氣象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)就是自動(dòng)氣象站，通常是由個(gè)以微型計(jì)算機(jī)為核心的定數(shù)據(jù)采集器作為中心，將各種輸出信號(hào)的氣象要素傳感器以有線或者無(wú)線的方式連接到數(shù)據(jù)采集器上，由數(shù)據(jù)采集器行數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)換處理以及氣象信息的傳輸

內(nèi)外研究現(xiàn)狀

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隨著多種電測(cè)氣象傳感器的定型，各種自動(dòng)氣象站、氣候站、氣象數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)、電子氣象儀等得到了發(fā)展。產(chǎn)自動(dòng)氣象觀測(cè)系統(tǒng)已形成了有線、無(wú)線和網(wǎng)傳輸?shù)闹饕Ｊ?；能夠自?dòng)儲(chǔ)存?zhèn)€月以上正點(diǎn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)氣候站也己研制成；衛(wèi)星數(shù)據(jù)中繼傳輸?shù)难芯孔饕呀?jīng)取得了展。目前，我可以在大多數(shù)氣象臺(tái)站普及自動(dòng)氣象觀測(cè)系統(tǒng)，同時(shí)在條件艱苦、人類難于生存的地區(qū)布放無(wú)人自動(dòng)氣象站或氣候站，并實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸。自動(dòng)氣象觀測(cè)在內(nèi)已基本成熟。

但在自動(dòng)氣象站關(guān)鍵—氣象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究方面，我的研究作遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于外發(fā)達(dá)家。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)作為自動(dòng)氣象站的核心，其主要能是數(shù)據(jù)采樣、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)傳輸，它的測(cè)量度、穩(wěn)定性、可靠性和靈活性直接決定著整機(jī)性能。隨著科的步，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集分朝著強(qiáng)實(shí)時(shí)、多參數(shù)、度方向發(fā)展;數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分朝著大容量、微型化、便攜式方向發(fā)展;數(shù)據(jù)傳輸朝著多通訊方式(有線、無(wú)線)、遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸方向發(fā)展。

外的氣象采集系統(tǒng)早在七、八十年代己投入，九十年代都己實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代。美Handar公司、Campbell Scientific公司、芬蘭Vailasa公司、澳大利亞Data Electronics公司出品的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)都具有十分優(yōu)異的性能：系統(tǒng)具有強(qiáng)大的靈活性和重配置性；系統(tǒng)多采用串行總線，輸出接口能多樣化；系統(tǒng)具有軟件配置能，使系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和微機(jī)使用效率得到很大改善；系統(tǒng)具有大存貯容量；系統(tǒng)多配置常用的參數(shù)運(yùn)算程序以及采用線性和多項(xiàng)式逼近等方式行線性訂正或程量轉(zhuǎn)換，從而簡(jiǎn)化程序的編制：系統(tǒng)具有較強(qiáng)的自校能、自診斷能。

從上紀(jì)四十年代中期至今，伴隨著計(jì)算機(jī)、電子信息的迅速發(fā)展，人類在科上有了長(zhǎng)足的步，許多家在氣象域早己實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化的改。以美和加拿大為例，從70年代末、80年代初開(kāi)始建立非聯(lián)邦自動(dòng)氣象站(AWS)和自動(dòng)氣象站網(wǎng)以來(lái)，其數(shù)量發(fā)展迅速(已擁有831個(gè)固定站和150多個(gè)非固定站)，資料應(yīng)用廣泛(農(nóng)業(yè)、公眾服務(wù)等)。在數(shù)據(jù)采集方面，業(yè)己實(shí)現(xiàn)了氣象數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)化和網(wǎng)絡(luò)化傳輸，為民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和各個(gè)業(yè)務(wù)的決策提供了十分有用和廣泛的幫助。

目前內(nèi)己有天津氣象儀器廠、江蘇無(wú)線電研究所、中氣象局氣科院等幾家單位開(kāi)始研制自動(dòng)氣象觀測(cè)系統(tǒng)，且有分系統(tǒng)投入試運(yùn)行。但是作為個(gè)模塊化、可靈活組態(tài)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還未見(jiàn)產(chǎn)品。在內(nèi)現(xiàn)有的自動(dòng)氣象觀測(cè)系統(tǒng)中，大分都使用外的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，例如：北京華公司產(chǎn)的CAWS600系列自動(dòng)氣象站和長(zhǎng)春氣象儀器研究所產(chǎn)的氣象觀測(cè)系統(tǒng)都使用澳大利亞Data Electronics公司產(chǎn)DataTaker系列采集器；北京維天信公司的XYZ06型地面遙測(cè)氣象儀使用芬蘭Vaisala公司MILOS520數(shù)據(jù)采集器。也有些觀測(cè)系統(tǒng)使用自制的數(shù)據(jù)采集器，但這些采集系統(tǒng)能相對(duì)單，缺乏靈活性和重配置性，只能滿足定場(chǎng)合的數(shù)據(jù)采集要求

方案

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氣象數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)就是自動(dòng)氣象站，通常是由個(gè)以微型計(jì)算機(jī)為核心的定數(shù)據(jù)采集器作為中心，將各種輸出信號(hào)的氣象要素傳感器以有線或者無(wú)線的方式連接到數(shù)據(jù)采集器上，由數(shù)據(jù)采集器行數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)換處理以及氣象信息的傳輸。自動(dòng)氣象站般也可分為硬件和軟件兩分構(gòu)成，硬件分包含計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)通信接口、氣象要素傳感器、氣象數(shù)據(jù)采集接口模塊、電源轉(zhuǎn)換模塊等，軟件分包括數(shù)據(jù)采集與處理軟件和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸軟件等。
　　自動(dòng)氣象站有以下點(diǎn)：

(1)可應(yīng)用于人氣象站，用來(lái)獲取普通觀測(cè)時(shí)間以外的氣象數(shù)據(jù)，保證了氣象數(shù)據(jù)在時(shí)間上的整性；
　　(2)可應(yīng)用于人氣象站無(wú)法入的監(jiān)測(cè)區(qū)域，保證了氣象數(shù)據(jù)在地域上的整性；
　　(3)利用計(jì)算機(jī)及嵌入式行氣象數(shù)據(jù)的采集、處理和存儲(chǔ)，保證了氣象數(shù)據(jù)的性和可靠性；
　　(4)利用智能電子通信行氣象數(shù)據(jù)的傳輸，保證了氣象數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。

氣象數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)遵循RTOS(實(shí)時(shí)操作系統(tǒng))的思想和原則，要求可靠性，時(shí)效性和可維護(hù)性

系統(tǒng)總體說(shuō)明

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本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由前端模擬采集電路、主控制電路、數(shù)據(jù)傳輸接口電路和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路以及其他輔助電路組成。

　　前端模擬采集電路由采集通道電路、可控增益電路和A/D轉(zhuǎn)換電路組成。它成對(duì)輸入信號(hào)行的通道選擇、放大、增益控制、A/D變換等能。A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)通過(guò)SPI接口送到中央處理單元。然后把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到CF存儲(chǔ)卡中。

主控制電路由ARM微處理器及其外圍電路組成，是控制器的核心分，包括片Atemel公司的AT91 M55800器件。它成了整個(gè)系統(tǒng)的控制和數(shù)據(jù)傳輸、處理務(wù)。
　　數(shù)據(jù)傳輸接口電路由RS-232串口通信，USB2.0通信和l OM以太網(wǎng)通信接口構(gòu)成。它們分別由主控制電路的ARM微處理器來(lái)控制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路由CF卡來(lái)實(shí)現(xiàn)氣象數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，CF卡采用支持DE的接口方式，大小采用64M?？梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)大批量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。
　　其它輔助電路包括JTAG調(diào)試電路，F(xiàn)LASH程序存儲(chǔ)電路，SRAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路等構(gòu)成。