風向風速數據遠距離傳輸顯示系統的製作方法
2023-09-22 08:13:05
專利名稱：風向風速數據遠距離傳輸顯示系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及數據傳輸技術，特別是一種風向風速數據遠距離傳輸顯示系統。
背景技術：
風向風速儀包括風向傳感器、風速傳感器、採集器(如圖1所示)，風向傳 感器採用七位格雷碼的編碼方式進行光電轉換，將軸角位移轉換成電平信號；風 速傳感器利用光電脈衝原理，將碼盤轉速轉換成電脈衝信號；經採集器中CPU 按時序採集，根據相應的公式進行數據處理，獲得相應的風向、風速實時值，在 採集器的顯示屏上表示。
在機場內，為了保障飛機的安全起飛和降落，機場的指揮塔和氣象觀察室， 跑道的起點和終點等各個位置，都需要觀測當時地面的風向風速各種數據，了解 風的變化趨勢。但是現有的風向風速儀作為航空氣象測風儀必須解決如下問題 1、在採集器上只有一個顯示屏，必須增加多個顯示終端，才能滿足航空氣象測 風提供多個觀察點，並由計算機對數據進行分析、存儲的要求；2、機場的規模 都很大，各個顯示終端離得很遠，最長的距離可有幾公裡，風向風速傳感器產生 的電平信號，經過長距離的傳輸後，信號衰減很大，達不到長距離傳輸的要求； 3、採集器顯示屏只能顯示6種參數，而航空氣象測風需要的數據較多， 一般需 要16種參數；4、同時機場內存在著大量的無線電信號，不允許航空氣象測風儀 通過無線通訊方式進行風向風速數據的傳輸。因此，在這種特殊的機場等大範圍 的環境中，對於測風儀的風向風速數據既要遠距離有線傳輸、多終端顯示、.多參 數顯示，又要防止外界大量的無線電信號幹擾，就成為航空氣象測風儀必須解決 的問題。 .
發明內容
本發明為了解決風向風速儀應用於機場等大環境時，所存在的測量數據遠距 離傳輸顯示的技術問題，而採用由CAN總線技術和多個顯示終端組成的系統。依據上述目的，本發明提供一種風向風速數據遠距離傳輸顯示系統，包括風 向傳感器、風速傳感器、採集器；還包括CAN總線、顯示終端、CAN模塊、主計 算機、電源；其中採集器的輸入端分別與風向傳感器、風速傳感器連接；其中 CAN總線一端與採集器的輸出端連接，CAN總線的另一端分別與顯示終端、CAN 模塊連接；其中CAN模塊另一端與主計算機連接；其中電源與採集器連接。 上述系統，其中採集器的面板上有顯示屏和6個檢測按鍵。 上述系統，其中顯示終端有瞬時風向顯示盤、瞬時風速顯示器、2分鐘開關 和7個風參數顯示器、10分鐘開關和7個風參數顯示器。
上述系統，其中CAN總線最多可掛128支線連接顯示終端。 本發明的關鍵是由於採用CAN總線技術作為數位訊號的傳輸電纜，替代 RS232接口作為電平信號的傳輸電纜，使得風向、風速數據的有線傳輸距離遠達 8公裡，顯示終端的數量可以完全滿足要求。並對採集器進行改進，使其數據處 理部分具有檢測功能，使其數據顯示部分擴大顯示功能成為單獨的顯示終端。增
加了主計算機，對數據可進行分析、儲存。從而將傳統的地面測風儀更新換代為 以通信網絡傳輸顯示測量數據的數字信息產品，適用於大範圍的航空地面測風 儀，滿足了市場需求。
圖l是現有風向風速儀的結構示意圖。 圖2是本發明的CAN總線連接結構示意圖。 圖3是本發明的採集器面板示意圖。 圖4是本發明的顯示終端面板示意圖。
具體實施例方式
CAN總線技術是一種多主局部網絡，採用雙線(加屏蔽線)串行通信方式， 多個單片機CPU可通過內部CAN控制器掛到CAN總線上，具有強檢錯功能、高抗 幹擾性，最大通信距離可達8公裡。
如圖2所示，該系統(通信網絡)的風向、風速傳感器安裝在室外檢測點的 風杆上端，傳感器產生的電平信號近距離傳輸給風杆下的採集器，經過採集器中 的CPU數據處理後轉換成相應的數位訊號，這就可以採用CAN總線技術由採集器 上的CAN接口遠距離傳輸給室內各觀察點的顯示終端，從理論上可掛128個顯示
4終端，並可由CAN模塊進行接口轉換後將CAN總線傳輸的數位訊號輸入主計算機。 如圖3所示，經改進的採集器面板上有顯示屏7和選擇菜單1、左移2、右 移3、確認4、上翻5、下翻6，共6個檢測按鈕，用以內部CPU內存儲測試程序 的檢測。由空氣開關、蓄電池、充電電源構成的自動供電電源與採集器連接。
如圖4所示，現有風向風速儀，對風的要素按專業技術標準只須檢測瞬時 風向、瞬時風速、二分鐘平均風向、二分鐘平均風速、十分鐘平均風向、十分鐘 平均風速六個數據。在航空地面氣象觀測範圍中，對風的觀察要素提出了很多要 求，以保證飛機的安全起飛和降落。顯示終端將採集器傳輸過來的數據，通過計 算，在面板上的瞬時風向顯示盤11的36個數碼管顯示瞬時風向、瞬時風速顯示 器12顯示瞬時風速，啟動二分鐘開關13可由七個風參數顯示器顯示2分鐘時間 間隔的平均風向、平均風速、陣風、起始風向、終止風向、最大風速、最小風速， 啟動十分鐘開關14可由七個風參數顯示器顯示10分鐘時間間隔的平均風向、平 均風速、陣風、起始風向、終止風向、最大風速、最小風速等十六個數據。
權利要求
1. 一種風向風速數據遠距離傳輸顯示系統，包括風向傳感器、風速傳感器、採集器；其特徵是還包括CAN總線、顯示終端、CAN模塊、主計算機、電源；其中採集器的輸入端分別與風向傳感器、風速傳感器連接；其中CAN總線一端與採集器的輸出端連接，CAN總線的另一端分別與顯示終端、CAN模塊連接；其中CAN模塊另一端與主計算機連接；其中電源與採集器連接。
2. 根據權利要求1所述的系統，其特徵是其中採集器的面板上有顯示屏和6 個檢測按鍵。
3. 根據權利要求1所述的系統，其特徵是其中顯示終端有瞬時風向顯示盤、瞬時風速顯示器、2分鐘開關和7個風參數顯示器、10分鐘開關和7個風參 數顯示器。
全文摘要
本發明提供一種風向風速數據遠距離傳輸顯示系統，包括風向傳感器、風速傳感器、採集器；還包括CAN總線、顯示終端、CAN模塊、主計算機、電源；其中CAN總線一端與採集器的輸出端連接，其另一端分別與顯示終端、CAN模塊連接；其中CAN模塊另一端與主計算機連接；其中電源與採集器連接。本發明採用CAN總線技術作為數位訊號的傳輸電纜，使得風向、風速數據的有線傳輸距離遠達8公裡，顯示終端的數量可以完全滿足要求。並對採集器改進為單獨的顯示終端，增加了主計算機，對數據可進行分析、儲存。從而將傳統的風向風速儀更新換代為以通信網絡傳輸顯示測量數據的數字信息產品，適用於大範圍的航空地面測風儀。
文檔編號G01P13/00GK101487850SQ200910046678
公開日2009年7月22日 申請日期2009年2月26日 優先權日2009年2月26日
發明者李忠民, 珏 王, 陳寅佳, 高秀紅 申請人:上海氣象儀器廠有限公司