【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环境参数检测，具体而言，涉及一种风速风向检测装置和方法。
技术介绍
1、风是由太阳辐射热引起的一种普遍的自然现象，在地球表面不同地方的空气冷热不一样，致使其发生流动从而形成风。从气象学的角度讲，风主要是指空气运动时的水平分量，因为风是矢量，故有风速和风向之分，风速即为空气在单位时间内移动的水平距离，以米/秒国际单位为准；风向是指风吹来的方向，一般用十六方位法表示。风速和风向的测试在实验研究、天气预报、电站监测、航海、军事等很多领域有广泛而重要的应用。现有技术中，风速风向仪一般分为三类：第一类是机械旋转式的风杯和带风向箭头的传感器，第二类是基于超声波原理的风速风向仪，第三类是用风场对金属片的局部散热，判断不同部位金属片的温度大小，进而得知风的大小和方向。现有技术的三类风速风向检测装置均存在对应的问题，其中，(1)机械式风速仪和风向仪两者是分离的，依靠机械式旋转结构进行检测，存在磨损损耗，受环境影响较大，需定期维护，成本高；(2)超声波风速仪无机械磨损，缺点是尺寸较大，雨、雪、霜、雾、沙尘等会影响测量结果的准确性；(3)热线式风速仪的缺点是对使用环境要求较高，不适用于高温高湿以及低温环境，需要频繁校准，且无法测量风向，功能单一。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种风速风向检测装置和方法，其能够提高检测精度，延长使用寿命，提高使用范围，降低运行成本。
2、本专利技术的实施例是这样实现的：
3、第一方面，本专利技术提供一种风速风向检测装置，
4、承载壳、处理器以及多个大气压力传感器，所述处理器以及所述多个大气压力传感器均安装于所述承载壳上，所述处理器同时与所述多个大气压力传感器通信连接，每个所述大气压力传感器均用于获取风压。
5、在可选的实施方式中，所述多个大气压力传感器包括第一大气压力传感器和第二大气压力传感器；所述承载壳设置有与外界连通的避风腔，所述第一大气压力传感器设于所述避风腔内，用于获取外部环境的基准大气压力；所述第二大气压力传感器安装于所述承载壳外部，用于获取风压。
6、基于上述方案，通过将第一大气压力传感器设于避风腔内，第一大气压力传感器不受外部环境是否具有风的影响，获取的压力数值为当前环境下的基准数值，以便于在不同环境下通过第一大气压力传感器获得的数值均能作为其他大气压力传感器的参考。例如，当某一方向上的第二大气压力传感器的数值发生改变后，该方向上的第二大气压力传感器的数值增大，利用该第二大气压力传感器获得的环境数值减去基准数值，就能够获得当前环境下的风速。
7、在可选的实施方式中，所述第二大气压力传感器的数量为多个，多个所述第二大气压力传感器在所述承载壳的周向上间隔排布。
8、基于上述方案，通过设置多个第二大气压力传感器，能够获取不同方向上吹来的风速，从而扩大使用范围。
9、在可选的实施方式中，所述第二大气压力传感器的数量为四个，四个所述第二大气压力传感器在所述承载壳的周向上均匀间隔排布，以在工作过程中对应东南西北四个方向。
10、基于上述方案，通过设置四个第二大气压力传感器，四个第二大气压力传感器每个都可以独立作业，且能够获取四个方向上的风速，当风向与四第二大气压力传感器所处位置正对时，也即吹的是东风、南风、西风或北风时，对应位置的第二大气压力传感器获得的环境数值与第一大气压力传感器获得的基准数值相减即可获得对应的风速。当风从相邻两个第二大气压力传感器之间吹来时，相邻两个第二大气压力传感器检测的风压均增大，其中一个第二大气压力传感器获取的数值为a，另一个第二大气压力传感器获取的数值为b，设定实际风速为o，两个第二大气压力传感器与第一大气压力传感器的压力差分别为△a和△b，根据勾股定理，实际风速o^2＝(△a)^2+(△b)^2，从而开平方计算获得风速。进一步的，根据正弦函数或余弦函数能够计算△a与o之间的夹角，或者△b与o之间的夹角，从而获得风向。
11、在可选的实施方式中，所述风速风向检测装置还包括基座和驱动器，所述基座用于固定于地表，所述驱动器安装于所述基座上，所述驱动器与所述承载壳连接，用于驱动所述承载壳绕预设轴线转动，其中，在工作状态时，所述预设轴线竖向延伸。
12、基于上述方案，在检测风速的过程中，驱动器能够带动承载壳转动，从而带动第二大气压力传感器转动，使第二大气压力传感器获取一周的多个风速的环境数值，当第二大气压力传感器转动至与风向正对时，第二大气压力传感器获取的数值即为所需的环境数值，也即，将第二大气压力传感器转动一周获得环境数值做比较，选出最大的环境数值，将该环境数值与基准数值相减，即可得到风速，检测方便，且准确性高。
13、在可选的实施方式中，所述风速风向检测装置还包括角度传感器或陀螺仪，所述角度传感器或陀螺仪安装于所述承载壳上，用于获取旋转轴的转动角度。
14、基于上述方案，通过角度传感器或陀螺仪获取第二大气压力传感器从初始位置转动至最大环境数值所转过的角度，即能够知晓风向，检测方便快捷。
15、在可选的实施方式中，所述承载壳包括主壳体和安装在所述主壳体的底部的围挡，所述围挡的背离所述主壳体的一侧设置为敞口，所述敞口用于连通外部环境；所述围挡与所述主壳体配合限定出所述避风腔，所述第一大气压力传感器安装于所述主壳体上。
16、基于上述方案，承载壳的结构简单，且避风腔设于承载壳的底部，避风腔内的气流受外部环境的影响小，能够提高风速测量结果的准确性。
17、在可选的实施方式中，所述风速风向检测装置还包括与所述处理器通信连接的电子罗盘或磁力传感器，所述电子罗盘或磁力传感器安装于所述承载壳上，所述电子罗盘或磁力传感器用于获取方向数据；所述方向数据与所述角度传感器获取的转动角度配合获得风向。
18、基于上述方案，通过电子罗盘或磁力传感器能够获取方向数据；然后利用角度传感器获取的转动角度，将方向数据和转动角度的数据配合，通过公知的计算公式计算得到风向，提高风向测量的准确性。
19、在可选的实施方式中，所述风速风向检测装置还包括与所述处理器通信连接的温湿度传感器，所述温湿度传感器与所述承载壳连接，所述温湿度传感器用于获取环境温度和湿度。
20、基于上述方案，能够实时获取环境温度和湿度，从而获得更全面的环境参数。
21、第二方面，本专利技术提供一种风速风向检测方法，该方法适用于前述实施方式所述的风速风向检测装置，该方法包括：
22、比较所述第一大气压力传感器检测获取的基准数值和所述第二大气压力传感器检测获取的环境数值，当所述基准数值与所述环境数值相等时，所述驱动器停止作业；当所述基准数值与所述环境数值不等时，所述驱动器启动并带动所述承载壳转动一周，所述处理器记录并处理所述第二大气压力传感器转动一周所测得的多个环境数值，选取所述多个环境数值中的最高的环境数值，并将最高的环境数值与所述基准数值相减，获得的数值差即为环境风速；且所述处理器获本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种风速风向检测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的风速风向检测装置，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的风速风向检测装置，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的风速风向检测装置，其特征在于：
5.根据权利要求2所述的风速风向检测装置，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的风速风向检测装置，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的风速风向检测装置，其特征在于：
8.根据权利要求2-7中任一项所述的风速风向检测装置，其特征在于：
9.根据权利要求1所述的风速风向检测装置，其特征在于：
10.一种风速风向检测方法，其特征在于，该方法适用于权利要求5或6所述的风速风向检测装置，该方法包括：
【技术特征摘要】
1.一种风速风向检测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的风速风向检测装置，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的风速风向检测装置，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的风速风向检测装置，其特征在于：
5.根据权利要求2所述的风速风向检测装置，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的风速...
【专利技术属性】
技术研发人员：何建东，王松，张家孝，王亚勇，杨彤，石伟伟，陈乐，刘孝宁，夏月，侍尧，潘琦，
申请(专利权)人：南京问度智能物联有限公司，
类型：发明
国别省市：
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