氣象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)就是自動氣象站,，通常是由個以微型計算機(jī)為核心的定數(shù)據(jù)采集器作為中心,，將各種輸出信號的氣象要素傳感器以有線或者無線的方式連接到數(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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隨著多種電測氣象傳感器的定型，各種自動氣象站,、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)自動氣象觀測系統(tǒng)已形成了有線、無線和網(wǎng)傳輸?shù)闹饕Ｊ?；能夠自動儲存?zhèn)€月以上正點數(shù)據(jù)的自動氣候站也己研制成,；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)氣象臺站普及自動氣象觀測系統(tǒng),，同時在條件艱苦、人類難于生存的地區(qū)布放無人自動氣象站或氣候站,，并實現(xiàn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸,。自動氣象觀測在內(nèi)已基本成熟。
但在自動氣象站關(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)存儲及數(shù)據(jù)傳輸,，它的測量度、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)實時,、多參數(shù),、度方向發(fā)展;數(shù)據(jù)存儲分朝著大容量、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)的實時性和微機(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)運算程序以及采用線性和多項式逼近等方式行線性訂正或程量轉(zhuǎn)換,，從而簡化程序的編制：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,，伴隨著計算機(jī)、電子信息的迅速發(fā)展,，人類在科上有了長足的步,，許多家在氣象域早己實現(xiàn)了現(xiàn)代化的改。以美和加拿大為例,，從70年代末,、80年代初開始建立非聯(lián)邦自動氣象站(AWS)和自動氣象站網(wǎng)以來，其數(shù)量發(fā)展迅速(已擁有831個固定站和150多個非固定站)，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)己實現(xiàn)了氣象數(shù)據(jù)的實時化和網(wǎng)絡(luò)化傳輸,，為民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和各個業(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、江蘇無線電研究所,、中氣象局氣科院等幾家單位開始研制自動氣象觀測系統(tǒng),，且有分系統(tǒng)投入試運行。但是作為個模塊化,、可靈活組態(tài)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還未見產(chǎn)品,。在內(nèi)現(xiàn)有的自動氣象觀測系統(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系列自動氣象站和長春氣象儀器研究所產(chǎn)的氣象觀測系統(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型地面遙測氣象儀使用芬蘭Vaisala公司MILOS520數(shù)據(jù)采集器。也有些觀測系統(tǒng)使用自制的數(shù)據(jù)采集器,，但這些采集系統(tǒng)能相對單,，缺乏靈活性和重配置性，只能滿足定場合的數(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)就是自動氣象站,，通常是由個以微型計算機(jī)為核心的定數(shù)據(jù)采集器作為中心,，將各種輸出信號的氣象要素傳感器以有線或者無線的方式連接到數(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,。自動氣象站般也可分為硬件和軟件兩分構(gòu)成,，硬件分包含計算機(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,。
自動氣象站有以下點：
(1)可應(yīng)用于人氣象站，用來獲取普通觀測時間以外的氣象數(shù)據(jù),，保證了氣象數(shù)據(jù)在時間上的整性；
(2)可應(yīng)用于人氣象站無法入的監(jiān)測區(qū)域,，保證了氣象數(shù)據(jù)在地域上的整性,；
(3)利用計算機(jī)及嵌入式行氣象數(shù)據(jù)的采集、處理和存儲,，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)的實時性。
氣象數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)遵循RTOS(實時操作系統(tǒng))的思想和原則,，要求可靠性,，時效性和可維護(hù)性
系統(tǒng)總體說明
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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,。它成對輸入信號行的通道選擇,、放大、增益控制,、A/D變換等能,。A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)通過SPI接口送到中央處理單元。然后把數(shù)據(jù)存儲到CF存儲卡中,。
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微處理器來控制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸,。
數(shù)據(jù)存儲電路由CF卡來實現(xiàn)氣象數(shù)據(jù)的存儲,，CF卡采用支持DE的接口方式，大小采用64M,?？梢詫崿F(xiàn)對大批量數(shù)據(jù)的存儲。
其它輔助電路包括JTAG調(diào)試電路,，F(xiàn)LASH程序存儲電路,，SRAM數(shù)據(jù)存儲電路等構(gòu)成。
