如何做好氣象數(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)設(shè)計及實現(xiàn)工作

胡倩倩

【摘要】伴隨著科學(xué)技術(shù)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(shè)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(shè)計，我國氣象部門開展運用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)對氣象數(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)進(jìn)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(jié)構(gòu)和無線處理器結(jié)構(gòu)組成，通過對上位機(jī)對下位機(jī)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(shè)計更加具有科學(xué)性和合理性，本文將對氣象數(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)進(jìn)行深入的分析。

【關(guān)鍵詞】氣象數(shù)據(jù)；通信系統(tǒng)設(shè)計；數(shù)據(jù)采集

前言：

在進(jìn)行氣象采集數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)設(shè)計的過程中，氣象部門要能掌握氣象監(jiān)測技術(shù)的性質(zhì)和重要性，從而將其技術(shù)科學(xué)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(zhǔn)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(shù)主要具有ZigBee和GPRS這兩種性能，該監(jiān)測技術(shù)通過與網(wǎng)絡(luò)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(guān)于氣象數(shù)據(jù)采集與發(fā)送的硬件設(shè)計的研究

在設(shè)計氣象數(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)的過程中，設(shè)計人需要合理的運用GPRS技術(shù)，但需要注意的是在運用GPRS技術(shù)的過程中必須要確保在GSM的基礎(chǔ)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(wù)承載性能，十分便于數(shù)據(jù)傳輸和采集。因此，設(shè)計人員必須要對GPRS技術(shù)受到重視。

1.1 MCU的選擇設(shè)計。在選擇設(shè)計MCU的過程中，設(shè)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(shè)計人員可以運用雙時鐘技術(shù)，這樣設(shè)計人員就可以準(zhǔn)確的了解MCU的全部功能，進(jìn)而根據(jù)其功能科學(xué)的展開設(shè)計。其次，在設(shè)計MCU的過程中，設(shè)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(shè)計人員在將MCU與通信設(shè)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(shè)計。在設(shè)計溫度測量電路的過程中，設(shè)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(zhuǎn)換為真實的信號數(shù)據(jù)。其次，設(shè)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(shè)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?zhǔn)度。

1.2.1 電壓測量電路設(shè)計。通過不斷的實驗證明，氣象部門要想有效的設(shè)計氣象數(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)，氣象部門就應(yīng)嚴(yán)格遵循相關(guān)的要求，科學(xué)規(guī)范的進(jìn)行電壓測量電路設(shè)計。在設(shè)計電壓測量電路的過程中，設(shè)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(jī)的接口范圍，設(shè)計人員一定要及時的將收集的信號輸入到單片機(jī)中，以便于單片機(jī)處理電阻電壓。

1.2.2 風(fēng)向測量電路設(shè)計。風(fēng)向測量電路設(shè)計是氣象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計重要的組成部分，其設(shè)計原理主要和系統(tǒng)風(fēng)向測定有關(guān)，是將風(fēng)向信號傳輸?shù)较嚓P(guān)的裝置設(shè)備中，其裝置設(shè)備就是格雷碼光。然后設(shè)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(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，以便于氣象部門的讀取[2]。

2.關(guān)于系統(tǒng)的軟件設(shè)計的分析

2.1 下機(jī)為軟件設(shè)計。下機(jī)軟件設(shè)計的效率嚴(yán)重影響氣象數(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)的設(shè)計，在進(jìn)行下機(jī)軟件設(shè)計的過程中，設(shè)計人員需要重視編程語言的使用，將其相關(guān)的編程語言安置在相關(guān)的處理器中，這樣系統(tǒng)就會將所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行循測和格式轉(zhuǎn)換，單品機(jī)在此過程中也會起到一定的作用。其次，設(shè)計人員要使用無線數(shù)據(jù)，將轉(zhuǎn)換是數(shù)據(jù)傳輸?shù)较鄳?yīng)的模塊當(dāng)中，但是單品機(jī)在運轉(zhuǎn)的過程中需要接受上機(jī)軟件命令。

在設(shè)計下機(jī)軟件過程中，設(shè)計人員要能運用科學(xué)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(jī)進(jìn)行抽樣對比，然后在根據(jù)單片機(jī)運行時間科學(xué)進(jìn)行數(shù)據(jù)計算，最后采用CRC來進(jìn)行校對工作，這樣設(shè)計人員就可以根據(jù)最初設(shè)定的程序，提升數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確性[3]。

2.2 上位機(jī)軟件設(shè)計。在進(jìn)行上位機(jī)軟件設(shè)計的過程中，設(shè)計人員必須要有一個軟件設(shè)計平臺，才可以在設(shè)計上機(jī)位軟件的過程中對相關(guān)的控件和數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，只有做好相關(guān)數(shù)據(jù)的控制上機(jī)位軟件設(shè)計才會更加具有合理性。在完成上機(jī)位軟件設(shè)計的過程中，設(shè)計人員要需要將相關(guān)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行儲存打印，以便于日后設(shè)計氣象數(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)的參考。其次，設(shè)計人員要采用壓縮的方法，轉(zhuǎn)換BCD碼編數(shù)據(jù)格式，做好數(shù)據(jù)格式的排列，這樣設(shè)計人員就可以科學(xué)的安排時間，并有效的提升數(shù)據(jù)采集的速度。此外，設(shè)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(shè)計的過程中，氣象部門需要對設(shè)計人員加強(qiáng)指導(dǎo)和培訓(xùn)，要能讓設(shè)計人員意識都設(shè)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(shè)計，不僅有主要氣象部門的發(fā)展，也能為我國農(nóng)業(yè)帶來良好的影響。

結(jié)束語：

總而言之，在設(shè)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(guān)設(shè)計要求，規(guī)范的進(jìn)行設(shè)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(shè)計人員需要掌握該系統(tǒng)相關(guān)的軟件設(shè)計和程序設(shè)計，進(jìn)而有秩序的進(jìn)行設(shè)計。設(shè)計人員在設(shè)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(qiáng)設(shè)計能力和綜合素養(yǎng)，對氣象數(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)設(shè)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(shè)計才會更加符合氣象部門的要求和標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而在實踐過程中為氣象部門提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。

參考文獻(xiàn)：

[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(luò)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].海洋技術(shù)，2012，（23）：31-35.

[2]王勇，吳杰，樊清華.關(guān)于氣象數(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)設(shè)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(nóng)田氣象數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)研究[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)，2014，（5）：90-120.