[实用新型]一种基于ZigBee的自动气象站风速测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及ZigBee技术的自动气象站风速测量系统，更所述的说，涉及一种基于 ZigBee的自动气象站风速测量系统。

背景技术

风速是气象观测的重要组成部分，人们的日常生活和工农业生产都和风有着密切的联系。依靠人工观测来采集气象数据不仅时效慢，而且无法适应偏僻、恶劣的环境条件，因此自动气象站的发展应运而生。

在当今信息时代的背景下，无线网络技术被应用到自动气象站中。而对于自动气象站的无线联网不需要很高的带宽，需要的只是低延迟、低功耗，因此选用低复杂度、低成本、低功耗和低速率的无线连接技术—ZigBee技术使整个自动气象站具有低成本、可靠性好、可维护性高等特点，可以满足气象观测的发展需要。

以往的自动气象站风速测量系统在体系和结构上存在很大的局限性，主要表现在：

(1)、以往的自动气象站风速测量系统没有采用PC机、协调器节点、风速测量系统，很难自动测量气象的参数；

(2)、以往的自动气象站风速测量系统没有差压自动气象站风速测量系统，也没有采用MCU、复位电路、报警电路、A/D、通用I/O接口、电源模块，风速自动测量的效果较差；

(3)、以往的自动气象站风速测量系统很少采用插ZigBee节点，更没有采用PC机，在风速自动测量的过程中，不能能产生很好的经济和社会效益。

发明内容

一种基于ZigBee的自动气象站风速测量系统，包括PC机、协调器节点、风速测量系统；所述的风速测量系统以皮管为探头对风速的测量所需采集的气象参数，所述的气象参数包括皮托管的差压、大气绝对压力、环境的温度；所述的协调器节点一端与风速测量系统相连接，另一端与PC机相连接；所述的风速测量系统包括传感器、气象站、ZigBee节点、自动气象站风速测量系统、路由器节点；所述的ZigBee节点的左端与传感器相连接，所述的 ZigBee节点的右端分别与自动气象站风速测量系统、路由器节点相连接；所述的传感器包括湿度传感器、差压传感器、温度传感器、压力传感器；所述的ZigBee节点负责将湿度传感器、差压传感器、温度传感器、压力传感器采集到的数据上传至路由节点；所述的路由节点再将数据送至协调器节点汇总；整个自动气象站风速测量系统设有无线传感网，所述的无线传感网采用一个星行拓扑结构，协调节点通过与PC机串行通信再将采集到的数据送至气象站数据采集系统。

进一步地，所述的自动气象站风速测量系统包括MCU、复位电路、报警电路、A/D、通用I/O接口、电源模块。

进一步地，所述的MCU上端通过通用I/O接口与压力传感器、温度传感器、湿度传感器相连接。

进一步地，所述的MCU的右端通过电平转换电路与PC机相连接。

进一步地，所述的MCU的下端分别与复位电路、报警电路相连接。

进一步地，所述的报警电路设有报警器、蜂鸣器，用于自动气象站风速的自动测量报警。

进一步地，所述的自动气象站风速测量系统设有SPI，所述的差压传感器通过A/D与 SPI相连接。

进一步地，所述的差压传感器为∑-Δ型8差分输入通道、24位模数转换器，内置了4K字节的片上可编程FLASH，并带可编程增益放大器PGA。

进一步地，所述的电源模块与自动气象站风速测量系统相连接，所述的电源模块给自动气象站风速测量系统供电。

进一步地，所述的自动气象站风速测量系统的左端与气象站相连接；

进一步地，所述的温度传感器直接将温度转换为数字信号输出，通过温度传感器上的一条输出线实现与MCU的双向通讯；所述的温度传感器的测量范围为－55℃～+125℃；分辨率为 9～12位。

进一步地，所述的路由节点设有JN5121模块，所述的路由节点通过JN5121模块负责接收ZigBee节点采集到湿度传感器、差压传感器、温度传感器、压力传感器的参数，并作为中继传送到协调器节点。

进一步地，所述的气象站包括风速器、气象仪、日光灯。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：