自动气象站数据采集系统的研究与设计

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自动气象站数据采集系统的功能就是对各种气象要素传感器或传感器加工模块按预定速率进行扫描,并采用一定的处理方法对这些采集到的气象要素数据进行处理,以保证其及时、迅速、准确地存储、传输及显示。然而目前运行的自动气象站数据采集系统在数据传输方面仍主要采取有线方式,存在建设费用高、维护难、效率低等缺点;在数据处理方面没有引入有效的质量控制算法对气象要素数据进行处理,上传的数据存在可用性低及可信度差等不足,无法满足人们对精细化气象服务的要求。怎样设计一个传输方便及时、数据质量控制有效、气象信息管理方便的气象数据采集系统是文章主要研究的重点。 系统以32位高性能ARM微处理器LPC2210为硬件核心,以基于ZigBee的Jennic5121为前端数据接收模块,以嵌入式实时操作系统μC/OS-II为软件平台,选择ARMADS1.2为软件开发环境进行系统软件开发。同时,通过研究气象数据质量控制算法,设计数据采集系统硬件和软件,实现数据的前端无线采集接收及后端无线数据上传,一定程度上解决了系统的网络连接、数据收发、质量检查及气象信息管理等问题。 文章首先介绍了自动气象站数据采集系统研究的目的意义,在选型微控制器的基础上完成数据采集器终端的硬件搭建,同时为保证采集器中数据质量控制的实时性及有效性,扩展了终端存储器;随后基于嵌入式操作系统移植及数据质量控制算法完成终端嵌入式软件的设计;最后完成远程数据中心气象信息管理软件的设计,并通过系统功能实验测试,初步满足性能指标要求。 该数据采集系统具有精度高、体积小、功耗低的特点,能够满足气象数据采集的要求,也可应用于环境、交通等领域中。
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