如何做好氣象數(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)設計及實現(xiàn)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(shù)據(jù)采集和通信系統(tǒng)設計的問題。以往我國氣象部門在采集氣象數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)的設計，我國氣象部門開展運用先進科學技術對氣象數(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)進行創(chuàng)新。目前，創(chuàng)新后氣象數(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)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(xiàn)數(shù)據(jù)采集。為了讓氣象數(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)設計更加具有科學性和合理性，本文將對氣象數(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)設計和實現(xiàn)進行深入的分析。

【關鍵詞】氣象數(shù)據(jù)；通信系統(tǒng)設計；數(shù)據(jù)采集

前言：

在進行氣象采集數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)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(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，這樣氣象部門就可以實時檢測氣候，從而采集準確數(shù)據(jù)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(wǎng)絡的連接，實現(xiàn)氣象數(shù)據(jù)采集，這樣十分便于氣象部門對氣象采集數(shù)據(jù)系統(tǒng)的管理，這樣就可以提升氣象數(shù)據(jù)采集的效率。

1.關于氣象數(shù)據(jù)采集與發(fā)送的硬件設計的研究

在設計氣象數(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)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(shù)據(jù)交換系統(tǒng)。之所以這樣做其主要原因在于氣象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中數(shù)據(jù)業(yè)務承載性能，十分便于數(shù)據(jù)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(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，實現(xiàn)接口數(shù)據(jù)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(jù)氣象數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)在運行的過程中就可以將模擬溫度轉換為真實的信號數(shù)據(jù)。其次，設計人員在采用一線總線的方法，將數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)組UC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(shù)據(jù)傳輸?shù)木珳识取?/p>

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(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)，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(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計重要的組成部分，其設計原理主要和系統(tǒng)風向測定有關，是將風向信號傳輸?shù)较嚓P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(jù)其原理展開深入的分析，這樣就可以獲取準確的數(shù)據(jù)信息，以便于氣象部門的讀取[2]。

2.關于系統(tǒng)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(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)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(tǒng)就會將所采集到的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，將轉換是數(shù)據(jù)傳輸?shù)较鄳哪K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(shù)據(jù)首先，要選擇相同的單品機進行抽樣對比，然后在根據(jù)單片機運行時間科學進行數(shù)據(jù)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(jù)最初設定的程序，提升數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)進行控制，只有做好相關數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)信息進行儲存打印，以便于日后設計氣象數(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)的參考。其次，設計人員要采用壓縮的方法，轉換BCD碼編數(shù)據(jù)格式，做好數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)采集的速度。此外，設計人員要將采集的數(shù)據(jù)繪制成曲線，這樣就可以掌握氣象信息的動態(tài)。

經(jīng)過上述分析，氣象部門在展開氣象數(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)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(tǒng)對氣象部門發(fā)展的重要性，而且做好該系統(tǒng)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(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)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(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)將無法在實踐工作中順利的實現(xiàn)。其次，設計人員需要掌握該系統(tǒng)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(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)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(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)設計做出正確的判斷，只有這樣氣象數(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)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(shù)據(jù)信息。

參考文獻：

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

[2]王勇，吳杰，樊清華.關于氣象數(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)設計、實現(xiàn)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(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)研究[J].西北農林科技大學，2014，（5）：90-120.