气象监测系统架构_气象站监测系统需求分析

1.小型气象站的小型气象站

气象站是一种用于收集、分析和预测天气数据的设备。根据不同的用途和安装环境，气象站可以有多种类型。

常见的有自动气象站、高速公路气象站、森林火险气象站、校园气象站、电力气象站、光伏气象站、景区气象站、城市气象站、便携气象站、农业气象站、车载气象站等特定种类的气象站。

气象站可以固定安装在一个地方不动，也可以是可移动的，使用方便，集成多项气象要素的可移动观测系统。它用一体化结构设计，可以集空气中的温度、湿度、风向、风速、太阳辐射、降雨量、大气压力、光照度、紫外辐射等，还可以集土壤温度、土壤湿度、土壤盐分电导率、土壤酸碱度等多项信息，并做公告和趋势分析。这种气象站分有线站和无线站两种形式，可以配合软件实现网络远程数据传输和网络实时气象状况监测。

这些气象站各自针对不同的应用和需求，具有各自的特点和优势。例如，校园气象站主要用于测量气象数据在校园里直观教学，而森林火险气象站则关注于预测和预防森林火灾。

气象站一般是由气象要素、立杆、太阳能供电系统、气象数据集器及无线通讯设备组成。

气象站功能：

（1）显示功能

可同时测量并显示气温、相对湿度、土壤温度、土壤湿度、雨量、蒸发、风速、风向、PM2.5、气压、太阳总辐射、光照度、二氧化碳等。

（2）气象要素可选配

用户可根据自己的需要选择需要观测的气象环境要素。

（3）参数设置功能

可以设置各种环境参数值，数据超xianshi，发出报警信号。

（4）通讯功能

可以通过RS232、RS485、RJ45、GPRS、无线电台等多种通讯方式接入软件平台，实现数据远程在线监测。

（5）短信功能

配置短信报警功能，可以将数据以短信的方式发送至多个管理员手机。

（6）LED屏显示功能

系统可与户外LED屏对接，数据在LED屏上滚动显示。

（7）存储功能

标配有4M存储芯片，可存储4万条历史数据；可配置SD卡存储器，实现数据海量存储。

小型气象站的小型气象站

1、交通气象监测专属设备

为交通管理部门实时提供气象和道路状态数据来保证行车安全；同时也为交通气象预报提供及时、客观的观测资料；从而提高预报准确率。

2、全面而准确的交通气象测量参数，路面状况危险度指标化

高速公路自动气象观测站凝聚了我公司多年积累的传感器和集器技术设计经验；它用32 位处理器、24 位模/ 数转换、经过验证的算法和先进的软件技术确保气象信息的准确性。同时依据规范将测量数据指标化，为用户提供直观判据。

3、易安装、易维护

易于安装和架设，所有传感器均用快速插头与集器进行连接，设备出厂前已完成标校和调试；上电即可正常运行。设备内部为模块化设计，无需特殊工具，即可完成维护工作。

4、高可靠性，低维护费用

卓越的电磁兼容设计和严格的环境适应性设计使其能在各种恶劣环境下可靠工作；大批量的业务化使用和长期运行使其可靠性得到充分验证。完全自主研发，降低了软件费用和硬件成本，同时用通用的传感器和配件，减少维护时备品备件的周转量和用户购和管理成本；使用户节省更多的维护费用。

5、强大的中心站软件监控管理功能

中心站用面向对象思想进行系统分析与设计，软件开发基于windows 平台，用面向对象的编程工具和分析工具，软件产品成熟而先进，具有良好的扩充性、界面友好、安全可靠、实时性高的特点。软件支持有线和无线通信，完成数据集、处理、通信、存储和报文上传等功能。同时软件用面向对象的设计思想，软件界面人性化设计，用户可自定义各类报警阈值和显示模式，满足专业人士操作习惯。

6、微功耗设计

适用多种供电方式（交流、太阳能、风力发电机等）；提高了设备的环境适应性。

7、具有多种本地和远程通信方式

本地通讯（RS232、RS484/422）、远程有线通讯（PSTN、ADSL、光纤等）和远程无线通讯（SMS、GPRS、CDMA1X、卫星DCP 等）可同时应用。

8、灾害性天气和道路状况主动预警功能

当测量的要素指标超过用户设定的阈值，气象监测系统会将告警信息作为第一优先级主动向中心站监控平台传递，中心站收到告警数据后用声、光等形式提示管理者。

9、灵活的架构可以随时进行系统扩展

系统硬件上用积木式设计，观测要素可根据观测点的需求灵活配置，预留传感器接口以适应将来增加其它观测要素的潜在需求。系统软件设计按照未来业务系统发展规划，加强系统的扩展能力和兼容性能，充分保证满足不断完善的观测任务和需求。

小型气象站广泛应用于气象、农业，检测气象变化对农作物的影响，科学管理农田种植，小型气象站是农业局、中科院、土肥站、高等院校专用的设备，适合标准良田、节水灌溉项目

⊙概述小型气象站用于对风速、风向、雨量、空气温度、空气湿度、光照强度、土壤温度、土壤湿度、蒸发量、大气压力等十几个气象要素进行全天候现场监测。可以通过专业配套的数据集通讯线与计算机进行连接，将数据传输到气象计算机气象数据库中，用于统计分析和处理。

小型气象站由气象传感器、气象数据记录仪、电源系统、野外防护箱和不锈钢支架等部分构成。风速、风向、雨量、蒸发量等传感器为气象专用传感器，具有高精度高可靠性的特点。气象数据记录仪具有气象数据集、气象数据定时存储、参数设定、友好的软件人机界面和标准通信功能。

⊙技术参数

★主控制器技术参数

·数据存储空间：40000条（视通道数量而定）

·记录间隔：30分-24小时可调

·通讯接口：USB 2.0

·工作环境：-30℃～80℃

·电池供电：6节5号电池（工作时间三个月左右视使用情况定）

★传感器技术参数

·空气温度：-30～70℃ 精度：±0.3℃

·空气湿度：0～100% 精度：±3%

·光照强度：0-200Klux 精度：±5%

·风速：0-60m/秒 精度：±1m/s

·风向：16方位

·土壤温度：-40-120℃ 精度：±<0.2℃

·土壤湿度：0-100% 精度：±3%

·雨量：0-50mm/小时 误差：±4%

·蒸发量：0-20mm/天 精度：±1%

·大气压力：50-110Kpa 精度：15位

以下是可选项：

·总辐射

光谱范围：0.3～3.2μm

灵敏度：7～14mv/kw.m-2

·光合有效辐射光谱范围(植物光照)：400～700nm

·二氧化碳：0～2000ppm

·红外叶面温度：-5～80℃ 精度：±0.5℃

⊙功能特点

◆ 实时监测风速、风向、雨量、空气温度、空气湿度、光照强度、土壤温度、土壤湿度、蒸发量、大气压力等十个气象要素参数；

◆ 气象数据记录仪具有气象数据集、气象数据定时存储、参数设定、参数和气象历史数据断电自动保护等功能；

◆ 可靠运行于各种恶劣的野外环境，低功耗、高稳定性、高精度、可无人值守；

◆ 用全不锈钢支架和野外防护箱，外形美观、耐腐蚀、抗干扰。不锈钢支架总高2.3米，支架分两节，可拆装，运输、携带方便；记录仪用密闭防水理念设计，可有效保护箱体内器件不被损坏

或发生短路现象。

◆ 可配置避雷装置保护措施；

◆ 硬件和软件均用模块组合式开放性设计，可灵活组合使用；

◆ 汉字软件人机界面，人机界面友好；

◆ 气象传感器可根据需要选配，配置不同参数；

◆6节五号电池供电（可选：太阳能蓄电池加电池组合供电、220VAC供电）；

◆ 软件功能强大，可以将集器中的数据导入计算机中，并可以存储为EXCEL表格文件，以供其它分析软件进一步进行数据处理；

◆ 通讯方式灵活多样，标配USB通讯，另外可定制485通讯或GPRS远程通讯。

⊙适用范围

广泛应用于气象环境监测、环保、机场、工业、农业、林业、旅游业、地质、水文水利、军事、仓储、科学研究等领域，以及高速公路、机场、船泊港口等场所。

⊙安装配件

（1）主体材料，不锈钢支架；

（2）安装/结构，柱杆。高度可根据实需求进行特殊设计；

（3）安装箱体，户外；

（4）避雷保护，避雷针和地线装置。

⊙线色说明 传感器 线长M 航插线序 线色定义 线色 通信 1.5 2 RX 黄 3 TX 蓝 5 地 黑 风速 1.5 1 电源 棕 2 风速信号 蓝 5 地 黑 空气温度、湿度、光照、大气压力 1.5 1 电源 红 2 空气温度信号 黄 3 空气湿度信号 绿 4 光照信号 蓝 5 大气压力电源 棕 6 大气压力信号 白 9 地 黑 蒸发 3 1 电源 棕 2 信号 蓝 5 地 黑 传感器 线长M 航插线序 线色定义 线色 雨量 3 1 电源 棕 2 信号 蓝 土壤温度 3 1 电源 棕 2 土壤温度信号 蓝 土壤湿度 3 1 电源 棕 2 土壤湿度信号 蓝 5 地 黑 风向 1.5 1 北 黑 2 东北 黄 3 东 绿 4 东南 蓝 5 南 浅蓝 6 西南 灰 7 西 白 8 西北 棕 9 公共 红 ⊙通讯线与记录仪的连接

打开主机箱体，并在主机控制器主板下方找到五针航插通讯端口，然后将数据线的航插口接入到此接口中，数据线的另一端连接计算机即可。

下图为整体连接示意图：

注意：

在不与电脑进行通讯时，请及时拔出通讯线，以防止记录仪耗电量增加。

⊙上位机软件安装