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一种基于 物联网的智能天文观星测量装置

阅读：658发布：2021-04-13

专利汇可以提供一种基于物联网的智能天文观星测量装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种基于物联网的智能天文观星测量装置，主要由控制板，测量系统，数据实时显示系统，空调系统，电源系统，云台控制系统，通信系统，周边环境监测系统，语音识别系统和门禁保护系统组成。本实用新型具有数据采集、测量范围可调、实时数据传输、无人值守、自我安全保护等功能，方便操作使用和易维护；天文爱好者选择观星点时，可分析比较各观星点的测量装置通过物联网上传的数据，来选择合适的观星点，顺利开展观星活动。，下面是一种基于物联网的智能天文观星测量装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于物联网的智能天文观星测量装置，其特征在于，所述测量装置包括：
控制板(1)，与各系统的功能模块连接，用于各类功能模块的数据接收与发送以及控制指令的下达；
测量系统(2)，用于对影响观星的光照、空气污染度、温、湿度进行实时测量；
数据实时显示系统(3)，用于实时显示采集的测量数据供工作人员现场观测；
空调系统(4)，用于调节测量装置内部的温、湿度；
电源系统(5)，用于给测量装置提供电力保障；
云台控制系统(6)，用于对云台转动实施控制和云台倾斜度检测；
通信系统(7)，用于测量装置与云端服务器或手机端APP实现连接；
周边环境监控系统(8)，用于检测异物接近或闯入测量装置；
语音识别系统(9)，用于当维护人员不方便使用手机端APP控制时，接受其语音指令对测量装置实施控制；
门禁保护系统(10)，用于使测量装置处于安全保护状态。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的智能天文观星测量装置，其特征在于，所述测量系统(2)放置在测量装置的顶部；测量系统(2)包括光亮度测量模块(21)、空气污染度测量模块(22)和温湿度测量模块(23)，光亮度测量模块(21)、空气污染度测量模块(22)和温湿度测量模块(23)分别与控制板(1)连接并向控制板(1)发送测量数据；光亮度测量模块(21)可设置一仰视角度安装在转动云台上。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的智能天文观星测量装置，其特征在于，所述数据实时显示系统(3)包括LED显示屏(31)，LED显示屏(31)与控制板(1)连接，控制板(1)将测量数据发送到LED显示屏(31)，LED显示屏(31)同步显示测量数据供工作人员现场观测。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的智能天文观星测量装置，其特征在于，所述空调系统(4)包括空调(41)，空调(41)与控制板(1)连接，控制板(1)根据温湿度测量模块(23)测得的温湿度，发出控制指令到空调(41)，空调(41)接收指令并调节测量装置内部的温湿度至合适值。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的智能天文观星测量装置，其特征在于，所述电源系统(5)包括太阳能光伏组件(51)、稳压模块(52)和蓄电池(53)，太阳能光伏组件(51)依次连接稳压模块(52)和蓄电池(53)，蓄电池(53)与控制板(1)连接，太阳能光伏组件(51)发电电压经稳压模块(52)输出后给蓄电池(53)充电，蓄电池(53)给测量装置提供电力保障。
6.根据权利要求1所述的基于物联网的智能天文观星测量装置，其特征在于，所述云台控制系统(6)包括安装在云台上的俯仰、偏航双向舵机(61)和倾角传感器(62)，俯仰、偏航双向舵机(61)和倾角传感器(62)分别与控制板(1)连接，俯仰、偏航双向舵机(61)由云端服务器或手机端APP通过通信系统(7)远程控制，俯仰角的调整范围0°-90°，偏航角的调整范围-90°-90°；倾角传感器(62)用于检测出测量装置被破坏时云台倾斜度超出预设角度一定范围，由控制板(1)发出报警信号。
7.根据权利要求1所述的基于物联网的智能天文观星测量装置，其特征在于，所述通信系统(7)包括无线通信模块(71)和蓝牙通信模块(72)，无线通信模块(71)和蓝牙通信模块(72)分别与控制板(1)连接，无线通信模块(71)将测量系统(2)测量到的数据传送到云端服务器；蓝牙通信模块(72)将手机端APP与测量装置实现连接。
8.根据权利要求1所述的基于物联网的智能天文观星测量装置，其特征在于，所述周边环境监控系统(8)包括超声波检测模块(81)和红外检测模块(82)，超声波检测模块(81)和红外检测模块(82)分别连接控制板(1)，超声波、红外线检测到异物接近或闯入测量装置时，由控制板(1)发出报警信号。
9.根据权利要求1所述的基于物联网的智能天文观星测量装置，其特征在于，所述语音识别系统(9)包括语音检测模块(91)，语音检测模块(91)连接控制板(1)，当维护人员不方便手机端APP控制时，发出语音信号经语音检测模块(91)识别，由控制板(1)对测量装置实施控制。
10.根据权利要求1所述的基于物联网的智能天文观星测量装置，其特征在于，所述门禁保护系统(10)包括卡片识别模块(101)和开门舵机(102)，卡片识别模块(101)和开门舵机(102)分别连接控制板(1)，平时测量装置处于上锁状态，维护人员刷门禁卡经卡片识别模块(101)识别，由控制板(1)控制开门舵机(102)打开门禁后，进入测量装置进行维修保养操作。

说明书全文

一种基于物联网的智能天文观星测量装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种测量装置，尤其是一种基于物联网的智能天文观星测量装置。

背景技术

[0002] 随着科学技术的进步，人类对气象的认识越来越深，对气象信息进行实时的数据测量对于准确掌握大气活动和预测天气状况是十分必要的。与此同时，由于气象信息对于农业、环保、仓储等各个业务部门的影响及作用也不断扩大，越来越受到人们的重视，未来气象信息测量方式的新飞跃，将为国民经济的发展和决策提供有力支持。

[0003] 对于一些天文爱好者来说，掌握气象信息对于观星地点的选择至关重要，这会直接影响观星活动能否顺利进行。观星活动除受天气影响外，还受观星点的光照、空气污染和温湿度等因素影响。因此，我们经受观星地点选择困难经历和开展测量城市夜晚光污染研究活动启发，为天文爱好者专门设计了一款用来采集观星点环境数据的仪器。实用新型内容

[0004] 本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种基于物联网的智能天文观星测量装置，对影响观星的光照、空气污染度(PM2.5，PM10)、温、湿度等参数实时测量，并通过通信系统发给云端，由云端服务器进行数据处理分析，分析该气象条件是否适合观星，从而降低业余观星者在选择观星地点时的困难。

[0005] 为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

[0006] 本实用新型一种基于物联网的智能天文观星测量装置，该测量装置包括：

[0007] 控制板，与各系统的功能模块连接，用于各类功能模块的数据接收与发送以及控制指令的下达；

[0008] 测量系统，用于对影响观星的光照、空气污染度、温、湿度进行实时测量；

[0009] 数据实时显示系统，用于实时显示采集的测量数据供工作人员现场观测；

[0010] 空调系统，用于调节测量装置内部的温、湿度；

[0011] 电源系统，用于给测量装置提供电力保障；

[0012] 云台控制系统，用于对云台转动实施控制和云台倾斜度检测；

[0013] 通信系统，用于测量装置与云端服务器或手机端APP实现连接；

[0014] 周边环境监控系统，用于检测异物接近或闯入测量装置；

[0015] 语音识别系统，用于当维护人员不方便使用手机端APP控制时，接受其语音指令对测量装置实施控制；

[0016] 门禁保护系统，用于使测量装置处于安全保护状态。

[0017] 进一步地，测量系统放置在测量装置的顶部；测量系统包括光亮度测量模块、空气污染度测量模块和温湿度测量模块，光亮度测量模块、空气污染度测量模块和温湿度测量模块分别与控制板连接并向控制板发送测量数据；光亮度测量模块可设置一仰视角度安装在转动云台上。

[0018] 进一步地，数据实时显示系统包括LED显示屏，LED显示屏与控制板连接，控制板将测量数据发送到LED显示屏，LED显示屏同步显示测量数据供工作人员现场观测。

[0019] 进一步地，空调系统包括空调，空调与控制板连接，控制板根据温湿度测量模块测得的温湿度，发出控制指令到空调，空调接收指令并调节测量装置内部的温湿度至合适值。

[0020] 进一步地，电源系统包括太阳能光伏组件、稳压模块和蓄电池，太阳能光伏组件依次连接稳压模块和蓄电池，蓄电池与控制板连接，太阳能光伏组件发电电压经稳压模块输出后给蓄电池充电，蓄电池给测量装置提供电力保障。

[0021] 进一步地，云台控制系统包括安装在云台上的俯仰、偏航双向舵机和倾角传感器，俯仰、偏航双向舵机和倾角传感器分别与控制板连接，俯仰、偏航双向舵机由云端服务器或手机端APP通过通信系统远程控制，俯仰角的调整范围0°-90°，偏航角的调整范围-90°-90°；倾角传感器用于检测出测量装置被破坏时云台倾斜度超出预设角度一定范围，由控制板发出报警信号。

[0022] 进一步地，通信系统包括无线通信模块和蓝牙通信模块，无线通信模块和蓝牙通信模块分别与控制板连接，无线通信模块将测量系统测量到的数据传送到云端服务器；蓝牙通信模块将手机端APP与测量装置实现连接。

[0023] 进一步地，周边环境监控系统包括超声波检测模块和红外检测模块，超声波检测模块和红外检测模块分别连接控制板，超声波、红外线检测到异物接近或闯入测量装置时，由控制板发出报警信号。

[0024] 进一步地，语音识别系统包括语音检测模块，语音检测模块连接控制板，当维护人员不方便手机端APP控制时，发出语音信号经语音检测模块识别，由控制板对测量装置实施控制。

[0025] 进一步地，门禁保护系统包括卡片识别模块和开门舵机，卡片识别模块和开门舵机分别连接控制板，平时测量装置处于上锁状态，维护人员刷门禁卡经卡片识别模块识别，由控制板控制开门舵机打开门禁后，进入测量装置进行维修保养操作。

[0026] 本实用新型的有益效果：该测量装置具有数据采集、测量范围可调、实时数据传输、无人值守、自我安全保护等功能，方便操作使用和易维护；天文爱好者选择观星点时，可分析比较各观星点的测量装置通过物联网上传的数据，来选择合适的观星点，顺利开展观星活动。附图说明

[0027] 图1为本实用新型的一种基于物联网的智能天文观星测量装置的系统模块连接框图。

具体实施方式

[0028] 本实用新型所列举的实施例，只是用于帮助理解本实用新型，不应理解为对本实用新型保护范围的限定，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型思想的前提下，还可以对本实用新型进行改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求保护的范围内。

[0029] 如图1所示，该测量装置主要由控制板1，测量系统2，数据实时显示系统3，空调系统4，电源系统5，云台控制系统6，通信系统7，周边环境监测系统8，语音识别系统9和门禁保护系统10组成。

[0030] 测量系统2主要由光亮度测量模块21、空气污染度测量模块22、温湿度测量模块23组成，测量系统2放置在测量装置的顶部，其中光亮度测量21放在转动云台上，安装时可设置一定仰视角度，便于测量光照度。

[0031] 数据实时显示系统3主要由LED显示屏31组成，用于实时显示采集的测量数据供工作人员现场观测。

[0032] 电源系统5是考虑到测量装置放置在户外、偏远处，因此设计了一套太阳能光伏供电系统，该电源系统5主要由太阳能光伏组件51，稳压模块52和蓄电池53组成，太阳能光伏组件51发电电压经稳压模块52后给蓄电池53充电，蓄电池53给测量装置提供电力保障，使得测量装置能够不间断工作。

[0033] 空调系统4主要由空调41组成，对测量装置内部的温、湿度进行调节，可保证测量装置稳定可靠运行。

[0034] 云台控制系统6主要由安装在云台上的俯仰、偏航双向舵机61和倾角传感器62组成，俯仰、偏航双向舵机61由云端服务器或手机端APP控制，俯仰角可调整0度到90度，偏航角调整-90度到90度。在转动云台上，可放置一个倾角传感器62，一旦该测量装置被破坏，倾角传感器62检测出云台倾斜度超出预设角度一定范围，发出报警信号，提醒工作人员来检查。可对云台转动实施控制，也可对空调系统4进行启停控制。

[0035] 通信系统7主要由无线通信模块71和蓝牙通信模块72组成，无线通信模块71将测量装置测量到的数据传送到云端服务器，蓝牙通信模72可将手机端APP与测量装置实现连接。

[0036] 周边环境监控系统8主要由超声波检测模块81和红外检测模块82组成。超声波、红外线检测到异物接近或闯入测量装置时，发出报警信号，防止异物破坏测量装置。

[0037] 语音识别系统9主要由语音检测模块91组成，当维修人员进行现场维修操作时，若不便使用手机端APP，可发出语音信号对测量装置实施控制，大大提高维修人员操作方便性。

[0038] 门禁保护系统10主要由卡片识别模块101和开门舵机102组成，平时测量装置处于上锁状态，维护人员进行维修保养时，需刷门禁卡，打开门禁后，才可进入测量装置进行维修保养操作。

[0039] 该测量装置中各系统的模块连接说明如下：

[0040] 控制板1为整个测量装置的核心，与各系统的功能模块连接，主要负责各类功能模块的数据接收与发送以及控制指令的下达。

[0041] 光亮度测量模块21、空气污染度测量模块22、温湿度测量模块23构成测量系统2分别与控制板1连接并向控制板1发送测量数据，同时控制板1同步将测量数据发送到LED显示屏31同步显示测量数据供工作人员现场观测。

[0042] 根据测得的温、湿度，控制板1发出控制指令到空调41调节测量装置内部温、湿度至合适值。

[0043] 光亮度测量模块21放在转动云台上，便于测量光照度。控制板1连接无线通信模块71和蓝牙通信模块72，可通过通信系统7连接云端服务器或者手机端APP，接受远程控制指令，控制云台的俯仰、偏航双向舵机61，同时一旦倾角传感器62检测出云台倾斜度超出预设角度一定范围，由控制板1发出报警信号，提醒工作人员来检查。

[0044] 太阳能光伏组件51发电电压不稳定，需连接稳压模块52，光伏发电电压经稳压模块52输出后给蓄电池53充电，蓄电池53连接控制板1构成一套完整的电源系统5。

[0045] 周边环境监控系统8由超声波检测模块81和红外检测模块82构成，两个功能模块分别连接控制板1，检测到异物接近或闯入测量装置时，由控制板1发出报警信号。

[0046] 卡片识别模块101和开门舵机102构成门禁保护系统10分别连接控制板1，语音检测模块91连接控制板1，当维护人员不方便使用手机端APP控制时可接受其语音指令。

[0047] 综上所述，该测量装置主要由控制板1，测量系统2，数据实时显示系统3，空调系统4，电源系统5，云台控制系统6，通信系统7，周边环境监测系统8，语音识别系统9和门禁保护系统10等组成。它对上述参数实时测量，并通过通信系统7发给云端，由云端服务器进行数据处理分析，分析该气象条件是否适合观星，从而供天文爱好者来选择合适的观星点，顺利开展观星活动。因此，该测量装置具有数据采集、测量范围可调、实时数据传输、无人值守、自我安全保护等功能，方便操作使用和易维护。

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