[實用新型]自動氣象站風傳感器防凍控制系統

有效

• 申請號: 201220211425.3
• 申請日: 2012-05-11
• 公開（公告）號: CN202563300U
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 林鋒
• 申請（專利權）人: 四川優的科技有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 譚新民

技術領域

本實用新型涉及防凍控制，具體是指自動氣象站風傳感器防凍控制系統。

背景技術

在氣溫較低的國家或地區，如芬蘭等國家的自動氣象站風傳感器，多采用功率≤4W的加熱裝置，僅考慮溫度指標，在氣溫≤4℃的天氣條件下，由自動氣象站自動啟動加熱裝置，對風傳感器進行加熱，融化雨凇和霧凇對風傳感器的凍結，但在我國的試點站運行中，效果并不十分理想，因此，解決風傳感器雨霧凇凍害問題，僅考慮氣溫是不全面的。有人對自動氣象站風傳感器雨霧凇凍害進行了研究，認為風傳感器覆冰凍結是溫度、濕度、風速等氣象條件綜合因素的結果，雨霧凇混合積冰出現頻率高，對風傳感器的凍結時間最長，危害最大，提出嚴重覆冰的基本條件及特征是溫度為-5～0℃，平均風速≤5m/s,空氣相對濕度>80%的凍雨或重霧雪天氣。根據以上覆冰的臨界條件，以氣溫、平均風速、相對濕度3個實時氣象要素指標，作為風傳感器凍結、融化的判斷依據設計出了針對風傳感器的自動加熱控制電路，可防止或消除風傳感器的凍結，達到自動氣象站風傳感器防凍保護的目的。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種結構簡單，控制方式簡單、生產成本低的自動氣象站風傳感器防凍控制系統。

本實用新型的實現方案如下：自動氣象站風傳感器防凍控制系統，主要由單片機、以及與單片機連接通訊接口電路和光電隔離驅動電路構成，所述通訊接口電路連接有參數采樣電路，所述光電隔離驅動電路連接有加熱電路；所述由單片機、通訊接口電路和光電隔離驅動電路均連接有電源管理電路；所述通訊接口電路與參數采樣電路還設置有指令控制電路。

所述參數采樣電路包括氣溫傳感器、風速傳感器、濕度傳感器。

所述指令控制電路包括PC機，所述PC機與通訊接口電路連接。

所述通訊接口電路包括通訊線RS232，所述通訊線RS232的DB9端連接有NIH232CP芯片，所述通訊線RS232的另一端與PC機連接，NIH232CP芯片與單片機連接。

所述NIH232CP芯片的V-接口連接有接地電容C3，所述通訊線RS232的DB9端的2號接口與NIH232CP芯片的T1OUT引腳連接，通訊線RS232的DB9端的3號接口與NIH232CP芯片的R1IN引腳連接，所述NIH232CP芯片的C1+引腳和C1-連接有電容C4，所述NIH232CP芯片的C2+引腳和C2-連接有電容C5。

所述單片機為ATmega8型單片機。

本實用新型中，參數采樣部分利用自動氣象站測量的實時數據，通過自編軟件提取自動氣象站測量的實時氣象要素指標，以溫度為-5～0℃，平均風速≤5m/s,?空氣相對濕度>80%為臨界值，確定指令控制電路是否發送指令。當達到設定標準時，通過通訊接口電路給ATmega8型單片機發出指令，再經過光電隔離驅動電路，控制加熱電路啟動或停止工作。

采用電阻加熱絲為風傳感器防凍害元件，安置在風傳感器內殼軸承套上方。使用交流36V的安全電壓作為加熱電壓，加熱功率約為8.6W，以保證對人體和儀器的安全。當水汽條件不具備凝結時能夠停止加熱融凍，進而達到節約能源的目的。

通訊接口電路：因為PC機RS232串口采用的是RS232傳輸協議，它的高低電平分別為-l2V和+12V，與單片機的電平不一致，所以不能將PC機和單片機用電纜直接進行連接，在PC機和單片機之間必須增加一個RS232/TTL電平轉換電路，即通訊接口電路，通信接口電路通常選擇專用的RS232接口電平轉換集成電路，如MAX232、HIN232等，NIH232和MAX232可以直接互換。這里選用HIN232芯片來完成串口接口電路。

本實用新型的優點在于：加熱電路安裝在傳感器內部，對風流場不產生影響，沒有機械摩擦影響，不影響觀測數據準確性。加熱電路的預期壽命及周期為?2年以上，可以隨自動氣象站檢定周期進行檢查維護，同時，電阻加熱絲裝置具有易換性、易維護性、易維修和價格低廉。

附圖說明

圖1為本實用新型整體結構示意圖。

圖2為通訊接口電路電路圖。

具體實施方式

實施例一

如圖1、2所示。?

自動氣象站風傳感器防凍控制系統，主要由單片機、以及與單片機連接通訊接口電路和光電隔離驅動電路構成，所述通訊接口電路連接有參數采樣電路，所述光電隔離驅動電路連接有加熱電路；所述由單片機、通訊接口電路和光電隔離驅動電路均連接有電源管理電路；所述通訊接口電路與參數采樣電路還設置有指令控制電路。