如何做好氣象數據采集通信系統設計及實現工作

胡倩倩

【摘要】伴隨著科學技術的創(chuàng)新和發(fā)展，我國氣象部門在發(fā)展的過程中越來重視數據采集和通信系統設計的問題。以往我國氣象部門在采集氣象數據時主要依靠人工采集，但人工采集不僅效率過慢，而且采集的數據缺乏完整性，這樣就會影響氣象部門的工作。因此，為了做好氣象數據采集通信系統的設計，我國氣象部門開展運用先進科學技術對氣象數據采集通信系統進行創(chuàng)新。目前，創(chuàng)新后氣象數據采集通信系統主要由相互獨立的雙處理器結構和無線處理器結構組成，通過對上位機對下位機的控制快速的實現數據采集。為了讓氣象數據采集通信系統設計更加具有科學性和合理性，本文將對氣象數據采集通信系統設計和實現進行深入的分析。

【關鍵詞】氣象數據；通信系統設計；數據采集

前言：

在進行氣象采集數據通信系統設計的過程中，氣象部門要能掌握氣象監(jiān)測技術的性質和重要性，從而將其技術科學規(guī)范的運用在氣象采集數據通信系統中，這樣氣象部門就可以實時檢測氣候，從而采集準確數據信息，以便于為人們播放天氣。研究顯示，氣象監(jiān)測技術主要具有ZigBee和GPRS這兩種性能，該監(jiān)測技術通過與網絡的連接，實現氣象數據采集，這樣十分便于氣象部門對氣象采集數據系統的管理，這樣就可以提升氣象數據采集的效率。

1.關于氣象數據采集與發(fā)送的硬件設計的研究

在設計氣象數據采集通信系統的過程中，設計人需要合理的運用GPRS技術，但需要注意的是在運用GPRS技術的過程中必須要確保在GSM的基礎之上，這樣就可以建立一個較為完整的數據交換系統。之所以這樣做其主要原因在于氣象數據采集系統中數據業(yè)務承載性能，十分便于數據傳輸和采集。因此，設計人員必須要對GPRS技術受到重視。

1.1 MCU的選擇設計。在選擇設計MCU的過程中，設計人員一定要控制電壓的范圍，在控制電壓范圍的過程中，設計人員可以運用雙時鐘技術，這樣設計人員就可以準確的了解MCU的全部功能，進而根據其功能科學的展開設計。其次，在設計MCU的過程中，設計人員需要做好控制命令工作，這樣即使在野外也可以獲取大量的數據信息，之后設計人員在將MCU與通信設備相連接，這樣就可以順利的純傳輸數據，實現接口數據的匹配[1]。

1.2 溫度測量電路設計。在設計溫度測量電路的過程中，設計人員要根據氣象數據采集的實際情況，合理的選擇傳感器，然后運用傳感器模擬溫度信號，這樣氣象數據采集通信系統在運行的過程中就可以將模擬溫度轉換為真實的信號數據。其次，設計人員在采用一線總線的方法，將數據信號傳輸到MUC中，但在此過程中設計人員要注意校驗碼的傳輸，否則將傳輸過程將會受到外界信號的干擾，影響數據傳輸的精準度。

1.2.1 電壓測量電路設計。通過不斷的實驗證明，氣象部門要想有效的設計氣象數據采集通信系統，氣象部門就應嚴格遵循相關的要求，科學規(guī)范的進行電壓測量電路設計。在設計電壓測量電路的過程中，設計人員需要選擇氣壓傳感器，這樣可以有效的控制電壓測量的范圍。但如果測量范圍超過了單片機的接口范圍，設計人員一定要及時的將收集的信號輸入到單片機中，以便于單片機處理電阻電壓。

1.2.2 風向測量電路設計。風向測量電路設計是氣象數據采集系統設計重要的組成部分，其設計原理主要和系統風向測定有關，是將風向信號傳輸到相關的裝置設備中，其裝置設備就是格雷碼光。然后設計人員在根據其原理展開深入的分析，這樣就可以獲取準確的數據信息，以便于氣象部門的讀取[2]。

2.關于系統的軟件設計的分析

2.1 下機為軟件設計。下機軟件設計的效率嚴重影響氣象數據采集通信系統的設計，在進行下機軟件設計的過程中，設計人員需要重視編程語言的使用，將其相關的編程語言安置在相關的處理器中，這樣系統就會將所采集到的數據進行循測和格式轉換，單品機在此過程中也會起到一定的作用。其次，設計人員要使用無線數據，將轉換是數據傳輸到相應的模塊當中，但是單品機在運轉的過程中需要接受上機軟件命令。

在設計下機軟件過程中，設計人員要能運用科學的方法糾正錯誤的氣象數據首先，要選擇相同的單品機進行抽樣對比，然后在根據單片機運行時間科學進行數據計算，最后采用CRC來進行校對工作，這樣設計人員就可以根據最初設定的程序，提升數據采集準確性[3]。

2.2 上位機軟件設計。在進行上位機軟件設計的過程中，設計人員必須要有一個軟件設計平臺，才可以在設計上機位軟件的過程中對相關的控件和數據進行控制，只有做好相關數據的控制上機位軟件設計才會更加具有合理性。在完成上機位軟件設計的過程中，設計人員要需要將相關的數據信息進行儲存打印，以便于日后設計氣象數據采集通信系統的參考。其次，設計人員要采用壓縮的方法，轉換BCD碼編數據格式，做好數據格式的排列，這樣設計人員就可以科學的安排時間，并有效的提升數據采集的速度。此外，設計人員要將采集的數據繪制成曲線，這樣就可以掌握氣象信息的動態(tài)。

經過上述分析，氣象部門在展開氣象數據采集通信系統設計的過程中，氣象部門需要對設計人員加強指導和培訓，要能讓設計人員意識都設計該系統對氣象部門發(fā)展的重要性，而且做好該系統的設計，不僅有主要氣象部門的發(fā)展，也能為我國農業(yè)帶來良好的影響。

結束語：

總而言之，在設計氣象數據采集通信系統的過程中，氣象部門必須要按照相關設計要求，規(guī)范的進行設計，否則，氣象數據采集通信系統將無法在實踐工作中順利的實現。其次，設計人員需要掌握該系統相關的軟件設計和程序設計，進而有秩序的進行設計。設計人員在設計氣象數據采集通信系統的過程中必須要具備較強設計能力和綜合素養(yǎng)，對氣象數據采集通信系統設計做出正確的判斷，只有這樣氣象數據采集通信系統設計才會更加符合氣象部門的要求和標準，進而在實踐過程中為氣象部門提供準確的數據信息。

參考文獻：

[1]于慧彬，李小峰，齊鵬. 基于雙冗余以太網通信的氣象實時觀測數據采集網絡傳輸系統的設計與實現[J].海洋技術，2012，（23）：31-35.

[2]王勇，吳杰，樊清華.關于氣象數據采集通信系統設計、實現工作的探究[J].電子測試，2014，（6）：23-24.

[3]周曉倩.基于GPRS的農田氣象數據監(jiān)測系統研究[J].西北農林科技大學，2014，（5）：90-120.