遙測自動氣象站及人工EN風數(shù)據(jù)的遠距離傳輸

摘要：眾所周知，我們的日常生活生產(chǎn)活動都離不開天氣氣象的影響。而氣象信息的及時性、準確性又直接的影響著我國各行各業(yè)的發(fā)展。所以，如何快速、準確的獲取更加詳盡的氣象數(shù)據(jù)信息，就成為了我們對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及航空、鐵路運輸?shù)刃袠I(yè)進行指導的必要手段。

關鍵詞：遙測自動氣象站；人工EN風數(shù)據(jù)；遠距離傳輸

現(xiàn)今，我國在氣象研究領域中主要依靠的是人工觀測的方式進行氣象數(shù)據(jù)的采集。為了能夠更加完善我國的氣象數(shù)據(jù)信息的采集工作，我國的傳統(tǒng)的氣象信息采集傳輸設備，已經(jīng)逐步的被遙測自動氣象站及人工EN風數(shù)據(jù)遠距離的傳輸方法所代替。該方法的運作是由相關的設備，提供出標準RS232C端口用來進行數(shù)據(jù)輸出，同時把這些相的輸出數(shù)據(jù)輸入到相互連接的數(shù)字光端機中，進而利用光纖傳輸，最終將氣象觀測信息及時準確的送入計算機中。

一、自動氣象站數(shù)據(jù)傳輸發(fā)展概況

我國于20世紀50年代后期開始研制自動氣象站，時至今日已經(jīng)有50多年的歷史了。在60年代初期，我國中央氣象局就組織研制了無人自動氣象站。經(jīng)過10年的研究，終于在70年代初制出了5臺無人自動氣象站，并在青海省進行開機測試實驗。而同時，我國原中央氣象局的硬件所又主持了并制造出了遙測自動氣象站，更是在北京、杭州、蘇州進行了6個月的現(xiàn)場測試。

到了80年代中期，采用衛(wèi)星中繼傳輸數(shù)據(jù)方式的氣象資料收集平臺既DPC系統(tǒng)，由我國氣象科學院的大氣探測所主持并研制出來。而且還在多個省、市自治區(qū)進行了一年的測試實驗。直到20世紀90年代后期，我國的第一批自動氣象站才獲準在氣象業(yè)務中使用。據(jù)2005年統(tǒng)計，我國共有自動氣象站1000多臺，并全部實現(xiàn)了并網(wǎng)和信息共享。

自90年代后期，我國的自動氣象站研制之所以能夠取得快速的發(fā)展和實際的應用，是因為高尖端技術在其中起到了巨大的推動作用。這其中就包括了微型計算機、傳感器、通信等技術在其中的廣泛應用。這些高尖端技術為我國自動氣象站性能的提高打下了良好的基礎。新技術的應用和推廣降低了制造成本，簡化了數(shù)據(jù)的傳輸方式，提高了我國自動氣象站的工作效率。使氣象信息能夠準確高效的傳輸，從而達到建立自動氣象站的預期要求。

當前，國內(nèi)外有許多的廠家對自動氣象站設備進行研究，從而使自動氣象站在設備和技術方面更加完善。但是自動氣象站還存在著一些不足之處，其表現(xiàn)就是在進行無線氣象數(shù)據(jù)傳輸方式時，具有成本高，維護困難等弊端。隨著科技不斷進步，將使得自動氣象站技術進一步的向智能化、多功能、微功耗、高精度和高可靠性的方面發(fā)展，自動氣象站將為我國各部門及時有效的提供更詳細、更準確的氣候氣象信息。

二、遙測自動氣象站及人工EN風數(shù)據(jù)的遠距離傳輸

1．遙測自動氣象站數(shù)據(jù)傳輸連接

我國的遙測自動氣象站DZZ1-2型有個四線串行數(shù)據(jù)的平行輸出端口即OPT，為了讓這個平行端口能輸出標準的RS-232C信號，就需要求我們在采集器的主板上，將四線平行的串行輸出狀態(tài)跳線插針拔出，然后將其插入到RS-232C信號的輸出狀態(tài)上，并將OPT的機內(nèi)連線連接到主板的相應插座上。我們常見的RS-232C連接器的接口一般都會有25針的D形連接器即DB-25或是9針的D形連接器即DB-9，平行四線串行數(shù)據(jù)的輸出端口只能使用DB-9接口中的3根信號線用以進行數(shù)據(jù)交互通信，這三根信號線分別是GND、TXD以及RXD。由于自動氣象站設備硬件之間沒有協(xié)議，所以設備間的數(shù)據(jù)傳輸只能通過命令的形式來通知對方，以避免在數(shù)據(jù)傳輸時氣象數(shù)據(jù)的丟失。因為數(shù)字光端機都是標準的RS-232C串行接口所以在自動氣象站的硬件連接過程中要把己方的TXD信號線連到對方的RXD信號線（既雙方2腳3腳交叉）上才能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸通訊。

而對于CAWS600-SE型的遙測自動氣象站來說，它的數(shù)據(jù)采集器DT500中有一個RS-232C信號輸出的9針的D形連接器端口，在連接時，它取消串口隔離器，使數(shù)據(jù)采集器的信號端口可以直接把數(shù)據(jù)輸入到數(shù)字光端機中。在負責地面氣象測報的計算機COM接口前，取消串口隔離器，計算機的COM接口能夠直接同數(shù)字光端機的輸出接口相連接，進而實現(xiàn)同地面氣象測報計算機之間的相互通訊。

2．人工EN風數(shù)據(jù)傳輸連接

人工EN風是EN型自動測風儀的簡稱。它是由EN型測風數(shù)據(jù)處理儀和EL型測風感應器組合而成的。首先將EN測風數(shù)據(jù)處理儀放到氣象觀測場的光端機機柜中，其次將正常接入EL測風感應器，用EN測風數(shù)據(jù)處理儀的RS-232C信號輸出端口，連接數(shù)字光端機的輸入端。連接時要注意EN測風數(shù)據(jù)處理儀的信號輸出端口并不是標準的RS-232C信號接口形狀，而是非標準的圓頭三芯插口插座。通訊電纜同EN數(shù)據(jù)處理儀相接的一端則是有缺口的三芯插頭，把插頭上的彈性外套向后拉，同時對準插頭和處理儀上的缺口和突起，輕推插頭后部斜面，當聽到插頭卡在處理儀圓形插座上的聲音時，通信線纜和處理儀就連接完成了。RS-232信號接口中的GND、TXD和RXD在靜止份工作狀態(tài)下是測不到電壓的，只有在與其它設備的RS-232C信號接口連接并形成回路之后，TXD與GND之間才能產(chǎn)生一個負電壓，并滿足信號傳輸發(fā)送的要求，所以才能讓它與連接設備進行通訊。在氣象測報室中，數(shù)字光端機中輸出的數(shù)據(jù)信號能夠接入地面氣象測報的計算機中，這就使計算機成為了整個氣象數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的主體。由計算機向人工EN風發(fā)出通訊信號，人工EN風在收到信號后執(zhí)行相應的操作。這樣我們通過計算機就可在任何時間向測風儀發(fā)出要求，進而滿足人們對氣象信息的要求，地面氣象測報計算機還能夠連接打印機等輸出設備，輸出人們需要的氣象數(shù)據(jù)報表等相關的數(shù)據(jù)資料。這就組成了遙測自動氣象站及人工EN風實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠距離傳輸總體框架。

結束語：

遙測自動氣象站以及人工EN型自動測風儀的遠距離傳輸方法有效的解決了不同地理環(huán)境條件下的不同限制因素，提高了我國目前新建氣象臺站觀測場和觀測室之間因為距離原因而引起的，氣象觀測設備和現(xiàn)有通訊方案不能滿足相關氣象數(shù)據(jù)傳輸可靠性的要求。

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