[发明专利]一种地基紫外吸收性气溶胶监测仪的控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种地基紫外吸收性气溶胶监测仪的控制系统，其特征在于，包括：处理器、数据采集卡、路由器和接线盒；所述的处理器通过路由器与太阳跟踪器连接，该处理器通过局域网内寻址的方式实现对太阳跟踪器的指令控制；所述的处理器通过设置的USB2.0接口连接并控制光谱仪和CCD；所述的数据采集卡通过接线盒设置的IO接口与望远镜和环境监测设备连接，将采集望远镜和环境监测设备输出的信号送入处理器，并接收处理器输出的控制信号后输入望远镜和环境监测设备执行相应的操作；

还包括望远镜入光通道切换装置；所述的望远镜入光通道切换装置包括：导轨、步进电机、电机驱动器、积分球、限位开关和霍尔元件；所述的积分球设置于导轨上，该积分球设有入光口和出光口，其左右两端分别设置一磁铁；所述的电机驱动器与接线盒连接，控制系统通过接线盒向电机驱动器输出控制信号，以控制电机驱动器运行；所述的步进电机通过电机驱动器驱动积分球沿导轨移动；所述的限位开关位于导轨右端，通过与积分球碰触后将产生的导通信号发送至控制系统，所述的控制系统通过导通信号触发控制信号给电机驱动器，阻止积分球沿导轨继续向右移动；所述的霍尔元件设置于积分球的上方，通过与磁铁之间产生的霍尔效应，感应生成用于确定积分球位置的电压信号，并将该电压信号输出至控制系统。

2.根据权利要求1所述的地基紫外吸收性气溶胶监测仪的控制系统，其特征在于，还包括电源控制模块，所述的电源控制模块包括：电源、第一继电器、第二继电器、第一变压器和第二变压器；所述第一继电器的信号输入端和第二继电器的信号输入端均连接于接线盒的信号输出端；该第一继电器的电压输出端和第二继电器的电压输出端分别连接第一变压器的电压输入端和第二变压器的电压输入端；所述的电源分三路分别为第一继电器、第二继电器和控制系统提供220V电压；所述控制系统通过接线盒向第一继电器和第二继电器输出控制信号，以驱动第一继电器为光谱仪、CCD和太阳跟踪器供电，驱动第二继电器为第二变压器供电；所述的第一变压器用于将第一继电器输出的电压由220V转变为12V后为电机驱动器供电，所述第二变压器将第二继电器输出的电压由220V转变为24V后为环境监测设备供电。

3.根据权利要求1所述的地基紫外吸收性气溶胶监测仪的控制系统，其特征在于，所述的处理器通过RJ45以太网接线与路由器连接。

4.基于权利要求1-3之一所述的地基紫外吸收性气溶胶监测仪的控制系统的控制方法，其特征在于，该控制方法包括：

步骤1)启动控制系统，使电源控制模块通电；

步骤2)通过电源控制模块为太阳跟踪器、光谱仪和CCD上电，控制积分球移向导轨右端与限位开关碰触后停止移动，同时利用环境监测设备监测天气状况，如果天气状况满足设定的系统运行条件，则执行步骤3)，否则，暂停控制系统；

步骤3)控制积分球向左移动至其左端磁铁与霍尔元件重合后，完成望远镜太阳直射口的选择，并通过地基紫外吸收性气溶胶监测仪将探测获得的光谱数据存入控制系统后，执行步骤4)；

步骤4)控制积分球继续向左移动至其右端磁铁与霍尔元件重合后，完成望远镜天空散射口的选择，并通过地基紫外吸收性气溶胶监测仪将探测获得的光谱数据存入控制系统后，执行步骤5)；

步骤5)判断地基紫外吸收性气溶胶监测仪的工作完成状态，如果未工作完成，控制积分球向右移动至其左端磁铁与霍尔元件重合后，重复执行步骤3)，否则，控制积分球移向导轨左端、太阳跟踪器复位至正东方向及电源控制模块断电，关闭控制系统。