氣象站綜合測試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及氣象監(jiān)測領域，尤其是氣象站綜合測試系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：指令輸入模塊、控制模塊、信號生成模塊、信號發(fā)送模塊、信號接收模塊和顯示模塊，信號生成模塊包括多個不同的信號生成單元；指令輸入模塊與控制模塊電連接；控制模塊與顯示模塊電連接；多個不同的信號生成單元均與控制模塊電連接；多個不同的信號生成單元均與信號發(fā)送模塊電連接；每個信號生成單元產(chǎn)生一種測試信號，多個不同的信號生成單元用于對應產(chǎn)生多種不同的測試信號；信號發(fā)送模塊，用于發(fā)送產(chǎn)生的測試信號；信號接收模塊用于被測元件接收到測試信號后發(fā)出的反饋信號，且信號接收模塊與顯示模塊電連接。本實用新型提供的系統(tǒng)，能夠檢測多種不同的自動氣象站中的元件。
【專利說明】氣象站綜合測試系統(tǒng)【技術領域】
[0001]本實用新型涉及氣象監(jiān)測領域，具體而言，涉及氣象站綜合測試系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]自動氣象站是一個自動化的傳統(tǒng)氣象站，主要由傳感器、采集器、外部總線和外圍設備組成件等幾部分組成，能夠?qū)崿F(xiàn)各種要素綜合觀測的功能，要素指的是濕度、氣壓、風向等要素，再將觀測得到的數(shù)據(jù)上傳給系統(tǒng)，系統(tǒng)再根據(jù)觀測到的數(shù)據(jù)進行天氣預報等活動。隨著工作時間的延長，自動氣象站的某些元件會發(fā)生故障，如采集器，其主要功能是數(shù)據(jù)采樣、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲及數(shù)據(jù)傳輸，采集器的故障會導致采集器所觀測到正確的數(shù)據(jù)，或者無法正確的傳輸觀測到的數(shù)據(jù)，進而導致根據(jù)采集器所觀測到的數(shù)據(jù)進行天氣預報等活動也是不準確的。此時需要使用測試系統(tǒng)對自動氣象站中的元器件進行測試，以確定哪個采集器出現(xiàn)故障，再更換故障采集器。
[0003]傳統(tǒng)的測試系統(tǒng)包括，顯示模塊，信號輸出模塊，指令接收模塊，控制模塊，電能供應模塊。電源模塊將給控制模塊、顯示模塊等模塊提供電能，控制模塊在接收到輸入模塊發(fā)出的發(fā)送信號指令后，控制輸出模塊發(fā)出預設的一種傳感器信號，也就是傳感器生成的數(shù)字信號，同時顯示模塊會將輸入的指令信息和信號輸出模塊所輸出的模擬信號所包含的信息顯示在顯示屏上，自動氣象站中的采集器接收到傳感器信號后，會在自動氣象站中顯示相應的信息，如果自動氣象站中顯示的信息和測試系統(tǒng)中的顯示屏所顯示的信息不同，則說明，該采集器出現(xiàn)故障，應進行更換。 [0004]但現(xiàn)有的測試系統(tǒng)功能單一，不同的廠家所制造的測試系統(tǒng)只能發(fā)射一種用于檢測指定一種元件的信號，無法使用一個測試系統(tǒng)對多種元件進行檢測。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于提供氣象站綜合測試系統(tǒng)，以解決上述的問題。
[0006]在本實用新型的實施例中提供了氣象站綜合測試系統(tǒng)，包括:指令輸入模塊、控制模塊、信號生成模塊、信號發(fā)送模塊、信號接收模塊和顯示模塊，信號生成模塊包括多個不同的信號生成單元；
[0007]指令輸入模塊與控制模塊電連接；
[0008]控制模塊與顯示模塊電連接；
[0009]多個不同的信號生成單元均與控制模塊電連接；
[0010]多個不同的信號生成單元均與信號發(fā)送模塊電連接；
[0011]每個信號生成單元產(chǎn)生一種測試信號，多個不同的信號生成單元用于對應產(chǎn)生多種不同的測試信號；
[0012]信號發(fā)送模塊，用于發(fā)送產(chǎn)生的測試信號；
[0013]信號接收模塊用于被測元件接收到測試信號后發(fā)出的反饋信號，且信號接收模塊與顯示模塊電連接。[0014]優(yōu)選的，信號生成模塊包括模擬信號生成單元和數(shù)字信號生成單元，
[0015]模擬信號生成單元和數(shù)字信號生成單元均與控制模塊電連接；
[0016]模擬信號生成單元和數(shù)字信號生成單元均與信號發(fā)送單元電連接。
[0017]優(yōu)選的，顯示模塊包括第一信號顯示單元和第二信號顯示單元，第一信號顯示單元和第二信號顯示單元均包括電參量顯示子單元、氣象要素種類顯示子單元和氣象要素值顯示子單元。
[0018]優(yōu)選的，信號接收模塊包括:數(shù)字信號接收單元和模擬信號接收單元，第一信號顯示單元包括第一數(shù)字信號顯示子單元和第一模擬信號顯示子單元，第二信號顯示單元包括第二數(shù)字信號顯示子單元和第二模擬信號顯示子單元；
[0019]第一數(shù)字信號顯示子單元和第二數(shù)字信號顯示子單元均與數(shù)字信號接收單元電連接；
[0020]第一模擬信號顯示子單元和第二模擬信號顯示子單元均與模擬信號接收單元電連接。
[0021]優(yōu)選的，信號生成模塊包括風速信號生成器、溫度信號生成器、濕度信號生成器、福射信號生成器、蒸發(fā)量信號生成器、雨量信號生成器、風向信號生成器、氣壓信號生成器。
[0022]優(yōu)選的，信號接收模塊包括風速采集器、溫度采集器、濕度采集器、輻射信號采集器、蒸發(fā)量采集器、雨量采集器、風向采集器、氣壓采集器。
[0023]優(yōu)選的，還包括:總線接口模塊，總線接口模塊包括RS232接口、RS485接口和can總線接口。
[0024]優(yōu)選的，還包括:電源模塊，電源模塊包括充電電池單元、電池電壓檢驗單元、穩(wěn)壓單元、濾波單元和電流電壓轉(zhuǎn)換單元，
[0025]電流電壓轉(zhuǎn)換單元與指令輸入模塊、控制模塊、信號生成模塊、信號發(fā)送模塊、信號接收模塊和顯示模塊電連接；
[0026]充電電池單元與電池電壓檢驗單元電連接；電池電壓檢驗單元與顯示模塊電連接；
[0027]穩(wěn)壓單元的一端與濾波單元和電流電壓轉(zhuǎn)換單元電連接，穩(wěn)壓單元的另一端與直流電源電連接。
[0028]優(yōu)選的，電源模塊還包括:自動斷路單元，
[0029]自動斷路單元分別與電流電壓轉(zhuǎn)換單元和直流電源電連接。
[0030]優(yōu)選的，還包括記錄模塊，記錄模塊與顯示模塊電連接。
[0031]本實用新型實施例提供的氣象站綜合測試系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術中的通過測試系統(tǒng)產(chǎn)生預設的一種傳感器信號，并將該信號發(fā)送給被檢測元件，再對比該傳感器信號的值和被檢測元件所輸出的值是否一致，來檢測被測元件是否正常，無法使用一個測試系統(tǒng)對多種元件進行檢測相比，其通過控制氣象站綜合測試系統(tǒng)中的不同的信號生成單元生成不同種類的檢測信號，再發(fā)送給被檢測元件，再根據(jù)被檢測元件所反饋的數(shù)值來確定被檢測元件是否正常，使氣象站綜合測試系統(tǒng)能夠檢測多種不同的自動氣象站中的元件，從而解決了現(xiàn)有技術中的不足。
【專利附圖】

【附圖說明】[0032]圖1示出了本實用新型實施例的氣象站綜合測試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖；
[0033]圖2示出了本實用新型實施例的氣象站綜合測試系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；
[0034]圖3示出了本實用新型實施例的氣象站綜合測試系統(tǒng)的電源模塊結(jié)構(gòu)圖。
[0035]圖中:101、指令輸入模塊；102、控制模塊；103、信號生成模塊；104、信號發(fā)送模塊；105、顯示模塊；106、信號接收模塊；107、模擬信號生成單元；108、數(shù)字信號生成單元；109、數(shù)字信號接收單元；110、模擬信號接收單元；111、記錄模塊；112、電池電壓檢驗單元；113、充電電池單元；114、穩(wěn)壓單元；115、濾波單元；116、電流電壓轉(zhuǎn)換單元；117、自動斷路單元。O
【具體實施方式】
[0036]下面通過具體的實施例子并結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的詳細描述。
[0037]如圖1所示，本實用新型實施例1提供了氣象站綜合測試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，包括:指令輸入模塊101、控制模塊102、信號生成模塊103、信號發(fā)送模塊104、信號接收模塊106和顯不模塊105,信號生成模塊103包括多個不同的信號生成單兀；指令輸入模塊101與控制模塊102電連接；控制模塊102與顯示模塊105電連接；多個不同的信號生成單元均與控制模塊102電連接；多個不同的信號生成單元均與信號發(fā)送模塊104電連接；每個信號生成單兀產(chǎn)生一種測試信號，多個不同的信號生成單兀用于對應產(chǎn)生多種不同的測試信號；信號發(fā)送模塊104，用于發(fā)送產(chǎn)生的測試信號；信號接收模塊106用于被測元件接收到測試信號后發(fā)出的反饋信號，且信號接收模塊106與顯示模塊105電連接。
[0038]需要說明的是，本實用新型所提供的氣象站綜合測試系統(tǒng)通過各個模塊、單元、子單元的信號傳輸即可實現(xiàn)功能，不需要使用者通過創(chuàng)造性的勞動來編寫各個模塊、單元、子單元中的程序即可實現(xiàn)。
[0039]其中，具體各模塊的作用為:指令輸入模塊101，用于生成，并發(fā)出操作信號，操作信號是指令輸入模塊101在接收到輸入指令信息后生成的；控制模塊102，用于根據(jù)接收到的操作信號生成，并發(fā)出第一顯示信號和工作指令信號；信號生成單元，根據(jù)接收到的工作指令信號生成指定種類的測試信號；信號發(fā)送模塊104，發(fā)送測試信號；信號接收模塊106，根據(jù)接收的反饋信號生成，并發(fā)出第二顯示信號，反饋信號是被測元件在接收到測試信號后生成，并發(fā)出的；顯不模塊105,顯不第一顯不信號和第二顯不信號中所包含的信息。
[0040]其中多個不同的信號生成單元所生成的信號是兩輛不同的，其作用是發(fā)出用于檢測被檢測元件的檢測信號，使用者在使用的時候根據(jù)被檢測元件的型號和類型選擇發(fā)送不同種類的信號生成單元生成檢測信號。當然，還可以是增加設置被測元件識別模塊，該模塊根據(jù)被測元件的物理特性對被測元件進行識別，并將識別后的表示被測元件的信息的電信號發(fā)送至顯示模塊105，也就是被測元件識別模塊與顯示模塊105電連接。顯示模塊105在接收到表示被測元件的信息的電信號后，將被測元件的信息顯示出來，這樣，即使使用者不是專業(yè)人士也可以根據(jù)顯示出來的信息明確知道被測元件是什么，并且在測量之后就可以知道該元件是否正常，并根據(jù)檢測的結(jié)果進行記錄。被測元件識別模塊也可以用在被測元件收到損壞，無法通過普通觀察得知其種類和型號的情況下，如在自動氣象站中元件上的銘牌收到污染或者損壞，無法讀取到銘牌上的標號與數(shù)字的情況下。
[0041]輸入模塊根據(jù)使用者的指令可以選擇生成信號的類型、數(shù)值等條件，如使用鍵盤上的1-9的數(shù)字按鍵來輸入的數(shù)值，使用上下左右等按鍵選擇預先儲存在指令輸入模塊101中的生成新號類型。使用者也可以選擇預先記錄在指令輸入模塊101中的選擇條件，比如，生成風力信號，數(shù)值500。
[0042]指令輸入模塊101在接收到使用者的輸入指令后生成對應的信號，并將該信號發(fā)送給控制模塊102?？刂颇K102將接收到的信號進行解析，并生成指定類型的工作指令信號和第一顯示信號，再分別發(fā)送給信號生成模塊103中的某一個信號生成單元和顯示模塊105。信號生成單元在接收到工作指令信號后，按照該信號中所包含的信息生成指定類型和數(shù)值的檢測信號，該檢測信號再由信號發(fā)送模塊104發(fā)送給被檢測元件。當被檢測元件在接收到該檢測信號后，會發(fā)出回饋信號，該反饋信號是與檢測信號相對應的，當然，也有可能被檢測元件損壞的較為嚴重，無法發(fā)出反饋信號，如果一段時間內(nèi)沒有接收到被檢測元件發(fā)出的反饋信號，也就是顯示模塊105上沒有顯示出對應的反饋信息，此時則應判斷被檢測元件是損壞的。如果信號接收模塊106接收到被測元件發(fā)出的反饋信號，則會根據(jù)該反饋信號生成第二顯示信號，并發(fā)送給顯示模塊105，此時顯示模塊105會將第二顯示信號中所包含的信息顯示出來，當然，顯示模塊105在接收到第一顯示信號的時候也會將第一顯示信號中的信息顯示出來。使用者通過對比第一顯示信號中的信息和第二顯示信號中的信息是否相同便可以判斷被測元件是否正常。需要說明的是，第一顯示信號中所包含的信息是控制模塊102將接收到的操作信號經(jīng)過轉(zhuǎn)化后得來的，也可以是指令輸入模塊101在接收到使用者的輸入指令后直接生成的。
[0043]本實用新型所提供的氣象站綜合測試系統(tǒng)，根據(jù)使用者輸入給指令輸入模塊101的指令生成操作信號，再將操作信號發(fā)送給控制模塊102，控制模塊102再控制不同的信號生成單元生成不同種類的檢測信號，并發(fā)送給被檢測元件，同時控制模塊102發(fā)送顯示信息給顯示模塊105，再將被檢測元件的反饋信號發(fā)送給顯示模塊105，進而根據(jù)顯示模塊105所顯示的數(shù)值來確定被檢測元件是否正常，使氣象站綜合測試系統(tǒng)能夠檢測多種不同的自動氣象站中的元件，從而解決了現(xiàn)有技術中的不足。
[0044]如圖2和圖3所示，本實用新型實施例2提供了氣象站綜合測試系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
[0045]由于我國地域遼闊，自動氣象站的站點多，一下簡稱自動站，而且自動站維護維修有很強的時效性要求，故自動站維修保障工作一直是各省氣象局維修保障部門的重點及難點。目前，我國自動氣象站保障工作在技術上存在下列難題:
[0046]I)由于沒有專門的自動站維修測試儀器，而且自動站故障往往比較復雜等原因為臺站維修人員迅速判斷故障部位及排除故障帶來很大的困難。
[0047]2)為了保證自動氣象站備件一直處于可用狀態(tài)，新購備件、備件經(jīng)過移運后及每年汛前都要求臺站對備件進行上電檢查。由于沒有專用的檢查設備，要想有效檢查某個備件是否可用需要連接整套設備，非常不方便。而且部分臺站受條件所限，實際上無法完全達到業(yè)務要求。
[0048]3)省局承擔著自動站備件的終級維修，但臺站往往描述不清送修備件的故障現(xiàn)象，而且維修工作中需要在線測試，沒有專業(yè)的測試儀器造成維修工作有很大的困難。
[0049]4)具有較高智能化特性的新一代自動氣象站建設，對自動站維修保障工作從技術上有了更高的要求，在維修保障思路上也與舊型站有了很大的不同；而且一段時期內(nèi)，從全國的角度看，新、舊型自動站處于混用狀態(tài)，保障工作任務將會更重。[0050]5)隨著越來越多的區(qū)域站建設及越來越多的區(qū)域站列入考核，臺站保障人員將面對越來越多的保障站點、越來越多的自動站型號及越來越高的時效要求，這對工作人員是一個嚴峻的考驗。
[0051]針對上述問題，本方案是從技術裝備的角度提出的一個綜合解決方案，組織有多年保障經(jīng)驗的技術人員充分考慮了省局、市局、臺站業(yè)務應用需求，結(jié)合現(xiàn)代電子技術，面向自動站全功能測試設計了自動氣象站綜合測試儀，適用于自動站故障的在線測試、備件離線檢查、自動站設備線路板級維修輔助測試，以提高我國自動氣象站維護維修整體業(yè)務水平；提聞自動站故障排除時效。
[0052]自動氣象站綜合測試儀在功能設計上以滿足新型自動氣象站測試為主，同時兼顧一代自動站。主要功能包括各型號氣象傳感器仿真信號輸出；信號采集；新型自動站總線測試、串口通訊測試；各種型號采集器、狀態(tài)及數(shù)據(jù)讀取顯示及參數(shù)設置；通訊模塊狀態(tài)及數(shù)據(jù)讀取顯示及參數(shù)設置等。
[0053]在實施例1所提供的氣象站綜合測試系統(tǒng)基礎上，
[0054]信號生成模塊103包括模擬信號生成單元107和數(shù)字信號生成單元108，
[0055]模擬信號生成單元107和數(shù)字信號生成單元108均與控制模塊102電連接。
[0056]模擬信號單元，根據(jù)接收到的發(fā)出指令信號發(fā)出指定種類的模擬測試信號；
[0057]數(shù)字信號單元，根據(jù)接收到的發(fā)出指令信號發(fā)出指定種類的數(shù)字測試信號。
[0058]通過設置模擬信號生成單元107和數(shù)字信號生成單元108能夠生成指定種類的模擬信號和數(shù)字信號，以增加被測元件的種類。
[0059]顯示模塊105包括第一信號顯示單元和第二信號顯示單元，第一信號顯示單元和第二信號顯示單元均包括電參量顯示子單元、氣象要素種類顯示子單元和氣象要素值顯示子單元。
[0060]通過設置電參量顯示子單元、氣象要素種類顯示子單元和氣象要素值顯示子單元能夠使使用者更加直觀的觀看到第一顯示信號中的信息和第二顯示信號中的信息。
[0061]信號接收模塊106包括:數(shù)字信號接收單元109和模擬信號接收單元110，第一信號顯示單元包括第一數(shù)字信號顯示子單元和第一模擬信號顯示子單元，第二信號顯示單元包括第二數(shù)字信號顯示子單元和第二模擬信號顯示子單元；
[0062]第一數(shù)字信號顯示子單元和第二數(shù)字信號顯示子單元均與數(shù)字信號接收單元109電連接；
[0063]第一模擬信號顯示子單元和第二模擬信號顯示子單元均與模擬信號接收單元110電連接。
[0064]通過設置了第一模擬信號顯示子單元、第二模擬信號顯示子單元，第一數(shù)字信號顯示子單元和第二數(shù)字信號顯示子單元能夠使顯示的信號分類更加明確，且容易被使用者進行對比。
[0065]信號生成模塊103包括風速信號生成器、溫度信號生成器、濕度信號生成器、福射信號生成器、蒸發(fā)量信號生成器、雨量信號生成器、風向信號生成器、氣壓信號生成器。
[0066]信號接收模塊106包括風速采集器、溫度采集器、濕度采集器、輻射信號采集器、蒸發(fā)量采集器、雨量采集器、風向采集器、氣壓采集器。
[0067]通過設置了不同型號的采集器和信號生成器，能夠使氣象站綜合測試系統(tǒng)的適用性更強。
[0068]氣象站綜合測試系統(tǒng)還包括:總線接口模塊，總線接口模塊包括RS232接口、RS485接口和can總線接口。
[0069]使用不同的總線接口能夠使氣象站綜合測試系統(tǒng)與不同類型的被測裝置進行數(shù)據(jù)傳輸，也可以將氣象站綜合測試系統(tǒng)中所儲存的數(shù)據(jù)傳輸給指定的接收裝置。
[0070]氣象站綜合測試系統(tǒng)還包括:電源模塊，電源模塊包括充電電池單元113、電池電壓檢驗單元112、穩(wěn)壓單元114、濾波單元115和電流電壓轉(zhuǎn)換單元116，
[0071]充電電池單元113與電池電壓檢驗單元112電連接；電池電壓檢驗單元112與顯示模塊105電連接；
[0072]穩(wěn)壓單元114的一端與濾波單元115和電流電壓轉(zhuǎn)換單元116電連接，穩(wěn)壓單元114的另一端與直流電源電連接。
[0073]通過上述電源模塊中的各個單元的連接能夠使，直流電源在經(jīng)過穩(wěn)壓和濾波處理后傳送給電流電壓轉(zhuǎn)換單元116，電流電壓轉(zhuǎn)換單元116再將接收到的電流轉(zhuǎn)化為不同的預設電壓值的電流，并且作為恒流源給氣象站綜合測試系統(tǒng)中需要電能供應的模塊、單元或者子單元供電。同時電流電壓轉(zhuǎn)換單元116還能夠給充電電池單元113充電,也可以在需要的時候由充電電池單元113給電流電壓轉(zhuǎn)換單元116供電，使電流電壓轉(zhuǎn)換單元116能夠?qū)庀笳揪C合測試系統(tǒng)中其他的模塊、單元或者子單元進行供電。電池電壓檢測單元用于檢測充電電池單元113的剩余電量，并且將檢測的數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示模塊105進行顯示，以提示使用者剩余電量的數(shù)值。
[0074]電源模塊還包括:自動斷路單元117，
[0075]自動斷路單元117分別與電流電壓轉(zhuǎn)換單元116和直流電源電連接。
[0076]自動斷路單元117通過檢測電流電壓轉(zhuǎn)換單元116的輸出值和直流電源的輸出值，能夠判斷出這兩種輸出值是否超過了預定的限度，如果超過了預定的限度，那么就切斷對應的電流輸出，以保證相關的電子元器件的安全。
[0077]氣象站綜合測試系統(tǒng)還包括記錄模塊111，記錄模塊111與顯示模塊105電連接。
[0078]記錄模塊111能夠記錄模塊111中所顯示的信息，在需要的時候通過提取該信息能夠了解到氣象站綜合測試系統(tǒng)所檢測元件的類型和結(jié)果。在此基礎上還可以包括信息發(fā)送模塊，信息發(fā)送模塊能夠?qū)⒂涗浤K111中的信息發(fā)送給指定的接收端。
[0079]本實用新型所提供的氣象站綜合測試系統(tǒng)是氣象站綜合測試儀的電路結(jié)構(gòu)，可與新型自動站主采及分采、舊型自動站主采、土壤水分主采、稱重雨量采集器、無人值守站采集器、區(qū)域站采集器、通訊模塊等通訊。氣象站綜合測試儀的總重不超過3公斤，帶可充電電池，便于攜帶，其指令輸入模塊可輸入O——9數(shù)字，+、-號，大、小寫英文字母。用于顯示的屏幕的單屏顯示信息不少于10行，鍵盤可復用；固化軟件菜單設計合理，最大菜單級數(shù)不超過3級，提示信息充足，便于操作；能夠精確模擬自動氣象站常用各類型傳感器輸出信號，包括各型號氣壓、溫度、濕度、降水、風向、風速、蒸發(fā)、輻射傳感器，且每種傳感器模擬的點數(shù)不低于十個，并同時顯示電參量及氣象要素量。能夠與各種采集器和分采器正常通訊并發(fā)送各種命令及回顯結(jié)果。能夠與計算機通訊，并響應計算機發(fā)送的命令。其通訊方式可以是使用通訊電纜或者是無線通訊發(fā)出裝置和無線通訊接收裝置。并且可以使用GPS地理信息采集、校時功能，如使用gps等定位裝置對地理位置進行定位。和與移動互聯(lián)網(wǎng)進行通訊以獲取時間信息。信號模擬部分能夠同時提供幾乎所有氣象傳感器的模擬輸出信號，并同時顯示電參量及氣象要素量。信號接收模塊中的采集器可同時精確采集顯示所有通道要素量，并可在電參量及氣象要素量之間切換。
[0080]氣象站綜合測試系統(tǒng)對比現(xiàn)有基于8051單片計算機實現(xiàn)的模擬信號測試系統(tǒng)，本實用新型采用功能更強的基于ARM單片機主控芯片設計，整機電路板使用貼片元件，智能性、穩(wěn)定性有了極大的提高。傳感器上電檢查功能是，使用氣象站綜合測試儀中的與信號生成模塊和信號接收模塊相對應的“采集-控制器”單元，該單元可對不同廠家不同型號的傳感器的輸出信號進行實時采集，采樣頻率為每秒一次，也可同時接入多個不同要素的傳感器，在顯示模塊的屏幕上可實時顯示傳感器輸出的氣象要素值，也可以按下指令輸入模塊中的“單位切換”鍵來顯示輸出信號的電參量值，其中數(shù)字信號顯示區(qū)域只有風速電參量。
[0081]傳感器上電檢查方法:該儀器配備了對應各種型號傳感器的連接線，一端為接傳感器的插頭，另一端為接測試儀的接線端子。測試備件時，只需將該備件用相應的連接線連接到測試儀采集單元的相應采集通道即可。
[0082]例如溫濕度傳感器的上電檢查，溫濕度傳感器都配備了相應的連接線，將傳感器連接到溫度、濕度采集通道后開機，在采集-控制單元的自動氣象站綜合采集器顯示界面，傳感器輸出的電信號被直接換算成溫度、濕度值顯示在該界面中，通過與環(huán)境真實溫、濕度的對比測試傳感器。
[0083]例如風向傳感器的上電檢查，不同型號的風向傳感器輸出的邏輯電平電壓不同，其中EL15-2D和EZC-1風向傳感器的電壓為12V，ZQZ-TF和EL15-2C傳感器的電壓為5V ;信號輸出方式也不同，EL15-2D風向傳感器為模擬信號輸出，EZC-1、ZQZ-TF和EL15-2C風向傳感器為數(shù)字信號輸出。EL15-2D傳感器配備了相應的連接線，將其連接到采集單元的模擬信號接入?yún)^(qū)域的風向采集通道后開機，在采集-控制單元的自動氣象站綜合采集器顯示界面，傳感器輸出的電信號被直接換算成風向值顯示在該界面中。
[0084]其他風向傳感器需要使用相應的連接線，將其連接到采集單元的數(shù)字信號(格雷碼)接入?yún)^(qū)域的風向采集通道后開機，在采集-控制單元的自動氣象站綜合采集器顯示界面，首先要設置選擇傳感器型號和邏輯電平。
[0085]采集器的上電檢查功能，采集器的上電檢查功能使用氣象站綜合測試儀的信號生成模塊中的“標準信號源”單元和“采集-控制器”的控制器單元，“標準信號源”單元可模擬輸出多種傳感器的信號，并同時顯示信號的氣象要素值和電參量值，將信號輸出接入采集器，通過“采集-控制器”單元的串口即可讀取采集器的氣象要素值，對比信號源輸出的值，即可判斷該采集器的各采集通道和通訊是否正常。
[0086]氣象站綜合測試儀配備了對應各種型號米集器的信號傳輸線，針對CAWS600系列自動站采集器和新型自動站主采集器、地溫分采集器配備的連接線兩頭皆為接線端子，只需按照端子標識連接測試儀標準信號源輸出端和對應的采集器采集通道即可；針對DZZ4新型自動站的溫濕度分采集器和DYYZII型采集器的連接線，一端為接采集器的接線端子，另一端為接測試儀的接線端子。
[0087]氣壓模擬信號在有信號生成模塊生成后發(fā)送給信號發(fā)送模塊，對應的信號發(fā)送模塊的輸出線為雙頭輸出，分別是接線端子和DB9接口，用于測試CAWS600系列采集器的氣壓采集通道。其中DB9接口用于連接采集器與氣壓傳感器的接線上，接線端子則直接接入采集器的氣壓采集通道。
[0088]氣象站綜合測試儀與采集器的通訊使用的是“采集-控制器”的“232-1” 口，使用設備配發(fā)的相應連接線與采集器的通訊口連接即可，也可與DZZ4新型自動站的主采集器和其他分采集器的調(diào)試串口直接相連。
[0089]“采集-控制器”還集成了新型站主采集器“CAN”通訊測試功能，使用專用連接線纜連接主采的“CAN” 口和“采集-控制器”的“CAN” 口即可。
[0090]“采集-控制器”與自動站采集器的通訊設置方式，測試儀的“采集-控制器”的控制單元可以獨立完成與自動站采集器的通訊，通過內(nèi)置命令可以讀取新型自動站主采集器的分鐘數(shù)據(jù)、狀態(tài)信息、臺站參數(shù)等信息；讀取新型自動站分采及舊型自動站采集器的實時數(shù)據(jù)等功能。
[0091]自動站故障現(xiàn)場診斷功能:
[0092]測試儀的標準信號源部分和采集一控制部分單獨或結(jié)合使用可以對自動站進行在線故障檢測。
[0093]可以使用排除法，依次將標準信號源輸出的信號接入自動站各個接入點，通過查看對比采集器采集到的數(shù)值與輸出的標準值來判斷故障位置，達到快速準確排除故障的目的。
[0094]氣象站綜合測試系統(tǒng)的氣溫故障的檢測方法，
[0095]針對CAWS600系列和DZZ5自動站，當氣溫出現(xiàn)故障時，從傳感器一端開始檢查，首先取下傳感器，使用者使用指令輸入模塊設置好需要的溫度輸出信號并將信號發(fā)送模塊接入信號傳輸線，查看監(jiān)控到的氣溫值是否與設置值一致，如一致則為傳感器故障；如不一致則繼續(xù)使用氣象站綜合測試系統(tǒng)來檢查下一節(jié)點，即主采集器機箱防雷板的信號接入端，查看數(shù)據(jù)是否一致，如一致則為信號線纜故障；如不一致則將標準信號源信號直接接入采集器，查看數(shù)據(jù)是否一致，如一致則為防雷板故障，如不一致則為采集器故障。
[0096]針對DZZ4自動站，當氣溫出現(xiàn)故障時，從傳感器一端開始檢查，首先取下傳感器，使用指令輸入模塊設置好需要的溫度輸出信號并將其接入溫濕度分采，查看監(jiān)控到的氣溫值是否與設置值一致，如一致則為傳感器故障；如不一致則檢查分采的運行狀態(tài)指示燈并使用信號接收模塊中的“采集-控制器”來讀取分采數(shù)據(jù)，如數(shù)據(jù)異常則為分采故障，如數(shù)據(jù)正常則繼續(xù)測試主采集器的“CAN”通道是否正常，如正常則為CAN線纜故障(濕度同時故障)，如不正常則采集器故障(濕度、地溫同時故障)。
[0097]針對DYYZII自動站，當氣溫出現(xiàn)故障時(地溫正常)，從DYYZII自動站的傳感器一端開始檢查，首先取下傳感器，使用指令輸入模塊設置好需要的溫度輸出信號并將其接入到信號傳輸線，查看監(jiān)控到的氣溫值是否與設置值一致，如一致則為傳感器故障；如不一致則繼續(xù)使用氣象站綜合測試系統(tǒng)來檢查下一節(jié)點，即外轉(zhuǎn)接板的信號接入端，查看數(shù)據(jù)是否一致，如一致則為信號線纜故障；如不一致則為外轉(zhuǎn)接板故障。
[0098]信號發(fā)送模塊中的標準信號源功能介紹系統(tǒng)啟動后，指令輸入模塊按照默認數(shù)值控制各信號模擬生成電路，在信號發(fā)送模塊的接口板上各傳感器信號輸出接口上輸出默認信號，并在顯示模塊的顯示屏上顯示默認信號輸出值及電池電量等信息。
[0099]當用戶進行某種測試需要更改某要素輸出值時，通過按指令輸入模塊的操作鍵盤，控制模塊的主控單元響應用戶操作，控制相應的模塊程序進入相應要素設置界面，在顯示模塊的顯示屏上顯示相應要素當前輸出值，并給出進行下一步操作的提示。輸出設置有兩種方式，一種為使用上、下、左、右鍵從菜單上選擇，如溫度輸出；一種為輸入有效區(qū)間內(nèi)任意數(shù)值，如濕度可以輸入0%至100%區(qū)間內(nèi)任意值?？刂颇K的主控單元進入設置程序時，自動根據(jù)用戶的要素選擇控制鍵盤功能為光標鍵控制狀態(tài)或數(shù)字輸入狀態(tài)。數(shù)值選擇或輸入完成按確定鍵后主控單元自動檢測輸入是否合法，數(shù)值合法則控制相應要素信號模擬生成電路按照設置數(shù)值更改輸出，同時更新顯示屏。
[0100]需要采集器工作時，控制模塊的主控單元控制氣象站綜合測試系統(tǒng)進入數(shù)據(jù)采集狀態(tài)。自動氣象站傳感器信號通過專用電纜接入接口板，通過信號調(diào)理、模數(shù)轉(zhuǎn)換后送入主控單元進行解算，解算結(jié)果自動顯示在顯示模塊的顯示屏上。
[0101]需要控制器工作時，主控單元控制設備進入通訊控制狀態(tài)，內(nèi)部固化程序預先規(guī)劃好了控制器與各類采集器、智能傳感器通訊協(xié)議，用戶首先將測試儀通過專用通訊線連接到采集器或智能傳感器，然后設置好通訊參數(shù)，通過2—一3級菜單選擇進入相應采集器或智能傳感器測試界面，再選擇或輸入命令，主控單元即按照規(guī)劃好的通訊協(xié)議與采集器或智能傳感器通訊，通訊結(jié)果在顯示屏上顯示。主控單元進入菜單選擇或命令時自動根據(jù)用戶進入的界面控制鍵盤功能為光標鍵控制狀態(tài)或字母、數(shù)字輸入狀態(tài)。
[0102]本實用新型所提供的氣象站綜合測試系統(tǒng)，根據(jù)使用者輸入給指令輸入模塊的指令生成操作信號，再將操作信號發(fā)送給控制模塊，控制模塊再控制不同的信號生成單元生成不同種類的檢測信號，并發(fā)送給被檢測元件，同時控制模塊發(fā)送顯示信息給顯示模塊，再將被檢測元件的反饋信號發(fā)送給顯示模塊，進而根據(jù)顯示模塊所顯示的數(shù)值來確定被檢測元件是否正常，使氣象站綜合測試系統(tǒng)能夠檢測多種不同的自動氣象站中的元件，從而解決了現(xiàn)有技術中的不足。
[0103]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.氣象站綜合測試系統(tǒng)，其特征在于，包括:指令輸入模塊、控制模塊、信號生成模塊、信號發(fā)送模塊、信號接收模塊和顯示模塊，所述信號生成模塊包括多個不同的信號生成單元; 所述指令輸入模塊與所述控制模塊電連接； 所述控制模塊與所述顯示模塊電連接； 多個不同的所述信號生成單元均與控制模塊電連接； 多個不同的所述信號生成單元均與所述信號發(fā)送模塊電連接； 每個所述信號生成單元產(chǎn)生一種測試信號，所述多個不同的信號生成單元用于對應產(chǎn)生多種不同的測試信號； 信號發(fā)送模塊，用于發(fā)送產(chǎn)生的所述測試信號； 所述信號接收模塊用于被測元件接收到測試信號后發(fā)出的反饋信號，且所述信號接收模塊與所述顯示模塊電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣象站綜合測試系統(tǒng)，其特征在于，所述信號生成模塊包括模擬信號生成單元和數(shù)字信號生成單元， 所述模擬信號生成單元和所述數(shù)字信號生成單元均與所述控制模塊電連接； 所述模擬信號生成單元和所述數(shù)字信號生成單元均與所述信號發(fā)送模塊電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣象站綜合測試系統(tǒng)，其特征在于， 所述顯示模塊包括第一信號顯示單元和第二信號顯示單元，所述第一信號顯示單元和所述第二信號顯示單元均包括電參量顯示子單元、氣象要素種類顯示子單元和氣象要素值顯示子單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣象站綜合測試系統(tǒng)，其特征在于，信號接收模塊包括:數(shù)字信號接收單元和模擬信號接收單元，所述第一信號顯示單元包括第一數(shù)字信號顯示子單元和第一模擬信號顯示子單元，所述第二信號顯示單元包括第二數(shù)字信號顯示子單元和第二模擬信號顯示子單元； 所述第一數(shù)字信號顯示子單元和所述第二數(shù)字信號顯示子單元均與所述數(shù)字信號接收單元電連接； 所述第一模擬信號顯示子單元和所述第二模擬信號顯示子單元均與所述模擬信號接收單元電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣象站綜合測試系統(tǒng)，其特征在于，所述信號生成模塊包括風速信號生成器、溫度信號生成器、濕度信號生成器、輻射信號生成器、蒸發(fā)量信號生成器、雨量信號生成器、風向信號生成器、氣壓信號生成器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣象站綜合測試系統(tǒng)，其特征在于，所述信號接收模塊包括風速采集器、溫度采集器、濕度采集器、輻射信號采集器、蒸發(fā)量采集器、雨量采集器、風向采集器、氣壓采集器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣象站綜合測試系統(tǒng)，其特征在于，還包括:總線接口模塊，所述總線接口模塊包括RS232接口、RS485接口和can總線接口。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣象站綜合測試系統(tǒng)，其特征在于，還包括:電源模塊，所述電源模塊包括充電電池單元、電池電壓檢驗單元、穩(wěn)壓單元、濾波單元和電流電壓轉(zhuǎn)換單元，所述電流電壓轉(zhuǎn)換單元與所述指令輸入模塊、所述控制模塊、所述信號生成模塊、所述信號發(fā)送模塊、所述信號接收模塊和所述顯示模塊電連接； 所述充電電池單元與所述電池電壓檢驗單元電連接；所述電池電壓檢驗單元與所述顯示模塊電連接； 所述穩(wěn)壓單元的一端與所述濾波單元和所述電流電壓轉(zhuǎn)換單元電連接，所述穩(wěn)壓單元的另一端與直流電源電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氣象站綜合測試系統(tǒng)，其特征在于，所述電源模塊還包括:自動斷路單元， 所述自動斷路單元分別與所述電流電壓轉(zhuǎn)換單元和直流電源電連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣象站綜合測試系統(tǒng)，其特征在于，還包括記錄模塊，所述記錄模塊與所述顯示模塊電連接。
【文檔編號】G01W1/18GK203799033SQ201420171886
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月10日
【發(fā)明者】安學武, 重陽, 陳亞軍, 包偉智, 車萬新, 巴根, 李博, 趙建凱 申請人:內(nèi)蒙古自治區(qū)大氣探測技術保障中心