[發明專利]一種地面氣象觀測中結冰自動化觀測方法及裝置

有效

• 申請號: 201210326845.0
• 申請日: 2012-09-06
• 公開（公告）號: CN102830445A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 馬舒慶;趙宇
• 申請（專利權）人: 中國氣象局氣象探測中心
• 主分類號: G01W1/00
• 分類號: G01W1/00;G01J5/00;G01K7/18
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所 11004
• 代理人: 朱麗巖;劉湘舟

技術領域

本發明涉及地面氣象觀測技術領域，具體地說一種用于地面氣象觀測中結冰自動化觀測方法及裝置。

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背景技術

目前，在地面氣象觀測業務中，觀測員一般通過觀察小型蒸發皿或觀測場周圍水體是否結冰，記錄結冰天氣現象是否發生。這種觀察結冰天氣現象的方法工作效率低，而且由于觀測人員的區別觀測結果差異很大、觀測結果的質量也就不能保證，不能及時對結冰與否作出準確的判斷，不適應自動化地面氣象觀測的需要。

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發明內容

本發明的目的在于提供一種地面氣象觀測中結冰自動化觀測方法及裝置，有效的解決通過人工方式觀測不準確、不及時的技術問題，進一步提高觀測質量及工作效率。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種地面氣象觀測中結冰自動化觀測方法，包括以下步驟：

?步驟S101：通過溫度傳感器實時獲取受測水體的水面溫度，將獲取到的水面溫度傳輸至計算機；

步驟S102：計算機通過溫度監測程序監測水面溫度變化情況。

步驟S103：當監測到所述水面溫度下降到零度以下后，判斷所述水面溫度是否在規定時間內由負溫上升至零度，是則進入下一步，否則返回返回步驟S102。

步驟S104：通過計算機記錄所述受測水體結冰發生及發生時間。

步驟S105：當監測到所述水面溫度上升到零度以上后，判斷所述水面溫度是否在規定時間內保持在零度以上，是則進入下一步，否則返回步驟S102。

步驟S106：通過計算機記錄所述受測水體結冰融化發生及融化發生時間。

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所述步驟S103中，判斷所述水面溫度是否由負溫上升至零度時，所述的規定時間是指小于1秒的時間。

所述步驟S105中，判斷所述水面溫度是否保持在零度以上，所述的規定時間是保持在數分鐘以上的時間。

所述步驟S104中，所述受測水體結冰及結冰發生時間是指所述水面溫度上升到零度的時間；所述步驟S106中，所述受測水體結冰融化發生及融化發生時間是指所述水面溫度開始上升到零度以上的時間。

一種地面氣象觀測中結冰自動化觀測裝置，包括容器、容于容器中的受測水體、溫度傳感器、與所述溫度傳感器經數據傳輸線連接的計算機；

所述溫度傳感器包括探頭和數字測溫儀；所述探頭，用于實時獲取受測水體的水面溫度；所述數字測溫儀包括與所述探頭經數據傳輸線連接的單片機、與所述單片機連接的數據存儲模塊和顯示模塊；所述單片機，用于讀取所述探頭采集的實時受測水體的水面溫度數據后，將水面溫度數據轉換成電信號發送至數據存儲模塊進行存儲，并發送至所述顯示模塊進行顯示；

所述計算機，用于與所述數字測溫儀的單片機經數據傳輸線連接，通過單片機獲取、實時顯示所述探頭采集的水面溫度數據，進行實時監控所述受測水體水面溫度變化情況并進行管理；

所述容器為一封閉容器，對應的，所述溫度傳感器采用鉑電阻溫度傳感器，所述鉑電阻溫度傳感器的探頭置于所述封閉容器中且浮于所述受測水體的水面。

所述容器為一敞口容器，對應的，所述溫度傳感器采用紅外溫度傳感器，所述紅外溫度傳感器通過設在所述敞口容器的敞口處來獲取所述受測水體的水面溫度轉換為電信號傳輸至所述計算機。

所述敞口容器上端敞口。

所述計算機與所述溫度傳感器的數字測溫儀通過RS-232串口連接。

所述的計算機是臺式計算機、筆記本或嵌入式計算機。

與現有技術相比本發明具有以下特點和有益效果：本發明通過鉑電阻溫度傳感器的探頭測量置于容器中的受測水體的水面溫度，經數字測溫儀傳輸至計算機，由計算機通過溫度監測程序監測水面溫度在規定時間內的變化情況，當監測到所述水面溫度下降到零度以下后，大約在小于1秒鐘的時間內由負溫上升至零度時，計算機記錄所述受測水體結冰及結冰發生時間，也就是水面溫度突然上升到零度的時間。當監測到所述水面溫度上升到零度以上后保持數分鐘在零度以上，則計算機記錄所述受測水體結冰融化及融化時間，也就是水面溫度開始上升到零度以上的時間。