三维风场走航监测系统的制作方法

专利2022-06-29  60


本实用新型涉及大气测量,特别涉及三维风场走航监测系统。



背景技术:

随着经济社会的发展,特别是工业化、信息化和城镇化的快速推进,大气环境污染事件频发,污染源种类繁多,危害及影响较大,如何处理这些突发污染事件并追本溯源,从根本上解决问题已经成为了环保主管部门所要面对的一大课题。

目前,风场监测有两种模式:

一、单台定点监测,单台定点监测是将设备安装在某一个固定地点进行长期运行监测。该种方式的主要不足在于:

监测范围小,最多只能监测仪器安装点附近的风场数据,无法代表整个区域内的风场分布情况。

二、仪器组网监测,仪器组网监测是通过整体规划,在城市的某些特定区域内散点式安装一些风场监测仪器,并通过网络把整个区域内所有仪器监测的风场数据都集成到一个统一的平台上进行大数据综合分析计算,得到整个区域风场动态分布情况。该种方式的主要不足在于:

1、成本高,要实现整个区域的风场监控,需要将整个区域进行网格化划分,根据单台设备监测范围进行多点位交互覆盖式布点,监控区域越大,需要的设备越多,产生的成本越高。

2、机动性差,各台设备固定式安装,只能被动地监测部署区域内的风场情况,没有分布监测仪器的区域一旦出现污染就无法获取污染区域风场的变化情况。

3、精确度差,对于发生污染区域的风场数据只能通过就近的固定站点设备数据进行估算,并不能直接表征污染区域本地的真正风场数据情况。



技术实现要素:

为解决上述现有技术方案中的不足,本实用新型提供了一种监测范围广、机动性好、成本低、监测精度好的三维风场走航监测系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:

三维风场走航监测系统,所述三维风场走航监测系统包括风场监测仪;所述三维风场走航监测系统还包括:

移动工具,所述移动工具具有厢体,所述厢体的顶部具有适于透过所述风场监测仪出射光的光学窗口;

承载件,所述承载件设置在所述厢体内,且处于所述顶部的下侧;所述风场监测仪设置在所述承载件上;

减振器,所述减振器设置在所述承载件和风场监测仪之间。

与现有技术相比,本实用新型具有的有益效果为:

本实用新型旨在为环保部门提供一种风场监测工具,它可以对大气中的风场进行移动监测,获取大气边界层内精确的风向风速廓线、垂直气流等信息,为大气污染物通量监测及输送、气象垂直探空等提供三维风场数据;

1.监测范围广,仪器安装在移动平台上面,可以移动到任何需要的地点进行监测,也可以边走航边监测,监测覆盖面广;

2.成本低,三维风场走航监测系统可以根据需要到达指定区域做监测,获取实地风场数据。只需要配备一套系统(里边含有一台仪器)即可完成仪器组网监测方案多台仪器的工作;

3.机动性好,三维风场走航监测系统可以随时出动对任何区域进行风场监测;突发大气污染事件时,三维风场走航监测系统可以紧急出动,到达目的区域对风场进行应急监测,为环保部门对污染进行防治和预测提供依据;

4.精确度好,三维风场走航监测系统可以到达确切的地点进行监测,获取的监测数据能直接表征污染区域本地的真正风场数据情况。

附图说明

参照附图,本实用新型的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是:这些附图仅仅用于举例说明本实用新型的技术方案,而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中:

图1是根据本实用新型实施例的三维风场走航监测系统的结构简图;

图2是根据本实用新型实施例的风场监测仪的安装结构简图。

具体实施方式

图1-2和以下说明描述了本实用新型的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本实用新型。为了教导本实用新型技术方案,已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本实用新型的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本实用新型的多个变型。由此,本实用新型并不局限于下述可选实施方式,而仅由权利要求和它们的等同物限定。

实施例1:

图1示意性地给出了本实用新型实施例的三维风场走航监测系统的结构简图,如图1所示,所述三维风场走航监测系统包括:

风场监测仪1,所述风场监测仪1是本领域的现有技术,具体结构和工作方式在此不再赘述;

移动工具2,如车辆、船等,所述移动工具2具有厢体21,所述厢体21的顶部具有适于透过所述风场监测仪1出射光的光学窗口9,如采用光学玻璃封堵箱体顶部的通孔,从而隔离厢体21内外;

承载件11,如图2所示,所述承载件11设置在所述厢体21内,且处于所述顶部的下侧;所述风场监测仪1设置在所述承载件11上;

减振器10,如钢丝绳减振器,所述减振器10设置在所述承载件11和风场监测仪1之间,防止风场监测仪1在运动过程中倾斜而影响监测精度;

电池组3,所述电池组3为所述风场监测仪1供电;

照明单元4和定位单元7,所述照明单元4设置在所述厢体21内,所述定位单元7设置在所述移动工具2上,定位结果送显示单元6;

温控单元8,所述温控单元8用于调整所述厢体21内的温度;

数据收发单元5,所述数据收发单元5设置在所述厢体21内,并连接所述风场监测仪1;用于接收外界发来的走航指令(包括路线、时间等),并将走航监测结果上传环保等部门;

显示单元6,所述显示单元6连接所述风场监测仪1的信号输出端,用于在电子地图上显示走航路线、时间以及监测结果。

实施例2:

根据本实用新型实施例1的三维风场走航监测系统的应用例。

在该应用例中,移动工具采用车辆,所述车辆的接近角不小于20度;厢体的顶部具有通孔,光学玻璃封堵所述通孔,光学玻璃是透过风场监测仪的出射光以及反射光;风场监测仪处于所述厢体内的前部和顶部;所述厢体和承载件围成封闭的空间;多个钢丝绳减振器设置在所述风场监测仪的底壁和侧壁;温控单元采用空调,具有内机和外机。

上述三位风场走航监测系统的工作方式为:

数据收发单元接收走航指令,指令包括走航路线以及时间;车辆利用定位单元获知具体位置,并显示在显示单元中;

车辆按照指令走航,监测结果及走航路线显示在显示单元上,并通过数据收发单元外传到环保等部门;

在整个走航过程中,照明单元为厢体内提供照明,温控单元为厢体内部提供合适的温度;即使遇到颠簸,钢丝绳减振器也降低了风场监测仪的动作幅度,防止了风场监测仪倾斜。


技术特征:

1.三维风场走航监测系统,所述三维风场走航监测系统包括风场监测仪;其特征在于:所述三维风场走航监测系统还包括:

移动工具,所述移动工具具有厢体,所述厢体的顶部具有适于透过所述风场监测仪出射光的光学窗口;

承载件,所述承载件设置在所述厢体内,且处于所述顶部的下侧;所述风场监测仪设置在所述承载件上;

减振器,所述减振器设置在所述承载件和风场监测仪之间。

2.根据权利要求1所述的三维风场走航监测系统,其特征在于:所述减振器设置在所述风场监测仪的底壁和侧壁。

3.根据权利要求1或2所述的三维风场走航监测系统,其特征在于:所述减振器为钢丝绳减振器。

4.根据权利要求1所述的三维风场走航监测系统,其特征在于:所述三维风场走航监测系统还包括:

电池组,所述电池组为所述风场监测仪供电。

5.根据权利要求1所述的三维风场走航监测系统,其特征在于:所述三维风场走航监测系统还包括:

照明单元和定位单元,所述照明单元设置在所述厢体内,所述定位单元设置在所述移动工具上;

温控单元,所述温控单元用于调整所述厢体内的温度。

6.根据权利要求1所述的三维风场走航监测系统,其特征在于:所述三维风场走航监测系统还包括:

数据收发单元,所述数据收发单元设置在所述厢体内,并连接所述风场监测仪;

显示单元,所述显示单元连接所述风场监测仪的信号输出端。

7.根据权利要求1所述的三维风场走航监测系统,其特征在于:所述移动工具采用车辆。

8.根据权利要求7所述的三维风场走航监测系统,其特征在于:所述车辆的接近角不小于20度。

9.根据权利要求1所述的三维风场走航监测系统,其特征在于:所述风场监测仪处于所述厢体内的前部和顶部。

10.根据权利要求1所述的三维风场走航监测系统,其特征在于:所述厢体和承载件围成封闭的空间。

技术总结
本实用新型提供了三维风场走航监测系统,所述三维风场走航监测系统包括风场监测仪;移动工具,所述移动工具具有厢体,所述厢体的顶部具有适于透过所述风场监测仪出射光的光学窗口;承载件,所述承载件设置在所述厢体内,且处于所述顶部的下侧;所述风场监测仪设置在所述承载件上;减振器,所述减振器设置在所述承载件和风场监测仪之间。本实用新型具有监测范围广、成本低、机动性好、精确度好等优点。

技术研发人员:万学平;何勇;陈志文;姚成;王界
受保护的技术使用者:无锡中科光电技术有限公司
技术研发日:2019.10.31
技术公布日:2020.06.09

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