CN103278868B - 具有故障自诊断自恢复功能的自动化气象站系统 - Google Patents

具有故障自诊断自恢复功能的自动化气象站系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有故障自诊断自恢复功能的自动化气象站系统，属于自动化气象站技术领域。包括n个气象站、一个远程控制端，n为正整数，所述每个气象站包括微控制器、采集器、通讯模块，其中采集器外部连接电源；远程控制端内部设有一个比较电路，当对n个气象站中的某一个气象站进行检测诊断时，将除了该被检测气象站以外的n-1个气象站的数据平均值作为参考值，当被检测气象站的气象数据与参考值出现超过预先设定的偏差范围时，诊断该被测气象站的采集器出现故障。本发明能够自行诊断出故障来源，减少故障时间，提高气象站的工作效率，减少数据误差，增强实时检测准确率及稳定性。

Description

具有故障自诊断自恢复功能的自动化气象站系统
技术领域
本发明涉及一种用于自动化气象系统技术，属于故障自诊断自恢复功能的自动化气象站系统技术领域。
背景技术
目前，我国所使用的自动气象站都已经普遍采用了自动化气象站，但是现有的自动化气象站稳定性较差，原因主要有两大来源，一个来源是传感器故障，一个来源是采集器故障。传感器长期在野外使用，有些甚至是在环境恶劣的地区使用，不可避免的会出现故障，常见的传感器故障有两种，一种是长期的传感器故障损坏，传感器长期的故障损坏，传感器的输出值会出现极大值或者极小值；另一种是短暂的传感器故障损坏，例如树叶、泥土、雨水等飘落在传感器上，会导致传感器的输出值出现偏差。采集器故障主要是容易出现采集器整体出现不工作。由于出现这些小的故障，现有的自动化气象站无法实现自我诊断、自我恢复的功能，实习性较差，效率较低，需要有人长期值守。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的缺陷，提出一种当气象站发生故障时，可以自诊断自恢复的自动化气象站系统。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种具有故障自诊断自恢复功能的自动化气象站系统，包括n个气象站、一个远程控制端， n为正整数，所述每个气象站包括微控制器、采集器、通讯模块，其中所述采集器外部连接电源；所述微控制器接收采集器采集的气象数据，并将气象数据传输至通讯模块，所述通讯模块通过无线传输方式将气象数据传输至远程控制端；
所述远程控制端设有一个比较电路，当对n个气象站中的某一个气象站进行检测诊断时，将除了该被检测气象站以外的n-1个气象站的气象数据平均值作为参考值，将被检测气象站的气象数据和参考值进行比较，当所述被检测气象站的气象数据与参考值出现超过预先设定的偏差范围时，诊断该被测气象站的采集器出现故障，由远程控制端发送控制指令至该被测气象站的微控制器，由微控制器控制采集器的电源重启完成自恢复功能。
作为本发明的一种具有故障自诊断自恢复功能的自动化气象站系统进一步的优化方案，所述偏差范围为±20%。
作为本发明的一种具有故障自诊断自恢复功能的自动化气象站系统进一步的优化方案，所述n个气象站在物理空间内的相互距离不超过10千米。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：通过被检测气象站的数据与参考值比较，确定被检测气象站是否发现整体偏移，提高被检测气象站的数据准确性。电源断电重启，可以有效的解决控制器、传感器误差，能够自行诊断出故障来源，减少故障时间，提高气象站的工作效率，减少数据误差，增强实时检测准确率及稳定性。
附图说明
图1是本发明的自动化气象站系统模块电路图。
图2是本发明的自动化气象站系统的气象站模块图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
如图1所示，本发明提出一种故障自诊断自恢复功能的自动化气象站系统，包括n个气象站、一个远程控制端，所述每个气象站包括微控制器、采集器、通讯模块，其中所述微控制器分别连接采集器、通讯模块，所述微控制器接受采集器采集的气象数据，并将气象数据传输至通讯模块，所述通讯模块通过无线传输方式将气象数据传输至远程控制端；
所述采集器外部连接电源；
所述比较电路的允许偏差范围在±20%。
在T时间内远程控制端显示的被检测气象站的气象数据无变化，或者在T时间内显示模块显示的数据均为极值。则推断被检测气象站可能出现故障。
远程控制模块向被检测气象站发出控制信号，若被检测气象站无法回应，则判断被检测气象站的通信模块出现故障，需要安排维修人员现场维修，若被检测气象站能够正常回应，则被检测气象站的通信模块正常。
远程控制端内部设有一个比较电路，当对n个气象站中的某一个气象站进行检测诊断时，将除了该被检测气象站以外的n-1个气象站的数据平均值作为参考值，比较电路同时接受被检测气象站的气象数据和参考值并做比较，任意气象站在物理空间内的相互距离不超过10千米，n为正整数。
如图2所示，本发明的自诊断自恢复方法是：当被检测气象站的数据与参考值的偏差在±20%以内，则推断被检测气象站的采集器工作正常。当被检测气象站的数据与参考值的偏差在±20%以外，则远程控制器发出重启信号，电源瞬间断开，采集器瞬间断电后并重启，同时对被检测气象站再次进行数据分析，若误差值仍然存在，则远程控制端要求被检测气象站将采集模块采集的原始数据与处理过的数据发送至远程控制端，远程控制端将原始数据进行分析计算，若远程控制端处理过的数据与被检测气象站发送的处理过的数据一致，则推断被检测气象站的微控制器工作正常，采集模块出现故障，远程控制端发出警报提示。
本发明通过被检测气象站的数据与参考值比较，确定被检测气象站是否发现整体偏移，提高被检测气象站的数据准确性。电源断电重启，可以有效的解决控制器、传感器误差，能够自行诊断出故障来源，减少故障时间，提高气象站的工作效率，减少数据误差，增强实时检测准确率及稳定性。                                                           

Claims (2)

1.一种具有故障自诊断自恢复功能的自动化气象站系统，其特征在于：包括n个气象站、一个远程控制端，n为正整数，所述每个气象站包括微控制器、采集器、通讯模块，其中所述采集器外部连接电源；所述微控制器接收采集器采集的气象数据，并将气象数据传输至通讯模块，所述通讯模块通过无线传输方式将气象数据传输至远程控制端；
所述远程控制端设有一个比较电路，当对n个气象站中的某一个气象站进行检测诊断时，将除了该被检测气象站以外的n-1个气象站的气象数据平均值作为参考值，将被检测气象站的气象数据和参考值进行比较，当所述被检测气象站的气象数据与参考值出现超过预先设定的偏差范围时，诊断该被测气象站的采集器出现故障，由远程控制端发送控制指令至该被测气象站的微控制器，由微控制器控制采集器的电源重启完成自恢复功能。
2.根据权利要求1所述的一种具有故障自诊断自恢复功能的自动化气象站系统，其特征在于，所述n个气象站在物理空间内的相互距离不超过10千米。
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