CN102053286A - 一种气象信息采集实时通信及处理系统 - Google Patents

一种气象信息采集实时通信及处理系统 Download PDF

Info

Publication number
CN102053286A
CN102053286A CN2010105215533A CN201010521553A CN102053286A CN 102053286 A CN102053286 A CN 102053286A CN 2010105215533 A CN2010105215533 A CN 2010105215533A CN 201010521553 A CN201010521553 A CN 201010521553A CN 102053286 A CN102053286 A CN 102053286A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chip microcomputer
receiving end
data
weather
time communication
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010105215533A
Other languages
English (en)
Inventor
李炯卉
赵莹
何山
赵建北
赵雅琴
李婧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Harbin Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Institute of Technology filed Critical Harbin Institute of Technology
Priority to CN2010105215533A priority Critical patent/CN102053286A/zh
Publication of CN102053286A publication Critical patent/CN102053286A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Landscapes

  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

一种气象信息采集实时通信及处理系统，它属于应用电子技术领域。他解决了目前由于缺乏足够且有效的先验信息，无法判断云层情况，在利用火箭播洒催化剂时极容易造成浪费，从而导致了投入成本大、可靠性差、浪费严重等现象。气压传感器气压信号和温湿度传感器温湿度信号分别发送到采集端单片机，由单片机控制两个传感器的工作顺序，安排数据结构，并控制发射模块将数据实时地反馈回地面接收模块；接收模块将接收到的数据，通过接收端单片机的串口送入计算机，最后利用软件进行数据分析，绘制出数据变化趋势图，并保存数据以备分析研究。本发明造价低廉，体积小巧的系统来反映云层从而在火箭播洒催化剂时减少浪费和正确定位。

Description

一种气象信息采集实时通信及处理系统
技术领域
本发明涉及采集、传输及处理实时气象信息的系统，属于应用电子技术领域。
背景技术
天气现象与人们生活密切相关，各种各样的气象自然灾害，常常会给国家带来巨大的经济损失。因此，发展人工影响天气作业已经成为我国防灾减灾的一项重要手段。在各种人工影响天气的方式中，由火箭弹播洒催化剂的方式在我国占据其主导地位。按其载体不同可分为两类，防雹火箭与飞机火箭焰弹。但这种方法目前由于缺乏足够且有效的先验信息，无法判断云层情况，在利用火箭播洒催化剂时极容易造成浪费，从而导致了投入成本大、可靠性差、浪费严重等现象。
发明内容
本发明为了解决目前由于缺乏足够且有效的先验信息，无法判断云层情况，在利用火箭播洒催化剂时极容易造成浪费，从而导致了投入成本大、可靠性差、浪费严重等现象，而提出了一种气象信息采集实时通信及处理系统。
本发明的气象信息采集实时通信及处理系统由信息采集发射端和信息接收处理终端两部分组成；信息采集发射端包括气压传感器、温湿度传感器、采集端单片机和发射模块；信息接收处理终端包括计算机、接收端单片机和接收模块；气压传感器的接收发送端和温湿度传感器的接收发送端分别连接采集端单片机的两个接收发送端，采集端单片机，用于控制气压传感器和温湿度传感器的数据的采集，并将气压传感器和温湿度传感器采集的气压数据、温度数据和湿度数据分别按字头“p”、“t”和“h”写入到采集端单片机的发送缓存区，当采集端单片机的发送缓存区写满数时，将其中的数据打包发送；采集端单片机的气象数据信息发送端连接发射模块的接收端；发射模块通过天线将信号发送给接收模块；接收模块的气象数据信息发送端连接接收端单片机的气象数据信息接收端，接收端单片机的气象数据信息发送端连接计算机的气象数据信息接收端。
其中硬件电路是由温湿度传感器、气压传感器和单片机，以及发射接收模块和天线构而成，将传感器采集得到的数据经过单片机进行运算并分别在三个数据前加上字头从而得到正确的温度湿度以及气压，再利用远距离通讯模块输出到接收端得到数据。单片机程序在系统中除了要实现运算数据，加字头等功能同时还需要提供时钟信号选取合适的速率对数据进行接收。在通过计算机中的监测软件将所得的数据利用软件显示到计算机上获得直观数据进行分析从而对播洒催化剂的数量进行控制。本发明的目的在于提供一种造价低廉，体积小巧的实时通讯系统来反映云层的实时系统从而在火箭播洒催化剂时帮助减少浪费和正确定位。
附图说明
图1是本发明的结构示意图，图2是本发明的计算机用户层界面上显示出的曲线信息图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式由信息采集发射端1和信息接收处理终端2两部分组成；
信息采集发射端1包括气压传感器11、温湿度传感器12、采集端单片机13和发射模块14；信息接收处理终端2包括计算机22、接收端单片机23和接收模块24；
气压传感器11的接收发送端和温湿度传感器12的接收发送端分别连接采集端单片机13的两个接收发送端，采集端单片机13，用于控制气压传感器11和温湿度传感器12的数据的采集，并将气压传感器11和温湿度传感器12采集的气压数据、温度数据和湿度数据分别按字头“p”、“t”和“h”写入到采集端单片机13的发送缓存区，当采集端单片机13的发送缓存区写满数时，将其中的数据打包发送；采集端单片机13的气象数据信息发送端连接发射模块14的接收端；
发射模块14通过天线将信号发送给接收模块24；
接收模块24的气象数据信息发送端连接接收端单片机23的气象数据信息接收端，接收端单片机23的气象数据信息发送端连接计算机22的气象数据信息接收端。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点在于还包括USB接收芯片21，接收端单片机23的气象数据信息发送端通过USB接收芯片21连接与计算机22的气象数据信息接收端。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同点在于压力传感器11选用1NTERSEMA公司生产的MS5534。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。该传感器内部集成了16位A/D转换器，测试范围为10hPa～1100hPa，工作温度为-40～125℃，工作电压为3V，满足设计要求。传感器的主频与所配置单片机同步，采集到的压强值通过内置A/D转换成16位数字值输出到单片机进行校正补偿。单片机通过SPI接口读取传感器PROM中的校正指令，并得到相应的补偿系数，之后根据传感器的补偿运算法则，计算需补偿的压力最后输出实际压强值。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同点在于温湿度传感器12选用瑞士Scnsirion公司的传感器SHT11。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。该传感器测量范围为0％RH～100％RH -40℃～254.9℃，满足设计要求。其采样频率与单片机主频有关，采集到的温度和湿度先进行放大，然后通过14位A/D转换，得到8位或12位数据，最后由二线串行数字接口输出。需要使用单片机为芯片提供模拟时序，并发送控制指令使芯片开始测量并将测得数据记录在其内部寄存器中，之后单片机通过读取寄存器得到测量结果，经过线形补偿和温度补偿计算，最终得到实际温度、湿度及露点。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一不同点在于采集端单片机13和接收端单片机23均选用STC89C52单片机来控制传感器及通信芯片。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。
采集端单片机13是先将字头“t”写入采集端单片机13的发送缓存区，然后采集端单片机13再控制SHT11传感器测量温度值，将温度值数据进行相应补偿运算之后紧随字头“t”写入采集端单片机13的发送缓存区；再将字头“h”写入采集端单片机13的发送缓存区，之后采集端单片机13控制SHT11测量湿度值，将湿度值数据进行相应补偿运算后并紧随字头“h”写入采集端单片机13的发送缓存区；最后将字头“p”写入采集端单片机13的发送缓存区，采集端单片机13控制5540CM测量气压值，并进行相应补偿运算后紧随“p”写入采集端单片机13的发送缓存区；如此循环。每当采集端单片机13的发送缓存区写满时，将其中的数据打包发送出去。
接收端单片机23是将其缓存区写满之后将数据转化成ASCII码后发送至串口。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一不同点在于发射模块14和接收模块24由Nordic公司的nRF905芯片完成。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。本实施方式的无线通信的通信频段为433MHz的开放ISM频段，采用本实施方式所述的发射、接收模块，在开阔地的最大传输距离可达2-3km，最高工作速率50kbps，采用高效GFSK调制，曼彻斯特编码。在实际应用中，通过单片机的IO口模拟SPI通信方式控制发射模块14或者接收模块的nRF905芯片工作。本实施方式中，在数据传输过程中，每一帧发射出去的数据帧的内容均包括前导码、地址字节、数据字节与CRC校验码。接收端通过检验载波频率及地址字节监测选择空中的信号，接收到有效信号(CRC校验正确)之后，nRF905芯片去掉接收到数据帧中的前导码、地址字节和CRC校验码，然后发送给单片机进行数据处理。单片机可以以合适的速率读取有效的数据信息。
本发明的气象信息采集实时通信及处理系统是按照以下流程实现的：
首先确定通过气压传感器11和温湿度传感器12高精度传感器分别采集温度、湿度和气压信息，通过模数转换之后与终端进行实时通信；接收端单片机23接收到的信息，通过数据传输信道送入计算机22；计算机22中的软件处理以Visual Basic作为平台，通过对串口采集的混合数据进行分流及重合并，来完成对各项指标的实时显示和存储。计算机22通过串口读入接收到的数据信息，之后在接收到的信息中查找出气压、温度和湿度对应的标识符——“t”“p”“h”，将其后对应的有效信息分类提取出来，在相应的显示窗口中描点作图，并显示出实时数据。最后，将分类后的数据按时间编排并存入预先设定好的数据库中，以备进行数据分析。通过软件对数据进行分析、处理、校正和补偿，在用户上层界面上显示出直观的曲线信息。
本发明内容不仅限于上述各实施方式的内容，其中一个或几个具体实施方式的组合同样也可以实现发明的目的。

Claims (6)

1.一种气象信息采集实时通信及处理系统，其特征在于它由信息采集发射端(1)和信息接收处理终端(2)两部分组成；信息采集发射端(1)包括气压传感器(11)、温湿度传感器(12)、采集端单片机(13)和发射模块(14)；信息接收处理终端(2)包括计算机(22)、接收端单片机(23)和接收模块(24)；气压传感器(11)的接收发送端和温湿度传感器(12)的接收发送端分别连接采集端单片机(13)的两个接收发送端；采集端单片机(13)，用于控制气压传感器(11)和温湿度传感器(12)的数据的采集，并将气压传感器(11)和温湿度传感器(12)采集的气压数据、温度数据和湿度数据分别按字头“p”、“t”和“h”写入到采集端单片机(13)的发送缓存区，当采集端单片机(13)的发送缓存区写满数时，将其中的数据打包发送；采集端单片机(13)的气象数据信息发送端连接发射模块(14)的接收端；发射模块(14)通过天线将信号发送给接收模块(24)；接收模块(24)的气象数据信息发送端连接接收端单片机(23)的气象数据信息接收端，接收端单片机(23)的气象数据信息发送端连接计算机(22)的气象数据信息接收端。
2.根据权利要求1所述的一种气象信息采集实时通信及处理系统，其特征在于信息接收处理终端(2)还包括USB接收芯片(21)，接收端单片机(23)的气象数据信息发送端通过USB接收芯片(21)连接与计算机(22)的气象数据信息接收端。
3.根据权利要求1所述的一种气象信息采集实时通信及处理系统，其特征在于压力传感器11选用INTERSEMA公司生产的MS5534。
4.根据权利要求1所述的一种气象信息采集实时通信及处理系统，其特征在于温湿度传感器(12)选用瑞士Scnsirion公司的传感器SHT11。
5.根据权利要求1所述的一种气象信息采集实时通信及处理系统，其特征在于采集端单片机(13)和接收端单片机(23)均选用STC89C52单片机来控制传感器及通信芯片。
6.根据权利要求1所述的一种气象信息采集实时通信及处理系统，其特征在于发射模块(14)和接收模块(24)由Nordic公司的nRF905芯片完成。
CN2010105215533A 2010-10-27 2010-10-27 一种气象信息采集实时通信及处理系统 Pending CN102053286A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010105215533A CN102053286A (zh) 2010-10-27 2010-10-27 一种气象信息采集实时通信及处理系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010105215533A CN102053286A (zh) 2010-10-27 2010-10-27 一种气象信息采集实时通信及处理系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102053286A true CN102053286A (zh) 2011-05-11

Family

ID=43957811

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010105215533A Pending CN102053286A (zh) 2010-10-27 2010-10-27 一种气象信息采集实时通信及处理系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102053286A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103424784A (zh) * 2013-08-21 2013-12-04 国家电网公司 一种实时气象信息系统
CN103714674A (zh) * 2012-10-08 2014-04-09 鞍山天汇科技有限公司 一种传感信号处理方法、设备及系统
CN106681670A (zh) * 2017-02-06 2017-05-17 广东欧珀移动通信有限公司 传感器数据上报方法及装置
CN108983314A (zh) * 2018-04-25 2018-12-11 成都润联科技开发有限公司 一种人工影响天气作业安全管理应用系统及其工作方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060236910A1 (en) * 2005-04-20 2006-10-26 Aimar Technology Corporation Masthead control system
CN201251631Y (zh) * 2008-05-05 2009-06-03 王李珍 一种外置式无线天气预报模组
CN101592741A (zh) * 2009-07-03 2009-12-02 中国人民解放军理工大学气象学院 高空气象探测的北斗探测单元测风方法及其装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060236910A1 (en) * 2005-04-20 2006-10-26 Aimar Technology Corporation Masthead control system
CN201251631Y (zh) * 2008-05-05 2009-06-03 王李珍 一种外置式无线天气预报模组
CN101592741A (zh) * 2009-07-03 2009-12-02 中国人民解放军理工大学气象学院 高空气象探测的北斗探测单元测风方法及其装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103714674A (zh) * 2012-10-08 2014-04-09 鞍山天汇科技有限公司 一种传感信号处理方法、设备及系统
CN103424784A (zh) * 2013-08-21 2013-12-04 国家电网公司 一种实时气象信息系统
CN106681670A (zh) * 2017-02-06 2017-05-17 广东欧珀移动通信有限公司 传感器数据上报方法及装置
CN106681670B (zh) * 2017-02-06 2020-07-17 Oppo广东移动通信有限公司 传感器数据上报方法及装置
CN108983314A (zh) * 2018-04-25 2018-12-11 成都润联科技开发有限公司 一种人工影响天气作业安全管理应用系统及其工作方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN206249548U (zh) 基于低功耗通信网络与传感器集成技术的环境检测装置
CN104779904A (zh) 一种基于物联网的太阳能光伏监测系统
CN201955886U (zh) 基于无线传感器网络的农业环境信息采集系统
CN102053286A (zh) 一种气象信息采集实时通信及处理系统
CN100578262C (zh) Gps多功能湍流探空仪及其测量方法
CN206975819U (zh) 基于LoRa无线技术的采集器
CN203100773U (zh) 农田环境信息采集装置
CN201383212Y (zh) 油气井地面测试计量数据采集与传输装置
CN204791532U (zh) 一种移动式压力接触交通检测装置及系统
CN103246223A (zh) 一种基于Zigbee的传感测控系统
CN202886003U (zh) 多通道温度智能采集仪
CN204718646U (zh) 一种新型室内有害气体成分检测系统
CN202210001U (zh) 无线多路多监测模式温度测量系统
CN205451459U (zh) 一种微型模块化无线传输的工业采集器
CN211181045U (zh) 智慧农业用多功能温湿度传感器
CN103207582A (zh) 基于3g与北斗卫星通信技术的无线无纸记录仪
CN202433041U (zh) 一种温室环境监测系统
CN202472004U (zh) 一种气象数据采集器
CN206421193U (zh) 一种水库环境量监测系统
CN107677326A (zh) 一种农业环境信息监测系统
CN201017041Y (zh) Gps多功能湍流探空仪
CN205537747U (zh) 基于单片机无线传输数据的实时监测系统
CN203732738U (zh) 一种用于外场气象数据采集的无线数据处理系统
CN205210744U (zh) 一种农业物联网监控终端
CN204228272U (zh) 一种无线红外数字温度计

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20110511