[实用新型]一种无线综合气象监测混合信号采集模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气象监测信号采集模块，特别是一种适合无线综合气象监测中应用的混合信号采集模块。

背景技术

综合气象监测系统通常由气象传感器、数据采集单元、数据处理和存储单元。气象传感器感测气象信息并将其转换成相应的电信号，数据采集单元将电信号转换为数字信号，数据处理和存储单元处理气象数据并存储相关数据。

现有综合气象监测系统中前端传感器与采集模块采用模拟信号连接或数字信号连接，存在采集信号类型单一、不能对多种气象因子传感器的混合信号输入采集等问题。随着智能气象因子传感器的出现，其接口信号形式从传统的模拟信号发展到I²C、SPI、RS-485等数字接口，而现有气象采集模块提供的数字接口单一，对不同数字接口类型的传感器需要连接转换器或采集器，将传感信号转换成气象采集模块提供的数字接口类型输入采集模块，这导致采集模块体积大、集成度低和功耗高等问题。

其次，气象监测系统采集结果通常需要将数据传输到现场监测端或者远程监控端，现有气象监测系统仅提供通过GPRS/CDMA等公共网络将测量结果传输这远程监测端，没有提供连接现场测控端的有线接口，这在一定程度上影响了系统的经济性。

另外，综合气象监测系统通常是被放置在野外并长期处于无人值守状态下工作，难以通过有线连接的方式将交流电源或直流电源连接到综合气象监测系统，采用蓄电池也难以满足其长期工作运行的要求。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种集成度高、体积小、功耗低、适于在无线综合气象监测系统中应用的混合信号采集模块。

本实用新型采用的技术方案是：

一种无线综合气象监测混合信号采集模块，包括混合信号输入接口、混合信号采集单元、控制单元、通信传输单元和电源转换单元。所述混合信号输入接口用于连接多种气象因子传感器信号输入，输入信号类型为输入信号类型为模拟电压信号、脉冲信号和数字逻辑信号中至少一种；所述混合信号采集单元由A/D转换器组成，对接收的气象传感器输入信号进行处理；所述控制单元由MCU主控器、实时时钟和存储器组成；所述通信传输单元由至少一种连接无线通信模块的通信口和至少一种现场总线通信口组成；所述电源转换单元的输入是太阳能、风能、地热能中至少一种，为模块提供工作电源。

本实用新型的有益效果是：无线综合气象监测混合信号采集模块，具有混合信号采集与处理能力，可采集多种气象参数；提供无线和有线两种数据传输接口，可通过无线射频收发模块用于将测量数据传送到远程监控端或连接现场控制终端；采用太阳能、风能或地热能供电，使模块具备有在野外进行气象信息采集功能，特别适用于在野外采用太阳能、地热能、风能等供电方式的无线综合气象监测系统中应用；相关技术可推广应用到交通、水利、农业等监测领域，具有广泛的实用价值。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的连接示意图；

图3是可编程模拟信号采集电路原理图。

具体实施方式

参照图1和图2，本实用新型的无线综合气象监测混合信号采集模块，包括混合信号输入接口1、混合信号采集单元2、控制单元3、通信传输单元4和电源转换单元5，所述混合信号输入接口1用于连接多种气象因子传感器信号输入，输入信号类型为输入信号类型为模拟电压信号、脉冲信号和数字逻辑信号中至少一种；所述混合信号采集单元2，由A/D转换器组成，将接受的气象传感器输入信号进行处理；所述控制单元3由MCU主控器、实时时钟和存储器组成；所述通信传输单元4由至少一种连接无线通信模块的通信口和至少一种现场总线通信口组成；所述电源转换单元5的输入是太阳能、风能、地热能中至少一种，为模块提供工作电源。

进一步，混合信号输入接口1与雨量传感器、风向传感器、风速传感器、温湿度传感器、气压传感器、一氧化碳浓度传感器、光辐射传感器、太阳能板电压及蓄能电池电压等相互电气连接，用于将上述传感器、太阳能板电压及蓄能电池电压等信号接入采集模块。其中，雨量传感器输出为2根逻辑信号线，风向传感器输出为6根并行逻辑信号线，风速传感器输出为1根脉冲信号线，温湿度传感器输出为2根I²C信号线，气压传感器输出为4根逻辑信号线，一氧化碳传感器输出为1根频率脉冲信号线，光辐射传感器、太阳能板电压及蓄能电池电压为模拟信号。混合信号输入接口1的输出信号接入混合信号采集单元2的输入进行采集。