大气探测8自动气象站1.ppt

1、大 气 探 测 学,第八章 自动气象数据采集系统,自动气象观测系统,自动进行气象观测业务和资料收集处理传输的数据采集系统 由传感器、数据采集计算机和数据通讯线路组成 自动气象站专指用于气象常规天气观测业务的自动观测系统。 专业气象数据采集系统,数据采集系统的组成,传感器 把自然界的变量转换成相应函数关系的可测的电量 数据采集计算机 将传感器的电信号放大、转换成计算机可处理的数据并进行存储、显示 通讯线路 将局地的、单站和数据中心连接起来，实现测量数据的传送和控制指令的交换。,数据采集系统的组成,被测量,感应元件,信号调理部分,显示输出部分,输出量,传感器,信号调理电路,数据转换电路,中央 处理

2、器 CPU,显示器,存储器,移动存储,通讯接口,打印机,语音接口,视频,音频,交换,网络,电源,气象数据采集系统,为特定的工作目的和数据需求进行设计 传感器特性符合测量目的的要求 信号特性易于传送和转换的电信号 采集特性采样周期、转换方式、速度 计算机特性字长、容量、速度、接口 软件特性标度、存储、统计、输出 通讯方案通讯介质、编码、速度,传感器特性,静态特性： 测量范围、准确度、分辨率、灵敏度 动态特性： 起动风速、惯性、距离常数,传感器信号特性,模拟量和数字量 模拟量 数字量 抗干扰能力 信号隔离 电磁兼容性 线路衰减,传感器信号特性,温度： 铂电阻恒流源四线制 石英晶体频率信号 湿度：

3、干湿球铂电阻恒流源四线制 湿敏电容经变换器电压输出信号,传感器信号特性,气压： 压敏电容式变换器输出电压信号 420mA电流环信号 振筒式周期变化的信号 雨量： 翻斗式雨量计短路负脉冲信号 辐射： 热电堆mV电压信号,传感器信号特性,风向: 编码式葛雷码并行信号 旋转电位器电压信号 风速： 光电式脉冲信号 发电机式交流频率信号 超声风速仪RS485/RS232,传感器信号传输的保护和隔离,传输的保护 屏蔽屏蔽电缆、铠装电缆 过压保护间隙放电保护、TVS 过流保护保险丝、过流保护器件 传输的隔离 光耦合光耦合器件信号隔离 磁耦合隔离变压器功率隔离,数据采集计算机,中央 处理器 CPU,传感器 I

4、/O,设备 I/O,RAM,ROM,数据采集计算机接口电路,信号隔离电路（光电耦合电路） 信号调理电路（放大器、变换器） 信号转换电路 脉冲信号频率/周期测量计数电路 编码信号并行接口输入 事件信号中断/查询输入 模拟信号A/D转换电路,数据采集计算机存储电路,磁记录器 硬盘 软盘 半导体（固体）记录器 RAM EEPROM FLASH EEPROM（RAM） DATALOG,数据采集计算机人-机接口电路,输入电路 键盘 按钮 显示接口电路 LED LCD CRT,数据采集计算机通讯接口电路,串行接口电路 串行传输总线 RS232C、RS422、RS485 USB BUS、BIT BUS、CAN BUS 数据通讯线路 公用话路：有线电话、移动电话、短信息 专用信道：UHF/VHF、卫星或微波信道 互联网,数据采集试验子站,传感器接口电路,通讯接口,数据采集处理器,时钟,ZDQ,数据采集系统野外子站,气象传感器,水文传感器,气象传感器,气象传感器,水文传感器,数据采集转换单元,数据采集转换单元,水质分析数据采集单元,数据采集子站主控单元,MODEM,子站显示打印单元,直流不间断电源,ZDQ,数据采集计算机单元原理图,ZDQ,数据采集