淺談氣象觀測設備數據通訊

周金聚

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淺談氣象觀測設備數據通訊

周金聚

中國民用航空中南地區(qū)空中交通管理局海南分局，海南 海口 570206

社會經濟技術的發(fā)展與進步對電力系統的運行質量提出更高的要求，它與人們生產與生活聯系緊密，越來越受到更多人的高度重視。科學技術的進步與更新為通訊技術的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件，通訊技術的應用范圍越來越廣泛，已被大規(guī)模運用于電力系統的運行中，對電廠電站數據集點亮的采集等電能計量信息的采集提供了可靠的技術支持。針對電力系統中電能計量信息采集應用的通訊技術進行分析與探討。

氣象觀測設備；觀測系統；數據通訊

引言

對于專業(yè)的氣象人而言，氣象設備的維護是永恒不變的話題，即使觀測的系統和設備更新飛速、不斷發(fā)展，我們也要緊緊把握好數據通信的基本原理，進而很好地預防和控制設備在通信傳輸中遇到的問題。然而，在現實情況中，經常會因為觀測設備的沉積現象或者頻繁氧化等問題，使得觀測數據的真實性得到質疑，進而影響氣象觀測的質量。總之，對于氣象工作者而言，熟悉了解氣象系統，認真維修隨時排查，保證其自動運行至關重要。我們在數據的通訊傳輸方面，主要是采用芬蘭的維薩拉設備作為觀測核心，除此之外也有長春氣象站的自動化設備，接下來就這些相關設備的日常配置，簡單作一介紹[1]。

1 常見氣象設備傳輸

1.1 傳輸方式

眾所周知，現在的通信主要有無線傳輸和有線傳輸兩種傳輸方式，我們比較普遍的是采用有線進行傳輸傳送。當然，這種傳輸方式的使用范圍比較廣泛，可以用于諸如調制、解調等很多種場合，通常我們是根據它們需要的特點和性能選取相適應的場合進行使用的[2]。

（1）Modem。這也就是通常我們所謂的調制，主要就是通過基帶的信號控制進行傳送的。利用其對載波的信號進行參量的變化調控，而后把荷載信號傳送。同樣的，對于解調而言，這就是把調制的過程反了過來，利用具體的方法把已經調好的信號還原成最初的基帶模式就可以，常見的像家中的撥號上網等。這在空管航空氣象中也是經常見到的，比較普遍。

（2）RS-232。這是一種電子協會的傳輸接口的標準模式。一般情況是有9個引腳的，有的新型的有25個引腳形態(tài)。可以很好地滿足收、發(fā)、地三根線的需要，這樣的方式最常見的是在計算機、設備維護的現場等場合上。在維薩拉這一系統里，外場的維護也主要是通過這種方法進行傳送的，可以很好地把串口和設備的維護口連接起來。另外，在芬蘭的維薩拉系統的MCU中，也是通過此方式進行端口的服務傳送的。

（3）RS-485。這種主要是利用差分進行信號的負邏輯推算的。一般有兩種接線的方式，大多數采用的是總線式的拓樸，就是常說的兩線接線。這種接線方式最大的好處就是遠遠超過最先提出的點對點通信方式，可以在同一條總線路上分出高達32個節(jié)點。當然，大多數情況下我們仍舊采用的是一線接兩端口的方式。在國產的長春氣象自動站中，我們主要是通過此方式連接燈控元和MCU，便于對透射儀的信號發(fā)送和接收。

網絡，對于網絡而言我們早已非常熟悉，無外乎有TCP/IP 和UDP這兩種協議。前者就是我們常說的互聯網協議，也是使用比較普遍的一種。在我們通常的氣象自動觀測中，比如長春氣象自動站，經常使用這種數據傳輸方式。而后者在維薩拉系統中經常用于采集數據，進行端口服務器的轉換等。

1.2 傳輸方式之間的互相轉換

在現實的氣象監(jiān)測中，我們往往是根據實際情況，選擇合適的傳輸方式，并結合當地的不同需要進行方式轉換。通常在外場采集設備距離室內設備遠距離的條件下，由于調制、解調這一方式比較適合遠距離通常選擇這種模式，但是不可避免地會出現其他問題，比如距離大于3公里，也會因為傳輸線的自身阻值超過最大限度，使得傳輸數據丟失等情況時有發(fā)生。在此時，就要及時使用光纖設備，進而降低風險，保障數據的傳輸安全性。

2 室內通訊單元配置

2.1 端口配置

端口的服務器主要是要把傳輸方式變?yōu)閁DP才行，在MCU的端口設置中，最先要做的就是把配置文件的名字修改成相應的啟動位置名。在啟用端口的同時，表達清楚設備的具體位置，將傳輸方式設置為UDP，同時寫清楚本地的端口號和遠程端口號。

2.2 TS16配置

這一配置的設置過程更多地要通過windows自帶的系統瀏覽器完成。首先，在鍵入T216的網址之后點擊打開配置的相應頁面，在帶有配置、應用、管理、管理員的菜單欄內選擇相應的端口配置方式。當然，在這里，我們需要選擇UDP這一配置方式。在發(fā)送了配置地址和端口之后，再對基本的串碼運行進行設置，添加修改相應的數據位等，做好串口的數據配置工作。

2.3 通訊模塊配置

通常選擇用終端的傳感器進行模塊參數的設置，在連接之后可以參考系統中顯示的傳輸介質情況，通過查看進行得到各模塊信息，設置模塊的配置和參數。當然，在此，要注重和外場設備的參數結合起來作為輔助參考，保證參數的一致性。同時，在配置設置完成后要及時對系統重啟使之達到配置結果。外場設備出現偶爾連接和方式不同的情況，也要及時通過技術說明文檔進行操作和調控。

3 結語

總而言之，無論是芬蘭的維薩拉亦或是中國的長春自動站，氣象自動觀測系統使用的都是比較日常的傳輸模式，對于數據的通訊和數據協議轉換形式較為簡單，基本的通信原理并未發(fā)生大的改變。偶爾可以根據當地的實時監(jiān)測需要增加其他的檢測環(huán)節(jié)。當然，觀測設備的運轉是離不開觀測人員對其細心、認真的維修和保護的。這要求他們必須隨時研究設備的性能，結合觀測場地的具體環(huán)境不斷調整。總之，氣象設備的維護人員對于設備通訊協議的專業(yè)化程度和業(yè)務熟悉性為維護設備提供了支持，為氣象數據的采集和更好地傳輸注入了保障，對于提供及時有效的氣象信息、保障飛行安全發(fā)揮著無可比擬的重要作用。

[1]維薩拉公司.MIDAS IV 系統指南：通訊部分[Z].2006.

[2]最新網絡通信協議手冊[M].陸玉庫，等，譯.電子工業(yè)出版社，2007.

P41

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1009-6434（2016）02-0014-01