气象站综合测试系统的制作方法

气象站综合测试系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及气象监测领域，尤其是气象站综合测试系统。该系统包括：指令输入模块、控制模块、信号生成模块、信号发送模块、信号接收模块和显示模块，信号生成模块包括多个不同的信号生成单元；指令输入模块与控制模块电连接；控制模块与显示模块电连接；多个不同的信号生成单元均与控制模块电连接；多个不同的信号生成单元均与信号发送模块电连接；每个信号生成单元产生一种测试信号，多个不同的信号生成单元用于对应产生多种不同的测试信号；信号发送模块，用于发送产生的测试信号；信号接收模块用于被测元件接收到测试信号后发出的反馈信号，且信号接收模块与显示模块电连接。本实用新型提供的系统，能够检测多种不同的自动气象站中的元件。
【专利说明】气象站综合测试系统【技术领域】
[0001]本实用新型涉及气象监测领域，具体而言，涉及气象站综合测试系统。
【背景技术】
[0002]自动气象站是一个自动化的传统气象站，主要由传感器、采集器、外部总线和外围设备组成件等几部分组成，能够实现各种要素综合观测的功能，要素指的是湿度、气压、风向等要素，再将观测得到的数据上传给系统，系统再根据观测到的数据进行天气预报等活动。随着工作时间的延长，自动气象站的某些元件会发生故障，如采集器，其主要功能是数据采样、数据处理、数据存储及数据传输，采集器的故障会导致采集器所观测到正确的数据，或者无法正确的传输观测到的数据，进而导致根据采集器所观测到的数据进行天气预报等活动也是不准确的。此时需要使用测试系统对自动气象站中的元器件进行测试，以确定哪个采集器出现故障，再更换故障采集器。
[0003]传统的测试系统包括，显示模块，信号输出模块，指令接收模块，控制模块，电能供应模块。电源模块将给控制模块、显示模块等模块提供电能，控制模块在接收到输入模块发出的发送信号指令后，控制输出模块发出预设的一种传感器信号，也就是传感器生成的数字信号，同时显示模块会将输入的指令信息和信号输出模块所输出的模拟信号所包含的信息显示在显示屏上，自动气象站中的采集器接收到传感器信号后，会在自动气象站中显示相应的信息，如果自动气象站中显示的信息和测试系统中的显示屏所显示的信息不同，则说明，该采集器出现故障，应进行更换。 [0004]但现有的测试系统功能单一，不同的厂家所制造的测试系统只能发射一种用于检测指定一种元件的信号，无法使用一个测试系统对多种元件进行检测。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供气象站综合测试系统，以解决上述的问题。
[0006]在本实用新型的实施例中提供了气象站综合测试系统，包括:指令输入模块、控制模块、信号生成模块、信号发送模块、信号接收模块和显示模块，信号生成模块包括多个不同的信号生成单元；
[0007]指令输入模块与控制模块电连接；
[0008]控制模块与显示模块电连接；
[0009]多个不同的信号生成单元均与控制模块电连接；
[0010]多个不同的信号生成单元均与信号发送模块电连接；
[0011]每个信号生成单元产生一种测试信号，多个不同的信号生成单元用于对应产生多种不同的测试信号；
[0012]信号发送模块，用于发送产生的测试信号；
[0013]信号接收模块用于被测元件接收到测试信号后发出的反馈信号，且信号接收模块与显示模块电连接。[0014]优选的，信号生成模块包括模拟信号生成单元和数字信号生成单元，
[0015]模拟信号生成单元和数字信号生成单元均与控制模块电连接；
[0016]模拟信号生成单元和数字信号生成单元均与信号发送单元电连接。
[0017]优选的，显示模块包括第一信号显示单元和第二信号显示单元，第一信号显示单元和第二信号显示单元均包括电参量显示子单元、气象要素种类显示子单元和气象要素值显示子单元。
[0018]优选的，信号接收模块包括:数字信号接收单元和模拟信号接收单元，第一信号显示单元包括第一数字信号显示子单元和第一模拟信号显示子单元，第二信号显示单元包括第二数字信号显示子单元和第二模拟信号显示子单元；
[0019]第一数字信号显示子单元和第二数字信号显示子单元均与数字信号接收单元电连接；
[0020]第一模拟信号显示子单元和第二模拟信号显示子单元均与模拟信号接收单元电连接。
[0021]优选的，信号生成模块包括风速信号生成器、温度信号生成器、湿度信号生成器、福射信号生成器、蒸发量信号生成器、雨量信号生成器、风向信号生成器、气压信号生成器。
[0022]优选的，信号接收模块包括风速采集器、温度采集器、湿度采集器、辐射信号采集器、蒸发量采集器、雨量采集器、风向采集器、气压采集器。
[0023]优选的，还包括:总线接口模块，总线接口模块包括RS232接口、RS485接口和can总线接口。
[0024]优选的，还包括:电源模块，电源模块包括充电电池单元、电池电压检验单元、稳压单元、滤波单元和电流电压转换单元，
[0025]电流电压转换单元与指令输入模块、控制模块、信号生成模块、信号发送模块、信号接收模块和显示模块电连接；
[0026]充电电池单元与电池电压检验单元电连接；电池电压检验单元与显示模块电连接；
[0027]稳压单元的一端与滤波单元和电流电压转换单元电连接，稳压单元的另一端与直流电源电连接。
[0028]优选的，电源模块还包括:自动断路单元，
[0029]自动断路单元分别与电流电压转换单元和直流电源电连接。
[0030]优选的，还包括记录模块，记录模块与显示模块电连接。
[0031]本实用新型实施例提供的气象站综合测试系统，与现有技术中的通过测试系统产生预设的一种传感器信号，并将该信号发送给被检测元件，再对比该传感器信号的值和被检测元件所输出的值是否一致，来检测被测元件是否正常，无法使用一个测试系统对多种元件进行检测相比，其通过控制气象站综合测试系统中的不同的信号生成单元生成不同种类的检测信号，再发送给被检测元件，再根据被检测元件所反馈的数值来确定被检测元件是否正常，使气象站综合测试系统能够检测多种不同的自动气象站中的元件，从而解决了现有技术中的不足。
【专利附图】

【附图说明】[0032]图1示出了本实用新型实施例的气象站综合测试系统的基本结构图；
[0033]图2示出了本实用新型实施例的气象站综合测试系统的内部结构；
[0034]图3示出了本实用新型实施例的气象站综合测试系统的电源模块结构图。
[0035]图中:101、指令输入模块；102、控制模块；103、信号生成模块；104、信号发送模块；105、显示模块；106、信号接收模块；107、模拟信号生成单元；108、数字信号生成单元；109、数字信号接收单元；110、模拟信号接收单元；111、记录模块；112、电池电压检验单元；113、充电电池单元；114、稳压单元；115、滤波单元；116、电流电压转换单元；117、自动断路单元。O
【具体实施方式】
[0036]下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
[0037]如图1所示，本实用新型实施例1提供了气象站综合测试系统的基本结构，包括:指令输入模块101、控制模块102、信号生成模块103、信号发送模块104、信号接收模块106和显不模块105,信号生成模块103包括多个不同的信号生成单兀；指令输入模块101与控制模块102电连接；控制模块102与显示模块105电连接；多个不同的信号生成单元均与控制模块102电连接；多个不同的信号生成单元均与信号发送模块104电连接；每个信号生成单兀产生一种测试信号，多个不同的信号生成单兀用于对应产生多种不同的测试信号；信号发送模块104，用于发送产生的测试信号；信号接收模块106用于被测元件接收到测试信号后发出的反馈信号，且信号接收模块106与显示模块105电连接。
[0038]需要说明的是，本实用新型所提供的气象站综合测试系统通过各个模块、单元、子单元的信号传输即可实现功能，不需要使用者通过创造性的劳动来编写各个模块、单元、子单元中的程序即可实现。
[0039]其中，具体各模块的作用为:指令输入模块101，用于生成，并发出操作信号，操作信号是指令输入模块101在接收到输入指令信息后生成的；控制模块102，用于根据接收到的操作信号生成，并发出第一显示信号和工作指令信号；信号生成单元，根据接收到的工作指令信号生成指定种类的测试信号；信号发送模块104，发送测试信号；信号接收模块106，根据接收的反馈信号生成，并发出第二显示信号，反馈信号是被测元件在接收到测试信号后生成，并发出的；显不模块105,显不第一显不信号和第二显不信号中所包含的信息。
[0040]其中多个不同的信号生成单元所生成的信号是两辆不同的，其作用是发出用于检测被检测元件的检测信号，使用者在使用的时候根据被检测元件的型号和类型选择发送不同种类的信号生成单元生成检测信号。当然，还可以是增加设置被测元件识别模块，该模块根据被测元件的物理特性对被测元件进行识别，并将识别后的表示被测元件的信息的电信号发送至显示模块105，也就是被测元件识别模块与显示模块105电连接。显示模块105在接收到表示被测元件的信息的电信号后，将被测元件的信息显示出来，这样，即使使用者不是专业人士也可以根据显示出来的信息明确知道被测元件是什么，并且在测量之后就可以知道该元件是否正常，并根据检测的结果进行记录。被测元件识别模块也可以用在被测元件收到损坏，无法通过普通观察得知其种类和型号的情况下，如在自动气象站中元件上的铭牌收到污染或者损坏，无法读取到铭牌上的标号与数字的情况下。
[0041]输入模块根据使用者的指令可以选择生成信号的类型、数值等条件，如使用键盘上的1-9的数字按键来输入的数值，使用上下左右等按键选择预先储存在指令输入模块101中的生成新号类型。使用者也可以选择预先记录在指令输入模块101中的选择条件，比如，生成风力信号，数值500。
[0042]指令输入模块101在接收到使用者的输入指令后生成对应的信号，并将该信号发送给控制模块102。控制模块102将接收到的信号进行解析，并生成指定类型的工作指令信号和第一显示信号，再分别发送给信号生成模块103中的某一个信号生成单元和显示模块105。信号生成单元在接收到工作指令信号后，按照该信号中所包含的信息生成指定类型和数值的检测信号，该检测信号再由信号发送模块104发送给被检测元件。当被检测元件在接收到该检测信号后，会发出回馈信号，该反馈信号是与检测信号相对应的，当然，也有可能被检测元件损坏的较为严重，无法发出反馈信号，如果一段时间内没有接收到被检测元件发出的反馈信号，也就是显示模块105上没有显示出对应的反馈信息，此时则应判断被检测元件是损坏的。如果信号接收模块106接收到被测元件发出的反馈信号，则会根据该反馈信号生成第二显示信号，并发送给显示模块105，此时显示模块105会将第二显示信号中所包含的信息显示出来，当然，显示模块105在接收到第一显示信号的时候也会将第一显示信号中的信息显示出来。使用者通过对比第一显示信号中的信息和第二显示信号中的信息是否相同便可以判断被测元件是否正常。需要说明的是，第一显示信号中所包含的信息是控制模块102将接收到的操作信号经过转化后得来的，也可以是指令输入模块101在接收到使用者的输入指令后直接生成的。
[0043]本实用新型所提供的气象站综合测试系统，根据使用者输入给指令输入模块101的指令生成操作信号，再将操作信号发送给控制模块102，控制模块102再控制不同的信号生成单元生成不同种类的检测信号，并发送给被检测元件，同时控制模块102发送显示信息给显示模块105，再将被检测元件的反馈信号发送给显示模块105，进而根据显示模块105所显示的数值来确定被检测元件是否正常，使气象站综合测试系统能够检测多种不同的自动气象站中的元件，从而解决了现有技术中的不足。
[0044]如图2和图3所示，本实用新型实施例2提供了气象站综合测试系统的内部结构。
[0045]由于我国地域辽阔，自动气象站的站点多，一下简称自动站，而且自动站维护维修有很强的时效性要求，故自动站维修保障工作一直是各省气象局维修保障部门的重点及难点。目前，我国自动气象站保障工作在技术上存在下列难题:
[0046]I)由于没有专门的自动站维修测试仪器，而且自动站故障往往比较复杂等原因为台站维修人员迅速判断故障部位及排除故障带来很大的困难。
[0047]2)为了保证自动气象站备件一直处于可用状态，新购备件、备件经过移运后及每年汛前都要求台站对备件进行上电检查。由于没有专用的检查设备，要想有效检查某个备件是否可用需要连接整套设备，非常不方便。而且部分台站受条件所限，实际上无法完全达到业务要求。
[0048]3)省局承担着自动站备件的终级维修，但台站往往描述不清送修备件的故障现象，而且维修工作中需要在线测试，没有专业的测试仪器造成维修工作有很大的困难。
[0049]4)具有较高智能化特性的新一代自动气象站建设，对自动站维修保障工作从技术上有了更高的要求，在维修保障思路上也与旧型站有了很大的不同；而且一段时期内，从全国的角度看，新、旧型自动站处于混用状态，保障工作任务将会更重。[0050]5)随着越来越多的区域站建设及越来越多的区域站列入考核，台站保障人员将面对越来越多的保障站点、越来越多的自动站型号及越来越高的时效要求，这对工作人员是一个严峻的考验。
[0051]针对上述问题，本方案是从技术装备的角度提出的一个综合解决方案，组织有多年保障经验的技术人员充分考虑了省局、市局、台站业务应用需求，结合现代电子技术，面向自动站全功能测试设计了自动气象站综合测试仪，适用于自动站故障的在线测试、备件离线检查、自动站设备线路板级维修辅助测试，以提高我国自动气象站维护维修整体业务水平；提闻自动站故障排除时效。
[0052]自动气象站综合测试仪在功能设计上以满足新型自动气象站测试为主，同时兼顾一代自动站。主要功能包括各型号气象传感器仿真信号输出；信号采集；新型自动站总线测试、串口通讯测试；各种型号采集器、状态及数据读取显示及参数设置；通讯模块状态及数据读取显示及参数设置等。
[0053]在实施例1所提供的气象站综合测试系统基础上，
[0054]信号生成模块103包括模拟信号生成单元107和数字信号生成单元108，
[0055]模拟信号生成单元107和数字信号生成单元108均与控制模块102电连接。
[0056]模拟信号单元，根据接收到的发出指令信号发出指定种类的模拟测试信号；
[0057]数字信号单元，根据接收到的发出指令信号发出指定种类的数字测试信号。
[0058]通过设置模拟信号生成单元107和数字信号生成单元108能够生成指定种类的模拟信号和数字信号，以增加被测元件的种类。
[0059]显示模块105包括第一信号显示单元和第二信号显示单元，第一信号显示单元和第二信号显示单元均包括电参量显示子单元、气象要素种类显示子单元和气象要素值显示子单元。
[0060]通过设置电参量显示子单元、气象要素种类显示子单元和气象要素值显示子单元能够使使用者更加直观的观看到第一显示信号中的信息和第二显示信号中的信息。
[0061]信号接收模块106包括:数字信号接收单元109和模拟信号接收单元110，第一信号显示单元包括第一数字信号显示子单元和第一模拟信号显示子单元，第二信号显示单元包括第二数字信号显示子单元和第二模拟信号显示子单元；
[0062]第一数字信号显示子单元和第二数字信号显示子单元均与数字信号接收单元109电连接；
[0063]第一模拟信号显示子单元和第二模拟信号显示子单元均与模拟信号接收单元110电连接。
[0064]通过设置了第一模拟信号显示子单元、第二模拟信号显示子单元，第一数字信号显示子单元和第二数字信号显示子单元能够使显示的信号分类更加明确，且容易被使用者进行对比。
[0065]信号生成模块103包括风速信号生成器、温度信号生成器、湿度信号生成器、福射信号生成器、蒸发量信号生成器、雨量信号生成器、风向信号生成器、气压信号生成器。
[0066]信号接收模块106包括风速采集器、温度采集器、湿度采集器、辐射信号采集器、蒸发量采集器、雨量采集器、风向采集器、气压采集器。
[0067]通过设置了不同型号的采集器和信号生成器，能够使气象站综合测试系统的适用性更强。
[0068]气象站综合测试系统还包括:总线接口模块，总线接口模块包括RS232接口、RS485接口和can总线接口。
[0069]使用不同的总线接口能够使气象站综合测试系统与不同类型的被测装置进行数据传输，也可以将气象站综合测试系统中所储存的数据传输给指定的接收装置。
[0070]气象站综合测试系统还包括:电源模块，电源模块包括充电电池单元113、电池电压检验单元112、稳压单元114、滤波单元115和电流电压转换单元116，
[0071]充电电池单元113与电池电压检验单元112电连接；电池电压检验单元112与显示模块105电连接；
[0072]稳压单元114的一端与滤波单元115和电流电压转换单元116电连接，稳压单元114的另一端与直流电源电连接。
[0073]通过上述电源模块中的各个单元的连接能够使，直流电源在经过稳压和滤波处理后传送给电流电压转换单元116，电流电压转换单元116再将接收到的电流转化为不同的预设电压值的电流，并且作为恒流源给气象站综合测试系统中需要电能供应的模块、单元或者子单元供电。同时电流电压转换单元116还能够给充电电池单元113充电,也可以在需要的时候由充电电池单元113给电流电压转换单元116供电，使电流电压转换单元116能够对气象站综合测试系统中其他的模块、单元或者子单元进行供电。电池电压检测单元用于检测充电电池单元113的剩余电量，并且将检测的数据发送给显示模块105进行显示，以提示使用者剩余电量的数值。
[0074]电源模块还包括:自动断路单元117，
[0075]自动断路单元117分别与电流电压转换单元116和直流电源电连接。
[0076]自动断路单元117通过检测电流电压转换单元116的输出值和直流电源的输出值，能够判断出这两种输出值是否超过了预定的限度，如果超过了预定的限度，那么就切断对应的电流输出，以保证相关的电子元器件的安全。
[0077]气象站综合测试系统还包括记录模块111，记录模块111与显示模块105电连接。
[0078]记录模块111能够记录模块111中所显示的信息，在需要的时候通过提取该信息能够了解到气象站综合测试系统所检测元件的类型和结果。在此基础上还可以包括信息发送模块，信息发送模块能够将记录模块111中的信息发送给指定的接收端。
[0079]本实用新型所提供的气象站综合测试系统是气象站综合测试仪的电路结构，可与新型自动站主采及分采、旧型自动站主采、土壤水分主采、称重雨量采集器、无人值守站采集器、区域站采集器、通讯模块等通讯。气象站综合测试仪的总重不超过3公斤，带可充电电池，便于携带，其指令输入模块可输入O——9数字，+、-号，大、小写英文字母。用于显示的屏幕的单屏显示信息不少于10行，键盘可复用；固化软件菜单设计合理，最大菜单级数不超过3级，提示信息充足，便于操作；能够精确模拟自动气象站常用各类型传感器输出信号，包括各型号气压、温度、湿度、降水、风向、风速、蒸发、辐射传感器，且每种传感器模拟的点数不低于十个，并同时显示电参量及气象要素量。能够与各种采集器和分采器正常通讯并发送各种命令及回显结果。能够与计算机通讯，并响应计算机发送的命令。其通讯方式可以是使用通讯电缆或者是无线通讯发出装置和无线通讯接收装置。并且可以使用GPS地理信息采集、校时功能，如使用gps等定位装置对地理位置进行定位。和与移动互联网进行通讯以获取时间信息。信号模拟部分能够同时提供几乎所有气象传感器的模拟输出信号，并同时显示电参量及气象要素量。信号接收模块中的采集器可同时精确采集显示所有通道要素量，并可在电参量及气象要素量之间切换。
[0080]气象站综合测试系统对比现有基于8051单片计算机实现的模拟信号测试系统，本实用新型采用功能更强的基于ARM单片机主控芯片设计，整机电路板使用贴片元件，智能性、稳定性有了极大的提高。传感器上电检查功能是，使用气象站综合测试仪中的与信号生成模块和信号接收模块相对应的“采集-控制器”单元，该单元可对不同厂家不同型号的传感器的输出信号进行实时采集，采样频率为每秒一次，也可同时接入多个不同要素的传感器，在显示模块的屏幕上可实时显示传感器输出的气象要素值，也可以按下指令输入模块中的“单位切换”键来显示输出信号的电参量值，其中数字信号显示区域只有风速电参量。
[0081]传感器上电检查方法:该仪器配备了对应各种型号传感器的连接线，一端为接传感器的插头，另一端为接测试仪的接线端子。测试备件时，只需将该备件用相应的连接线连接到测试仪采集单元的相应采集通道即可。
[0082]例如温湿度传感器的上电检查，温湿度传感器都配备了相应的连接线，将传感器连接到温度、湿度采集通道后开机，在采集-控制单元的自动气象站综合采集器显示界面，传感器输出的电信号被直接换算成温度、湿度值显示在该界面中，通过与环境真实温、湿度的对比测试传感器。
[0083]例如风向传感器的上电检查，不同型号的风向传感器输出的逻辑电平电压不同，其中EL15-2D和EZC-1风向传感器的电压为12V，ZQZ-TF和EL15-2C传感器的电压为5V ;信号输出方式也不同，EL15-2D风向传感器为模拟信号输出，EZC-1、ZQZ-TF和EL15-2C风向传感器为数字信号输出。EL15-2D传感器配备了相应的连接线，将其连接到采集单元的模拟信号接入区域的风向采集通道后开机，在采集-控制单元的自动气象站综合采集器显示界面，传感器输出的电信号被直接换算成风向值显示在该界面中。
[0084]其他风向传感器需要使用相应的连接线，将其连接到采集单元的数字信号(格雷码)接入区域的风向采集通道后开机，在采集-控制单元的自动气象站综合采集器显示界面，首先要设置选择传感器型号和逻辑电平。
[0085]采集器的上电检查功能，采集器的上电检查功能使用气象站综合测试仪的信号生成模块中的“标准信号源”单元和“采集-控制器”的控制器单元，“标准信号源”单元可模拟输出多种传感器的信号，并同时显示信号的气象要素值和电参量值，将信号输出接入采集器，通过“采集-控制器”单元的串口即可读取采集器的气象要素值，对比信号源输出的值，即可判断该采集器的各采集通道和通讯是否正常。
[0086]气象站综合测试仪配备了对应各种型号米集器的信号传输线，针对CAWS600系列自动站采集器和新型自动站主采集器、地温分采集器配备的连接线两头皆为接线端子，只需按照端子标识连接测试仪标准信号源输出端和对应的采集器采集通道即可；针对DZZ4新型自动站的温湿度分采集器和DYYZII型采集器的连接线，一端为接采集器的接线端子，另一端为接测试仪的接线端子。
[0087]气压模拟信号在有信号生成模块生成后发送给信号发送模块，对应的信号发送模块的输出线为双头输出，分别是接线端子和DB9接口，用于测试CAWS600系列采集器的气压采集通道。其中DB9接口用于连接采集器与气压传感器的接线上，接线端子则直接接入采集器的气压采集通道。
[0088]气象站综合测试仪与采集器的通讯使用的是“采集-控制器”的“232-1” 口，使用设备配发的相应连接线与采集器的通讯口连接即可，也可与DZZ4新型自动站的主采集器和其他分采集器的调试串口直接相连。
[0089]“采集-控制器”还集成了新型站主采集器“CAN”通讯测试功能，使用专用连接线缆连接主采的“CAN” 口和“采集-控制器”的“CAN” 口即可。
[0090]“采集-控制器”与自动站采集器的通讯设置方式，测试仪的“采集-控制器”的控制单元可以独立完成与自动站采集器的通讯，通过内置命令可以读取新型自动站主采集器的分钟数据、状态信息、台站参数等信息；读取新型自动站分采及旧型自动站采集器的实时数据等功能。
[0091]自动站故障现场诊断功能:
[0092]测试仪的标准信号源部分和采集一控制部分单独或结合使用可以对自动站进行在线故障检测。
[0093]可以使用排除法，依次将标准信号源输出的信号接入自动站各个接入点，通过查看对比采集器采集到的数值与输出的标准值来判断故障位置，达到快速准确排除故障的目的。
[0094]气象站综合测试系统的气温故障的检测方法，
[0095]针对CAWS600系列和DZZ5自动站，当气温出现故障时，从传感器一端开始检查，首先取下传感器，使用者使用指令输入模块设置好需要的温度输出信号并将信号发送模块接入信号传输线，查看监控到的气温值是否与设置值一致，如一致则为传感器故障；如不一致则继续使用气象站综合测试系统来检查下一节点，即主采集器机箱防雷板的信号接入端，查看数据是否一致，如一致则为信号线缆故障；如不一致则将标准信号源信号直接接入采集器，查看数据是否一致，如一致则为防雷板故障，如不一致则为采集器故障。
[0096]针对DZZ4自动站，当气温出现故障时，从传感器一端开始检查，首先取下传感器，使用指令输入模块设置好需要的温度输出信号并将其接入温湿度分采，查看监控到的气温值是否与设置值一致，如一致则为传感器故障；如不一致则检查分采的运行状态指示灯并使用信号接收模块中的“采集-控制器”来读取分采数据，如数据异常则为分采故障，如数据正常则继续测试主采集器的“CAN”通道是否正常，如正常则为CAN线缆故障(湿度同时故障)，如不正常则采集器故障(湿度、地温同时故障)。
[0097]针对DYYZII自动站，当气温出现故障时(地温正常)，从DYYZII自动站的传感器一端开始检查，首先取下传感器，使用指令输入模块设置好需要的温度输出信号并将其接入到信号传输线，查看监控到的气温值是否与设置值一致，如一致则为传感器故障；如不一致则继续使用气象站综合测试系统来检查下一节点，即外转接板的信号接入端，查看数据是否一致，如一致则为信号线缆故障；如不一致则为外转接板故障。
[0098]信号发送模块中的标准信号源功能介绍系统启动后，指令输入模块按照默认数值控制各信号模拟生成电路，在信号发送模块的接口板上各传感器信号输出接口上输出默认信号，并在显示模块的显示屏上显示默认信号输出值及电池电量等信息。
[0099]当用户进行某种测试需要更改某要素输出值时，通过按指令输入模块的操作键盘，控制模块的主控单元响应用户操作，控制相应的模块程序进入相应要素设置界面，在显示模块的显示屏上显示相应要素当前输出值，并给出进行下一步操作的提示。输出设置有两种方式，一种为使用上、下、左、右键从菜单上选择，如温度输出；一种为输入有效区间内任意数值，如湿度可以输入0%至100%区间内任意值。控制模块的主控单元进入设置程序时，自动根据用户的要素选择控制键盘功能为光标键控制状态或数字输入状态。数值选择或输入完成按确定键后主控单元自动检测输入是否合法，数值合法则控制相应要素信号模拟生成电路按照设置数值更改输出，同时更新显示屏。
[0100]需要采集器工作时，控制模块的主控单元控制气象站综合测试系统进入数据采集状态。自动气象站传感器信号通过专用电缆接入接口板，通过信号调理、模数转换后送入主控单元进行解算，解算结果自动显示在显示模块的显示屏上。
[0101]需要控制器工作时，主控单元控制设备进入通讯控制状态，内部固化程序预先规划好了控制器与各类采集器、智能传感器通讯协议，用户首先将测试仪通过专用通讯线连接到采集器或智能传感器，然后设置好通讯参数，通过2—一3级菜单选择进入相应采集器或智能传感器测试界面，再选择或输入命令，主控单元即按照规划好的通讯协议与采集器或智能传感器通讯，通讯结果在显示屏上显示。主控单元进入菜单选择或命令时自动根据用户进入的界面控制键盘功能为光标键控制状态或字母、数字输入状态。
[0102]本实用新型所提供的气象站综合测试系统，根据使用者输入给指令输入模块的指令生成操作信号，再将操作信号发送给控制模块，控制模块再控制不同的信号生成单元生成不同种类的检测信号，并发送给被检测元件，同时控制模块发送显示信息给显示模块，再将被检测元件的反馈信号发送给显示模块，进而根据显示模块所显示的数值来确定被检测元件是否正常，使气象站综合测试系统能够检测多种不同的自动气象站中的元件，从而解决了现有技术中的不足。
[0103]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.气象站综合测试系统，其特征在于，包括:指令输入模块、控制模块、信号生成模块、信号发送模块、信号接收模块和显示模块，所述信号生成模块包括多个不同的信号生成单元; 所述指令输入模块与所述控制模块电连接； 所述控制模块与所述显示模块电连接； 多个不同的所述信号生成单元均与控制模块电连接； 多个不同的所述信号生成单元均与所述信号发送模块电连接； 每个所述信号生成单元产生一种测试信号，所述多个不同的信号生成单元用于对应产生多种不同的测试信号； 信号发送模块，用于发送产生的所述测试信号； 所述信号接收模块用于被测元件接收到测试信号后发出的反馈信号，且所述信号接收模块与所述显示模块电连接。
2.根据权利要求1所述的气象站综合测试系统，其特征在于，所述信号生成模块包括模拟信号生成单元和数字信号生成单元， 所述模拟信号生成单元和所述数字信号生成单元均与所述控制模块电连接； 所述模拟信号生成单元和所述数字信号生成单元均与所述信号发送模块电连接。
3.根据权利要求2所述的气象站综合测试系统，其特征在于， 所述显示模块包括第一信号显示单元和第二信号显示单元，所述第一信号显示单元和所述第二信号显示单元均包括电参量显示子单元、气象要素种类显示子单元和气象要素值显示子单元。
4.根据权利要求3所述的气象站综合测试系统，其特征在于，信号接收模块包括:数字信号接收单元和模拟信号接收单元，所述第一信号显示单元包括第一数字信号显示子单元和第一模拟信号显示子单元，所述第二信号显示单元包括第二数字信号显示子单元和第二模拟信号显示子单元； 所述第一数字信号显示子单元和所述第二数字信号显示子单元均与所述数字信号接收单元电连接； 所述第一模拟信号显示子单元和所述第二模拟信号显示子单元均与所述模拟信号接收单元电连接。
5.根据权利要求1所述的气象站综合测试系统，其特征在于，所述信号生成模块包括风速信号生成器、温度信号生成器、湿度信号生成器、辐射信号生成器、蒸发量信号生成器、雨量信号生成器、风向信号生成器、气压信号生成器。
6.根据权利要求1所述的气象站综合测试系统，其特征在于，所述信号接收模块包括风速采集器、温度采集器、湿度采集器、辐射信号采集器、蒸发量采集器、雨量采集器、风向采集器、气压采集器。
7.根据权利要求1所述的气象站综合测试系统，其特征在于，还包括:总线接口模块，所述总线接口模块包括RS232接口、RS485接口和can总线接口。
8.根据权利要求1所述的气象站综合测试系统，其特征在于，还包括:电源模块，所述电源模块包括充电电池单元、电池电压检验单元、稳压单元、滤波单元和电流电压转换单元，所述电流电压转换单元与所述指令输入模块、所述控制模块、所述信号生成模块、所述信号发送模块、所述信号接收模块和所述显示模块电连接； 所述充电电池单元与所述电池电压检验单元电连接；所述电池电压检验单元与所述显示模块电连接； 所述稳压单元的一端与所述滤波单元和所述电流电压转换单元电连接，所述稳压单元的另一端与直流电源电连接。
9.根据权利要求8所述的气象站综合测试系统，其特征在于，所述电源模块还包括:自动断路单元， 所述自动断路单元分别与所述电流电压转换单元和直流电源电连接。
10.根据权利要求1所述的气象站综合测试系统，其特征在于，还包括记录模块，所述记录模块与所述显示模块电连接。
【文档编号】G01W1/18GK203799033SQ201420171886
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年4月10日 优先权日:2014年4月10日
【发明者】安学武, 重阳, 陈亚军, 包伟智, 车万新, 巴根, 李博, 赵建凯 申请人:内蒙古自治区大气探测技术保障中心