天數輸入、草雪覆蓋率選項組成，輸入框形式同上。第四部分為風速設置由風速單位選項、風速測量方式選項組成，其中風速測量方式有瞬時風速模式、十分鐘平均風速模式、十分鐘最大風速模式。第五部分為校準設置由環境溫度校正輸入、環境濕度校正輸入、氣壓校正輸入、 太陽輻射校正輸入組成，可根據地區情況輸入校正值，輸入框形式同上，無需校正時送零。。
權利要求1.一種手持氣象站，包括氣象信息傳感器、與氣象信息傳感器連接的數據采集器，其特征在于所述數據采集器、氣象信息傳感器、以及帶有電子羅盤和GPS衛星定位系統并下載有氣象信息監測軟件的智能手機集成在一個框體上，所述數據采集器連接有數據采集開關、與智能手機相匹配的藍牙通訊模塊、數據存儲模塊、用于傳輸數據的USB接口。
2.根據權利要求1所述的手持氣象站，其特征在于所述框體是由外框和設在外框內的電路板、外殼構成，所述數據采集器、氣象信息傳感器、數據采集開關、藍牙通訊模塊、數據存儲模塊、USB接口均設置于所述電路板上，所述電路板上還設有電池觸點，所述外框對應電路板位置設有上、下橫梁，所述外殼和上、下橫梁形成電池倉，所述外框上對應智能手機的四角設有內連接體，所述氣象信息傳感器為溫濕度傳感器、風速傳感器、氣壓傳感器、 太陽輻射傳感器的一種或多種，所述溫濕度傳感器、氣壓傳感器、太陽輻射傳感器分別采用微型傳感器探頭。
3.根據權利要求2所述的手持氣象站，其特征在于所述風速傳感器的敏感元件采用葉輪，所述葉輪鑲裝在所述外框頂部，所述風速傳感器的電感元件固定在所述電路板的靠近所述葉輪的位置。
4.根據權利要求2所述的手持氣象站，其特征在于所述電路板設有向外框頂部延伸的凸起，所述太陽輻射傳感器、溫濕度傳感器的微型傳感器探頭固定于所述凸起上，所述外框上設有對應所述凸起的護套，所述護套對應所述太陽輻射傳感器、溫濕度傳感器位置開設檢測孔。
5.根據權利要求1所述的手持氣象站，其特征在于智能手機通過GPRS或WIFI無線連接方式與遠程控制中心服務器連接。
專利摘要一種手持氣象站，包括氣象信息傳感器、與氣象信息傳感器連接的數據采集器，其特殊之處是所述數據采集器、氣象信息傳感器、以及帶有電子羅盤和GPS衛星定位系統并下載有氣象信息監測軟件的智能手機集成在一個框體上，所述數據采集器連接有數據采集開關、與智能手機相匹配的藍牙通訊模塊、數據存儲模塊、用于傳輸數據的USB接口。其體積小、便于攜帶、操作方便、可隨時隨地實現監測功能、可以無線聯網、靈活性強、不受地域和外界環境限制，采集數據更為準確，下載數據十分方便。
文檔編號G01W1/02GK202837573SQ20122033063
公開日2013年3月27日 申請日期2012年7月10日 優先權日2012年7月10日
發明者聞寶民, 朱桂平, 何麗, 閆春英, 鄒佳明 申請人:錦州陽光氣象科技有限公司