DZZ6型双套自动站数据传输模式对比分析及应用

庞旭龙，李博宇

摘要：吉林地区目前地面气象观测为双套DZZ6型自动站并轨运行模式，本文分析了其数据传输模式：分别为采用DPZ1型综合集成硬件控制器的光纤连接和串口RS232转RS422线缆连接，以及各自优缺点，并介绍了吉林省磐石市气象局对于光纤连接优势的利用。

关键词：新型自动站；线缆传输；DPZ1型综合集成硬件控制器；光纤传输；光纤调制解调器

中图分类号： P415.12 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.18.081

在地面自动观测综合测业务不断追求观测数据传输质量的提高以及数据传输的安全、稳定、高效的形势下，现吉林地区已达到了全部基层台站双套DZZ6新型自动观测站常规观测要素并轨运行的要求，并新增加了DPZ1型综合集成硬件控制器，实现了全部观测设备的数据集中传输至终端。

1 自动站数据传输连接模式

目前吉林地区的DZZ6新型自动气象观测站有RS232转RS422线缆连接及光纤连接两种方式，各有优缺点。

1.1 RS232转RS422线缆连接

DZZ6新型自动气象站的数据传输模式为串口RS232转RS422线缆连接传输模式，即在DZZ6型数据采集器与计算机之间通过485四芯通信线缆连接的方式，在短距离的数据传输中此连接方式性能十分可靠。从历年运行的结果分析，当DZZ6型数据采集器通信端口与终端计算机主机之间的距离不大于100米时，此连接方式很稳定，不会发生数据传输间断或错误代码的情况，但当连接的距离超过100米但未达到200米时，则需要在两端增加具有信号放大功能的长线驱动器，其同时有一定的保护数据采集器和用户计算机免遭雷击的效果。

由于是双套自动站并轨运行，线缆铺设过程中会最大程度上避免信号干扰问题，但当干扰无法避免时，以线缆连接方式传输数据时也可能出现错误代码的现象，可采取下调波特率传输的方式解决此问题。在无干扰环境下的新型自动气象站一般选用9600波特率进行数据传输，处在干扰环境下的新型自动气象站则选用4800或2400的波特率。因新型自动气象站数据采集器采集的数据量不多，故而不会出现影响数据传输的时间，从而产生任何数据传输延时的问题。

1.2 光纤连接

1.2.1 光纤传输特征及利弊 以光导纤维为介质而进行的数据或信号的传输称为光纤传输。由于传输的是光信号，所以不易分支，故而常用于点与点之间的连接，且光导纤维功率损耗小、衰减少，具有较大的带宽潜力。其优点有灵敏度高，带宽高，运行速率快；不受电磁噪声之干扰，讯号串音小，通讯量大衰减小，保密性高；传输距离远，传输质量高，讯号传输容易；耐高温、高压；绝缘、几何形状可依环境要求调整、耐腐蚀，适于特殊环境工作；重量轻、体积小、价格低廉、寿命长；其缺点是质地脆，机械强度差。

1.2.2光纤传输原理 光纤传输可分为射线理论及波动理论。射线理论认为，光在光纤中进行传输主要是基于全反射的原理：当光线平行于光纤射入并重叠于光纤轴心线时，光线沿轴心线向前传播；当光线非平行光纤轴心线射入时，光线在向前传输的过程中将会在纤芯与包层的交界面处不断发生全反射。因此也要求纤芯的折射率一定要大于包层的折射率，以便满足全反射发生的要求；波动理论是将光作为经典电磁场处理。

1.2.3 连接措施 光纤连接与RS232转RS422线缆连接方式不同，其在数据采集器通信串口与用户计算机主机串口之间添加了光纤链路，并通过转换设备实现数据传输模式的转换。在吉林地区各台站中，转换设备采用DPZ1型综合集成硬件控制器，它把串口数据包装成TCP封包，并转换成可以在Ethernet上传送的Frame，在对端的串口服务器再把Frame用TCP/IP协议解封包后转换成串口数据包，传送到用户计算机主机的串口，地面综合观测业务软件从而接收到完整的串口数据。其内部采用光电隔离和浪涌保护，可抑制电磁干扰，实现通讯防雷。

2 光纤连接的应用

光纤连接较线缆连接具有诸多优势，但由于现阶段各基层台站并轨运行的B站（备份站）尚未配备DPZ1型综合集成硬件控制器，若想将其RS232转RS422线缆连接转变为光纤连接，则可在原有设备基础上，选择在两端增加光纤调制解调器，并利用DPZ1型综合集成硬件控制器备份光纤实现。

3 结语

线缆连接模式在独立自动站短距离数据传输中很稳定，双套站并轨运行中会出现信号干擾等不稳定因素，光纤连接则不存在以上问题，同时可以通讯防雷。基于光纤连接优势，吉林省磐石气象局地面自动观测站双套站均实现光信号传输模式，提高了地面观测业务数据传输质量，降低了地面观测设备雷击损坏风险，减少经济损失。

参考文献

[1] 曾继荣，周帆，柳沅彤，李彩虹.DPZ1型综合集成硬件控制器工作原理解析及常见故障排查[J].气象水文海洋仪器，2017，（04）.

[2]胡利军，冯小虎.多种连接方式在自动站数据传输中的应用[J].气象，2008，（06）.

[3]原荣.光纤通信技术讲座——（二）[J].光纤传输原理、特性和应用.光通信技术，2003，（10）.

作者简介：庞旭龙，本科学历，助理工程师，研究方向：综合气象观测。

网络出版时间：2018/8/2 14：41：05

网络出版地址：http：//kns.cnki.net/kcms/detail/22.1186.S.20180802.1440.005.html