CN102970366A - 基于地理信息系统的气象监控系统 - Google Patents

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黄奎
李晓东
徐高松
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Abstract

本发明提供了一种基于地理信息系统的气象监控系统，包括布置在不同地理位置的气象监控站、GPRS网络，以及基于地理信息系统的气象监控中心；所述气象监控中心包括提供人机交互的气象监控工作站，以及与所述气象监控工作站连接的第一GPRS数据传输模块、地理信息系统服务器、气象数据报警服务器、气象数据历史记录服务器；所述气象监控站包括：温、湿度传感器，风速、风向传感器，光照传感器，及与这些传感器连接的数据采集卡，所述数据采集卡连接到簇头，通过簇头与气象监控中心进行通信。本发明通过气象监控中心的服务器，对各地理位置点的气象信息进行数据分析和处理，并监控各气象监控站的设备运行，实现气象监控的集中管理。

Description

基于地理信息系统的气象监控系统
技术领域
本发明涉及一种气象监控系统，具体涉及一种基于地理信息系统（GIS）的气象监控系统。
背景技术
现有气象信息监控系统都是针对一些选定的地理位置进行气象信息的采集，通过简单的通信方式即可传送给气象监控中心，并且现有技术多数都是单点监控，即一个地点的气象信息只为一个用户服务，不能形成一个较好的气象传感器网络，因此无法满足集中监测要求。所以，有必要建立基于地理信息系统的气象监控中心，方便气象监控中心对气象数据的集中处理和维护。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于地理信息系统的气象监控系统，实现对分布地理位置的气象监控站的集中管理。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为，所述基于地理信息系统的气象监控系统，包括布置在不同地理位置的气象监控站、用于数据通信的GPRS网络，以及基于地理信息系统的气象监控中心；所述气象监控中心包括提供人机交互的气象监控工作站，以及与所述气象监控工作站连接的第一GPRS数据传输模块、地理信息系统服务器、气象数据报警服务器、气象数据历史记录服务器；所述气象监控站包括：温、湿度传感器，风速、风向传感器，光照传感器，及与这些传感器连接的数据采集卡，所述数据采集卡连接到簇头；所述气象监控站通过簇头与气象监控中心的第一GPRS数据传输模块使用GPRS网络进行通信；气象监控中心通过第一GPRS数据传输模块接收来自不同气象监控站的气象数据，并将气象数据存储到气象数据历史记录服务器中，地理信息系统服务器负责更新每个气象监控站的地理信息，气象数据报警服务器负责记录和提供气象报警数据。
所述簇头包括ARM处理器，以及与ARM处理器相连的RS485模块、电源模块及第二GPRS模块，数据采集卡通过通信线连接到所述RS485模块，所述ARM处理器嵌入实时操作系统，用于管理气象数据的采集及与气象监控中心的数据通信。
所述气象监控工作站还连接有气象传感器设备维护服务器，ARM处理器通过对各传感器数据的采集和扫描，判断传感器的好坏，并将传感器设备信息发送到气象监控中心的气象传感器设备维护服务器对各气象监控站的气象监控设备信息进行维护和管理。
本发明的优点是：结合无线传感网与地理信息系统，主要解决气象监控的管理问题。通过气象监控中心的服务器，对各地理位置点的气象信息进行数据分析和处理，并监控各气象监控站的设备运行，实现气象监控的集中管理。
附图说明
图1是本发明的系统结构框图。
图2是本发明的电路结构框图。
图3是本发明的簇头结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1、2所示，本发明的基于地理信息系统的气象监控系统主要由布置在不同地理位置的气象监控站，以及用于数据通信的GPRS网络、基于地理信息系统的气象监控中心构成。
如图2所示，所述气象监控站包括：温、湿度传感器，风速、风向传感器，光照传感器，及与这些传感器相连的数据采集卡，所述数据采集卡连接到簇头。所述气象监控站通过簇头与气象监控中心的第一GPRS数据传输模块使用GPRS网络进行通信。
所述气象监控中心包括：第一GPRS数据传输模块，地理信息系统服务器，气象数据报警服务器，气象数据历史记录服务器，气象传感器设备维护服务器，气象监控工作站。所述气象监控工作站完成人机交互，它分别与所述第一GPRS数据传输模块、地理信息系统服务器、气象数据报警服务器、气象数据历史记录服务器、气象传感器设备维护服务器连接。
如图3所示为本发明簇头的结构图，主要由ARM处理器核心板、RS485模块、电源模块及第二GPRS模块构成。RS485模块、电源模块及第二GPRS模块均连接到ARM处理器核心板。本发明采用ARM处理器，嵌入实时操作系统，有效管理气象数据的采集及与监控中心的数据通信。各传感器的数据采集卡通过通信线连接到所述RS485模块。RS485通信方式可以有效提高各传感器与簇头的距离，从而避免传感器与簇头距离的约束。电源模块为常规方式，为各个用电元器件提供稳定的工作电源。第二GPRS模块实现与气象监控中心的数据通信。
气象监控站通过温、湿度传感器，风速、风向传感器，光照传感器感知气象信息，并通过数据采集卡将以上信息进行数字化处理，然后通过RS485通信进入图3的ARM核心板中，通过软件程序，将气象数据进行存储、运算，并通过图3中的第二GPRS模块将处理后的气象数据发送到气象监控中心。
气象监控中心通过第一GPRS数据传输模块接收来自不同气象监控站的气象数据，并将气象数据存储到气象数据历史记录服务器中，地理信息系统服务器上安装有GIS系统，负责更新气象监控站的地理信息，气象数据报警服务器负责记录和提供气象报警数据。
本发明在传统气象监控的基础上增加了气象设备的自检和维护功能，该功能主要由ARM处理器中的软件实现，通过对各传感器数据的采集和扫描，判断传感器的好坏，并将传感器设备信息发送到气象监控中心，通过气象传感器设备维护服务器对各气象监控站的气象监控设备进行维护和管理。
由上可见，本发明在传统意义的气象监控上增加了地理信息系统，有效提高气象监控的管理，因此，可以更好的满足气象监控系统的要求。

Claims (3)

1.基于地理信息系统的气象监控系统，包括布置在不同地理位置的气象监控站、用于数据通信的GPRS网络，以及基于地理信息系统的气象监控中心，其特征是：所述气象监控中心包括提供人机交互的气象监控工作站，以及与所述气象监控工作站连接的第一GPRS数据传输模块、地理信息系统服务器、气象数据报警服务器、气象数据历史记录服务器；所述气象监控站包括：温、湿度传感器，风速、风向传感器，光照传感器，及与这些传感器连接的数据采集卡，所述数据采集卡连接到簇头；所述气象监控站通过簇头与气象监控中心的第一GPRS数据传输模块使用GPRS网络进行通信；气象监控中心通过第一GPRS数据传输模块接收来自不同气象监控站的气象数据，并将气象数据存储到气象数据历史记录服务器中，地理信息系统服务器负责更新每个气象监控站的地理信息，气象数据报警服务器负责记录和提供气象报警数据。
2.如权利要求1所述的基于地理信息系统的气象监控系统，其特征是，所述簇头包括ARM处理器，以及与ARM处理器相连的RS485模块、电源模块及第二GPRS模块，数据采集卡通过通信线连接到所述RS485模块，所述ARM处理器嵌入实时操作系统，用于管理气象数据的采集及与气象监控中心的数据通信。
3.如权利要求2所述的基于地理信息系统的气象监控系统，其特征是，所述气象监控工作站还连接有气象传感器设备维护服务器，ARM处理器通过对各传感器数据的采集和扫描，判断传感器的好坏，并将传感器设备信息发送到气象监控中心的气象传感器设备维护服务器对各气象监控站的气象监控设备信息进行维护和管理。
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