CN210427842U - 移动气象环境观测装置 - Google Patents

Abstract

一种移动气象环境观测装置包括外壳、位于外壳内部的电路板和传感器，所述外壳包括顶部的导流圈、位于中部圆柱状的壳体、连接在壳体下方的底座，所述壳体上开设有进气口，空气经过导流圈后由进气口进入到壳体内部，所述传感器安装在壳体内的顶部，与导流圈高度相同，便于接触从导流圈进入的空气，先通过传感器对空气进行检测，再通过电路板上的元件对检测的数据进行分析处理。本实用新型移动气象环境观测装置设备造价低、操作简单、携带轻便，是学校、气象部门等机构开展气象科普、野外实验培训的理想工具。

Description

移动气象环境观测装置

【技术领域】

本实用新型涉及环境检测设备领域，具体为一种移动气象环境观测装置。

【背景技术】

气象环境监测是有效监预警城市气象环境灾害，如高温热浪、空气污染、管道有害物质泄漏的重要手段，在城市规划、生态修复等方面也有重要的意义，是构建生态、宜居、智慧城市的重要组成，可基于陆基、船基和空基开展野外移动和定点监测。然而现有的城市气象环境固定观测站点仍存在站点分布稀疏、造价高昂等问题，而移动气象环境观测***又存在标校不及时、传感器器差过大且易漂移、数据可靠性不够的问题。

由此可见，提供一种降低部署成本的移动气象环境观测装置是本领域亟需解决的问题。

【实用新型内容】

针对上述问题，本实用新型移动气象环境观测装置设备造价低、操作简单、携带轻便，是学校、气象部门等机构开展气象科普、野外实验培训的理想工具。

为解决上述问题，本实用新型移动气象环境观测装置包括外壳、位于外壳内部的电路板和传感器，所述外壳包括顶部的导流圈、位于中部圆柱状的壳体、连接在壳体下方的底座，所述壳体上开设有进气口，空气经过导流圈后由进气口进入到壳体内部，所述传感器安装在壳体内的顶部，与导流圈高度相同，便于接触从导流圈进入的空气，先通过传感器对空气进行检测，再通过电路板上的元件对检测的数据进行分析处理。

进一步的，所述壳体的底部具有外螺纹，所述底座具有内螺纹，底座通过螺纹连接在壳体的下方。

进一步的，所述底座上开设有开口向上的卡槽，所述电路板直接***到卡槽中，方便拆卸、检修和调试。

进一步的，所述电路板上包括与传感器电性连接的信号放大器、与信号放大器电性连接的A/D转换器、与A/D转换器连接的储存模块和处理器、与处理器连接的蓝牙模块。

进一步的，所述导流圈与壳体一体成型，其包括最顶层开口向下的伞状结构和两层开口向下的百叶状结构。

再者，本实用新型移动气象环境观测装置及其校准方法设备造价低、操作简单、携带轻便，是学校、气象部门等机构开展气象科普、野外实验培训的理想工具。

【附图说明】

图1是本实用新型移动气象环境观测装置的结构示意图。

图2是图1的剖视图。

图3是本实用新型移动气象环境观测装置中电路板的结构示意图。

【具体实施方式】

本实用新型所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是附图中的方向，只是用来解释和说明本实用新型，而不是用来限定本实用新型的保护范围。

参见图1至图3，给出了本实用新型移动气象环境观测装置的组成结构，其包括外壳1、位于外壳内部的电路板2和传感器3。所述外壳1包括顶部的导流圈101、位于中部圆柱状的壳体102、连接在壳体下方的底座103。所述导流圈101与壳体102一体成型，其包括最顶层开口向下的伞状结构和两层开口向下的百叶状结构，所述壳体102上开设有进气口，空气经过导流圈101后由进气口进入到壳体内部。所述壳体102上开设有圆孔，圆孔内安装有开关和蓝牙指示灯，壳体的底部具有外螺纹，所述底座103具有内螺纹，底座103通过螺纹连接在壳体102的下方，所述底座103上开设有开口向上的卡槽，电路板2直接***到卡槽中，方便拆卸、检修和调试。此外，所述底座103的边缘处还开设有两个长条孔，通过长条孔方便将移动气象环境观测装置绑定在自行车等移动平台上。所述电路板2上包括与传感器3电性连接的信号放大器、与信号放大器电性连接的A/D转换器、与A/D转换器连接的储存模块和处理器、与处理器连接的蓝牙模块。所述传感器3与电路板2分离，并通过导线与电路板上的信号放大器连接，传感器3安装在壳体102内的顶部，与导流圈101高度相同，可保证传感器能够准确观测外界气象和环境要素的变化，所述传感器3包括气象传感器和环境传感器，所述气象传感器包括气温传感器、相对湿度传感器、大气压力传感器，所述环境传感器包括PM2.5传感器和CO传感器。

本实用新型移动气象环境观测装置与气象站之间通过智能设备互联，其中移动气象环境观测装置通过蓝牙模块与智能设备连接，气象站通过GPRS与智能设备连接。所述移动气象环境观测装置的校准方法如下；

第一步：智能设备分别通过蓝牙模块和GPRS接收移动气象环境观测装置和气象站的数据，并采用阈值法剔除气象环境观测***的野点数据。

第二步：在智能设备中对二者数据进行对比，以气象站数据为基准，判断移动气象环境观测装置检测到的数据是否合理。其中对比数据是否合理是指计算移动气象环境观测装置检测的数据和气象站标准数据的相关系数和偏离度，通过相关系数和偏离度的判定条件进行数据偏离甄别。设移动气象环境观测装置检测的数据为x，设气象站标准数据为y，相关系数判定过程中判断corr(x,y)>a是否成立，其中a为相关系数，取值为0.9。设移动气象环境观测装置在一段时间内检测数据的平均值为m，设一段时间内气象站标准数据的平均值为y，偏离度判定过程中判断abs(m-n)<b是否成立，其中若m、n为温度值，则b取值为0.3，若m、n为相对湿度值，则b取值为3％。当判定条件corr(x,y)>a和abs(m-n)<b同时成立时，则判定移动气象环境观测装置检测到的数据合理，当判定条件corr(x,y)>a和abs(m-n)<b中任一不成立时，则判定数据不合理。

第三步：如果判断出移动气象环境观测装置检测到的数据不合理，则通过建立校准模型，并输出校准参数。智能设备首先读取一段时间内移动气象环境观测装置检测的数据和气象站的标准数据，通过二者数据建立线性回归模型y＝ax+b，输出校准参数，其中x为移动气象环境观测装置检测的数据，y为同时间段内的气象站标准数据，a和b分别为校准参数。接着另取一段时间内的数据重复上述过程，将两次得到的校准参数对比，如果二者相对误差低于规定的阈值即认为校准参数合理且移动气象环境观测装置无设备故障。

第四步：移动气象环境观测装置接收校准参数并进行校准。首先由蓝牙模块接收校准参数，并将其传递给处理器进行分析识别，之后处理器将校准参数传递给A/D转换器进行数模转换，转换后的信号一路分发到信号放大器，另一路分发到储存模块中，信号放大器通过电性连接将信号传递给传感器，传感器根据接收到的信号通过调整工作电压进行校准。

本实用新型移动气象环境观测装置及其校准方法设备造价低、操作简单、携带轻便，是学校、气象部门等机构开展气象科普、野外实验培训的理想工具，可以实现移动气象环境观测装置的实时校准，保证观测数据的可靠性。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种移动气象环境观测装置，其特征在于，所述移动气象环境观测装置包括外壳(1)、位于外壳内部的电路板(2)和传感器(3)，所述外壳(1)包括顶部的导流圈(101)、位于中部圆柱状的壳体(102)、连接在壳体下方的底座(103)，所述壳体(102)上开设有进气口，空气经过导流圈(101)后由进气口进入到壳体内部，所述传感器(3)安装在壳体(102)内的顶部，与导流圈(101)高度相同，便于接触从导流圈进入的空气，先通过传感器(3)对空气进行检测，再通过电路板(2)上的元件对检测的数据进行分析处理。

2.根据权利要求1所述的移动气象环境观测装置，其特征在于，所述壳体(102)的底部具有外螺纹，所述底座(103)具有内螺纹，底座(103)通过螺纹连接在壳体(102)的下方。

3.根据权利要求1所述的移动气象环境观测装置，其特征在于，所述底座(103)上开设有开口向上的卡槽，所述电路板(2)直接***到卡槽中，方便拆卸、检修和调试。

4.根据权利要求1所述的移动气象环境观测装置，其特征在于，所述电路板(2)上包括与传感器(3)电性连接的信号放大器、与信号放大器电性连接的A/D转换器、与A/D转换器连接的储存模块和处理器、与处理器连接的蓝牙模块。

5.根据权利要求1所述的移动气象环境观测装置，其特征在于，所述导流圈(101)与壳体(102)一体成型，其包括最顶层开口向下的伞状结构和两层开口向下的百叶状结构。

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