如何做好气象数据采集通信系统设计及实现工作

胡倩倩

【摘要】伴随着科学技术的创新和发展，我国气象部门在发展的过程中越来重视数据采集和通信系统设计的问题。以往我国气象部门在采集气象数据时主要依靠人工采集，但人工采集不仅效率过慢，而且采集的数据缺乏完整性，这样就会影响气象部门的工作。因此，为了做好气象数据采集通信系统的设计，我国气象部门开展运用先进科学技术对气象数据采集通信系统进行创新。目前，创新后气象数据采集通信系统主要由相互独立的双处理器结构和无线处理器结构组成，通过对上位机对下位机的控制快速的实现数据采集。为了让气象数据采集通信系统设计更加具有科学性和合理性，本文将对气象数据采集通信系统设计和实现进行深入的分析。

【关键词】气象数据；通信系统设计；数据采集

前言：

在进行气象采集数据通信系统设计的过程中，气象部门要能掌握气象监测技术的性质和重要性，从而将其技术科学规范的运用在气象采集数据通信系统中，这样气象部门就可以实时检测气候，从而采集准确数据信息，以便于为人们播放天气。研究显示，气象监测技术主要具有ZigBee和GPRS这两种性能，该监测技术通过与网络的连接，实现气象数据采集，这样十分便于气象部门对气象采集数据系统的管理，这样就可以提升气象数据采集的效率。

1.关于气象数据采集与发送的硬件设计的研究

在设计气象数据采集通信系統的过程中，设计人需要合理的运用GPRS技术，但需要注意的是在运用GPRS技术的过程中必须要确保在GSM的基础之上，这样就可以建立一个较为完整的数据交换系统。之所以这样做其主要原因在于气象数据采集系统中数据业务承载性能，十分便于数据传输和采集。因此，设计人员必须要对GPRS技术受到重视。

1.1 MCU的选择设计。在选择设计MCU的过程中，设计人员一定要控制电压的范围，在控制电压范围的过程中，设计人员可以运用双时钟技术，这样设计人员就可以准确的了解MCU的全部功能，进而根据其功能科学的展开设计。其次，在设计MCU的过程中，设计人员需要做好控制命令工作，这样即使在野外也可以获取大量的数据信息，之后设计人员在将MCU与通信设备相连接，这样就可以顺利的纯传输数据，实现接口数据的匹配[1]。

1.2 温度测量电路设计。在设计温度测量电路的过程中，设计人员要根据气象数据采集的实际情况，合理的选择传感器，然后运用传感器模拟温度信号，这样气象数据采集通信系统在运行的过程中就可以将模拟温度转换为真实的信号数据。其次，设计人员在采用一线总线的方法，将数据信号传输到MUC中，但在此过程中设计人员要注意校验码的传输，否则将传输过程将会受到外界信号的干扰，影响数据传输的精准度。

1.2.1 电压测量电路设计。通过不断的实验证明，气象部门要想有效的设计气象数据采集通信系统，气象部门就应严格遵循相关的要求，科学规范的进行电压测量电路设计。在设计电压测量电路的过程中，设计人员需要选择气压传感器，这样可以有效的控制电压测量的范围。但如果测量范围超过了单片机的接口范围，设计人员一定要及时的将收集的信号输入到单片机中，以便于单片机处理电阻电压。

1.2.2 风向测量电路设计。风向测量电路设计是气象数据采集系统设计重要的组成部分，其设计原理主要和系统风向测定有关，是将风向信号传输到相关的装置设备中，其装置设备就是格雷码光。然后设计人员在根据其原理展开深入的分析，这样就可以获取准确的数据信息，以便于气象部门的读取[2]。

2.关于系统的软件设计的分析

2.1 下机为软件设计。下机软件设计的效率严重影响气象数据采集通信系统的设计，在进行下机软件设计的过程中，设计人员需要重视编程语言的使用，将其相关的编程语言安置在相关的处理器中，这样系统就会将所采集到的数据进行循测和格式转换，单品机在此过程中也会起到一定的作用。其次，设计人员要使用无线数据，将转换是数据传输到相应的模块当中，但是单品机在运转的过程中需要接受上机软件命令。

在设计下机软件过程中，设计人员要能运用科学的方法纠正错误的气象数据首先，要选择相同的单品机进行抽样对比，然后在根据单片机运行时间科学进行数据计算，最后采用CRC来进行校对工作，这样设计人员就可以根据最初设定的程序，提升数据采集准确性[3]。

2.2 上位机软件设计。在进行上位机软件设计的过程中，设计人员必须要有一个软件设计平台，才可以在设计上机位软件的过程中对相关的控件和数据进行控制，只有做好相关数据的控制上机位软件设计才会更加具有合理性。在完成上机位软件设计的过程中，设计人员要需要将相关的数据信息进行储存打印，以便于日后设计气象数据采集通信系统的参考。其次，设计人员要采用压缩的方法，转换BCD码编数据格式，做好数据格式的排列，这样设计人员就可以科学的安排时间，并有效的提升数据采集的速度。此外，设计人员要将采集的数据绘制成曲线，这样就可以掌握气象信息的动态。

经过上述分析，气象部门在展开气象数据采集通信系统设计的过程中，气象部门需要对设计人员加强指导和培训，要能让设计人员意识都设计该系统对气象部门发展的重要性，而且做好该系统的设计，不仅有主要气象部门的发展，也能为我国农业带来良好的影响。

结束语：

总而言之，在设计气象数据采集通信系统的过程中，气象部门必须要按照相关设计要求，规范的进行设计，否则，气象数据采集通信系统将无法在实践工作中顺利的实现。其次，设计人员需要掌握该系统相关的软件设计和程序设计，进而有秩序的进行设计。设计人员在设计气象数据采集通信系统的过程中必须要具备较强设计能力和综合素养，对气象数据采集通信系统设计做出正确的判断，只有这样气象数据采集通信系统设计才会更加符合气象部门的要求和标准，进而在实践过程中为气象部门提供准确的数据信息。

参考文献：

[1]于慧彬，李小峰，齐鹏. 基于双冗余以太网通信的气象实时观测数据采集网络传输系统的设计与实现[J].海洋技术，2012，（23）：31-35.

[2]王勇，吴杰，樊清华.关于气象数据采集通信系统设计、实现工作的探究[J].电子测试，2014，（6）：23-24.

[3]周晓倩.基于GPRS的农田气象数据监测系统研究[J].西北农林科技大学，2014，（5）：90-120.