[实用新型]一种岛礁海洋气象环境数据采集机构

说明书

本实用新型公开了一种岛礁海洋气象环境数据采集机构，包括：集成环境数据采集器和桁架，桁架的一端固定且另一端向海水方向延伸，集成环境数据采集器设置在桁架向海水方向延伸的一端且靠近海面；集成环境数据采集器包括采集控制单元、分别与采集控制单元连接的气象环境测量单元和通信单元；气象环境测量单元用于测量海面气象环境数据，通信单元用于将海面气象环境数据传输给外部的处理器。本实用新型克服了立杆式环境采集装置在海滩岸海交界数米内堤坝、岩石、乱石滩和沙地等地质条件固定困难及距离海水较远，红外传感器无法测量海表温度等难题，降低了集成环境采集器架设要求，且提升了采集设备的抗腐蚀、抗高温高湿和抗风载的海洋环境适应能力。

技术领域

本实用新型属于海洋气象数据采集技术领域，具体涉及一种岛礁海洋气象环境数据采集机构。

背景技术

为了测量海面大气剖面，气象环境数据集成采集装置架设一方面要求传感器距离海水表面的高度差在3米至15米间，这一条件实际上要求只能在海滩上选择架设地点；另一方面要求传感器距离岸海交界必须足够小，甚至伸至海水表面以上位置，确保红外传感器能照射到海水表面，气象等传感器测量的气象参数不受陆地环境影响。

传统设计常采用支撑杆结构，然而由于海滩岸海交界数米内的位置一般为堤坝、岩石、乱石滩和沙地等地质条件，因此支撑杆固定困难，很难找到能满足要求的架设地点，且距离海水较远，尤其是退潮条件下，红外传感器无法测量海表温度。

另外，传统的气象环境数据集成采集装置为防水充电电池供电，每隔8小时连续工作需要人工更换电池，并带回进行充电。不同位置的集成传感器，传感器间相距可达数公里，海边无路，恶劣天气和晚上更换电池存在人员安全隐患，也影响了气象环境数据集成采集装置的使用率。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种岛礁海洋气象环境数据采集机构，旨在解决现有技术中采用支撑杆结构导致支撑固定困难且难以找到能满足要求的架设地点的问题。

本实用新型提供了一种岛礁海洋气象环境数据采集机构，包括：集成环境数据采集器和桁架，桁架的一端固定且另一端向海水方向延伸，集成环境数据采集器设置在桁架向海水方向延伸的一端的顶部且靠近海面；集成环境数据采集器包括采集控制单元、分别与采集控制单元连接的气象环境测量单元和通信单元；气象环境测量单元用于测量海面气象环境数据，所述通信单元用于将所述海面气象环境数据传输给外部的处理器。

本实用新型克服了立杆式环境采集装置在海滩岸海交界数米内堤坝、岩石、乱石滩和沙地等地质条件固定困难及距离海水较远，红外传感器无法测量海表温度等难题，降低了集成环境采集器架设要求，且提升了采集设备的抗腐蚀、抗高温高湿和抗风载的海洋环境适应能力。

更进一步地，气象环境测量单元包括：气温传感器、湿度传感器、气压传感器、风传感器、海表温度传感器和天空温度传感器；气温传感器通过RS232串口与采集控制单元连接，用于测量大气温度；湿度传感器通过RS232串口与采集控制单元连接，用于测量空气相对湿度；气压传感器通过I²C协议与采集控制单元连接，用于测量大气压力；风传感器通过RS232串口与采集控制单元连接，用于测量风速和风向；海表温度传感器通过SDI-12与采集控制单元连接，用于测量海表面温度；天空温度传感器通过SDI-12与采集控制单元连接，用于测量空中云层温度。

更进一步地，通信单元为H/HG1北斗二代设备，通过接收北斗B1频点和GPS L1频点的卫星信号实现海上数据传输。

更进一步地，采集控制单元中的核心处理器采用STC15W4K61S4单片机，其中STC15W4K61S4单片机具有4个UART串口和一个I²C接口，其中第一串口用于与预测模块进行数据和指令交互，第二串口用于控制和接收红外设备，第三串口用于控制和接收气象仪的温湿度，第四串口用于控制和接收气象仪的风向和风速；I²C接口用于控制和接收气压信息。