专利名称：雾探测器的制作方法
技术领域：
本发明属于自动检测装置范围，特别涉及一种具有气象监测、预报和预警功能的雾探测器。
背景技术：
雾是一种灾害性天气现象，它往往使能见度大范围降低。近地面层一旦出现大雾或浓雾将会对航空、铁路、公路、电力输送、工农业生产造成严重影响和灾害，机场航班延误；铁路、公路发生重大撞车事故，严重威胁人的生命、财产安全；电力输送因潮湿漏电，跳闸，引起工农业生产停产。目前已成为世界许多国家特别关注的又一重大气象灾害。
经中国气象局查新咨询单位，检测到相关文献资料28篇，报导了这类仪器有三种测试方法后向散射、前向散射和在一宽度范围内的积分散射。又可分为透射法和散射法两大类，前者测量准确度高，特别适合于航空气象观测的需要，但价格昂贵，使用场合受到限制(必须有基线)；散射法的测量精度一般，价格低，使用方便灵活，可在机场、高速公路、港口、自动气象观测系统中使用。目前世界主要几个国家(美国、加拿大、法国德国、芬兰等)在测量大气能见度仪器方面产品很多，最具代表性的是芬兰Vaisala Oyj公司生产的FD12、FD12P、FS11、MIDAS系列能见度仪或能见度传感器，其中FS11作为机场跑道的前向散射式能见度传感器视程可达75公里，是世界上能见度仪的最新技术。目前国内以引进吸收国外技术为主，进行符合中国特点的能见度仪的研究。国内外的相关产品大部分是以激光作为发射光源，结构复杂，价格高。我国长春气象仪器研究所的SS-1型前向散射式能见度仪，和芬兰的FD12能见度仪都是以红外光作为发射光源，以单光路、单通道进行发射，SS-1的测量范围达到10-10000M。

发明内容
本发明的目的是提供一种雾探测器，主要由发射器、接收器、控制箱、微机、电源组成，其特征在于所述发射器为采用峰值波长为纳米级的红外发光管作为光源，用双光路通道法监测，并调节发射器的光强，用于保证光源稳定；所述接收器为采用宽带低噪声高灵敏度同相放大检波电路，经信号相干积累后，获得较大的测量范围；所述控制箱包括数据采集、处理与控制、存储器、A/D转换、通讯接口；用于输出前向散射功率，控制背景光强度，检测1分钟和10分钟平均能见度值；所述微机系统直接接收经通讯接口输入的由室外控制箱采集，处理的检测信息，通过数据处理软件自动处理检测信息，实时显示每分钟更新一次的能见度值和能见度-时间曲线及其相应的雾的等级。
所述通讯接口包括RS-232接口或RS-485双线接口。
所述红外发射光源的波长为930nm的红外发光二极管LED。
所述数据处理软件包含通讯模块、联机帮助模块、数据置示模块、定标模块、数据整理存储模块及仪器状态检测告警模块。
本发明的有益效果1.采用前向散射原理设计，并采用红外发射光源和双光路通道技术，发射光强、确保光源的稳定性。2.采用了信号相干累积技术有效地提高了信噪比，使测量范围达到10m-20Km。3.数据显示模块形象直观地显示能见度，雾的浓度等级随时间的实时变化曲线。4.仪器本身的异常状态可以直接显示告警信号，便于及时处理维修。


图1为雾探测器外形结构示意图；图2为图1的工作原理组成框图；图3为数据处理软件的设置框图。
具体实施例方式
本发明为雾探测器。依据雾是由近地面上漂浮在空气中的极细小的水滴或冰晶所组成。这些微滴对雾的含水量虽然贡献不大，但对雾的光学特性以及大气能见度的影响却是十分显著的，据资料统计显示，雾造成能见度低的概率为52％，北京地区达90％。雾探测器实际就是在有雾的条件下测定大气能见度的原理设计的，即是对大气消光系数(或大气的光衰减系数) 的精确测量。根据Koschm；der原理，气象光学视距MOR与 的关系为MOR=1σln10.05,]]>只要精确测定 ，就可计算得到MOR值。
图1所示为雾探测器结构示意图。主要由发射器8、接收器6、控制箱4、微机11、电源2组成。在基座1上竖一根支架7，发射器8，接收器6分别架在横架的两头，控制箱4固定在支架7的中部，从控制箱4引出信号线5通过支架7分别和发射器8，接收器6连接；引出信号电缆线3和微机系统11连接；电源2由电缆线接入控制箱4。上述发射器8为采用峰值波长为930nm的红外发光二极管LED作为发射光源，用双光路通道法监测，并调节发射器的光强，用于保证光源稳定；接收器6为采用宽带低噪声高灵敏度同相放大检波电路，使用信号相干积累技术，有效地提高了信噪比，使测量范围达到10m-20Km.较大的测量范围，并且发射器8，接收器6之间串接定时器9和控制器10，控制定时采集的时间间隔。控制箱4包括数据采集、处理与控制、存储器、A/D转换、通讯接口(如图2所示)；输出前散射功率，控制背景光强度，检测1分钟和10分钟平均能见度值；微机系统11直接接收通讯接口RS-485接口，或RS-232接口输入的室外控制箱4采集到的雾天光信号，经信号处理、调制解调后由通讯接口输送至微机系统11。该检测信息通过数据处理软件自动处理检测信息，实时显示每分钟更新一次，能见度值和能见度-时间曲线及其相应的雾的等级。所述数据处理软件包含通讯模块、联机帮助模块、数据置示模块、定标模块、数据整理存储模块及仪器状态检测告警模块(如图3所示)。启动后首先对通讯口参数进行初始化，设置CRC校验，确保通讯质量、数据可靠，有一外接通讯检查程序，用于接收并显示原始16进制数据，可确认通讯方式是否正常工作。数据显示模块形象直观地显示能见度、雾的浓度等级随时间的实时变化，时间间隔为一分钟。用鼠标点击，可准确读取能见度的数值，定标模块并对仪器测量值进行定标校准。系统实时存储每小时能见度值、每分钟能见度值、按15秒取样率记录的前向散射功率、背景光强度，这些基数据可供计算有关参量，另外对仪器状态异常直接显示告警信号。
权利要求
1.一种雾探测器，主要由发射器、接收器、控制箱、微机、电源组成，其特征在于所述发射器为采用峰值波长为纳米级的红外发光管作为光源，用双光路通道法监测，并调节发射器的光强，用于保证光源稳定；所述接收器为采用宽带低噪声高灵敏度同相放大检波电路，经信号相干积累后，获得较大的测量范围；所述控制箱包括数据采集、处理与控制、存储器、A/D转换、通讯接口；用于输出前向散射功率，控制背景光强度，检测1分钟和10分钟平均能见度值；所述微机系统直接接收经通讯接口输入的由室外控制箱采集，处理的检测信息，通过数据处理软件自动处理检测信息，实时显示每分钟更新一次的能见度值和能见度-时间曲线及其相应的雾的等级。
2.根据权利要求1所述雾探测器，其特征在于所述通讯接口包括RS-232接口或RS-485双线接口。
3.根据权利要求1所述雾探测器，其特征在于所述红外发射光源的波长为930nm的红外发光二极管LED。
4.根据权利要求1所述雾探测器，其特征在于所述数据处理软件包含通讯模块、联机帮助模块、数据置示模块、定标模块、数据整理存储模块及仪器状态检测告警模块。
全文摘要
本发明公开了属于自动检测装置范围的一种具有气象监测、预报和预警功能的雾探测器。主要由发射器、接收器、控制箱、微机、电源组成，在基座上竖一根支架，发射器、接收器、分别架在横架的两头，控制箱固定在支架的中部，由信号电缆线和微机系统连接。本发明采用前向散射原理设计和红外发射光源和双光路通道技术，发射光强、光源稳定。采用了信号相干累积技术有效地提高了信噪比，使测量范围达到10m－20Km。微机系统能形象直观地显示能见度，雾的浓度等级随时间的实时变化曲线。还可以直接显示仪器的异常状态告警信号，便于及时处理、维修。
文档编号G01W1/00GK1474200SQ03137698
公开日2004年2月11日 申请日期2003年6月20日 优先权日2003年6月20日
发明者胡玉峰, 曾书儿, 顾松山, 李祥超, 陈钟荣, 王改利, 刘钧, 涂钢, 莫月琴 申请人:北京华创升达高科技发展中心