專利名稱：自動(dòng)氣象觀測場現(xiàn)代通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型用于氣象觀測場的通信及監(jiān)測系統(tǒng)，尤其是將整個(gè)氣象觀測場的通信 線路光纖化，采用以太網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)的自動(dòng)通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，氣象觀測場仍然采用傳統(tǒng)的電纜連接方式，每個(gè)傳感器到集中器通過點(diǎn)對 點(diǎn)方式解決，通信總線大都采用RS232或都RS485這兩種方式，會(huì)帶來如下問題1、雷擊損壞觀測設(shè)備和計(jì)算機(jī)；2、鼠咬損壞線路；3、通信速率太低，難以支持圖像和大量數(shù)據(jù)的傳輸；4、無計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，難以實(shí)現(xiàn)設(shè)備監(jiān)控和新業(yè)務(wù)的開發(fā)；5、日曬、風(fēng)吹、濕潮，觀測傳感器與其控制器的連接器老化、銹損，以及連線氧化， 常造成連接故障，導(dǎo)致觀測數(shù)據(jù)誤差增大，甚至錯(cuò)誤。針對氣象觀測場面臨的上述問題，需要對氣象觀測場進(jìn)行必要的改造和升級(jí)，防 止雷擊，提高數(shù)據(jù)傳輸速率和可靠性，同時(shí)支持氣象新業(yè)務(wù)的開發(fā)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種自動(dòng)氣象觀測場現(xiàn)代通信系統(tǒng)，以防雷和提高數(shù)據(jù) 傳輸速率和可靠性。本新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種自動(dòng)氣象觀測場現(xiàn)代通信系統(tǒng)，包括，工作電 源，與各種室外氣象儀器連接的氣象數(shù)據(jù)采集器，業(yè)務(wù)主機(jī)，監(jiān)控服務(wù)器以及與監(jiān)控服務(wù)器 通信的上位機(jī)，還具有數(shù)據(jù)傳輸單元經(jīng)該單元的無損監(jiān)管通信輸入口通過電纜與氣象數(shù)據(jù)采集器連 接；經(jīng)該單元的以太網(wǎng)光口連接第一光纜一端；光交換機(jī)光交換機(jī)輸入端連接第一光纜另一端，光交換機(jī)上的以太網(wǎng)電口連接
第二電纜一端；監(jiān)控服務(wù)器其信號(hào)輸入端連接第二電纜另一端；第一光電轉(zhuǎn)換器經(jīng)其上的RS232電接口通過第三電纜與氣象數(shù)據(jù)采集器連接； 經(jīng)其上的RS232光接口連接第二光纜一端；第二光電轉(zhuǎn)換器其信號(hào)輸入端連接第二光纜另一端，其上的RS232電接口連接 第四電纜一端；業(yè)務(wù)主機(jī)其信號(hào)在輸入端連接第四電纜另一端。上述工作電源構(gòu)成為兩塊充電電池均置于懸掛于空中的箱體內(nèi)，且箱體上設(shè)置 有用于充電或供電的切換開關(guān)。本新型在保證原有氣象業(yè)務(wù)不受任何影響的前提下，采用以太網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)，對 自動(dòng)氣象觀測場實(shí)施光纖化改造，解決了氣象觀測場RS232串行通信高速長距離數(shù)據(jù)傳輸問題；強(qiáng)化了測場設(shè)備、值班中心設(shè)備、通信系統(tǒng)的雷擊串?dāng)_抗毀；解決了業(yè)務(wù)擴(kuò)展和科研 活動(dòng)帶來的擴(kuò)容和兼容性問題，以及設(shè)備故障智能檢測和遠(yuǎn)端管理。本新型的有益效果是1、電源隔離采用室外電池組對所有觀測場氣象儀器提供電源，防止雷電侵害 氣象儀器，提高了防雷性能。2、光傳輸所有室外氣象儀器通過光纜接到室內(nèi)機(jī)房，有效阻止雷電的蔓延，極 大地提高了傳輸能力和數(shù)據(jù)傳輸可靠性，也有利于網(wǎng)絡(luò)維護(hù)，同時(shí)也提供TCP/IP的接入能 力。3、故障實(shí)時(shí)報(bào)警能在1分鐘內(nèi)對所有氣象儀器以及其上的傳感器件、電池容量 等可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行報(bào)警。報(bào)警方式包括觀測場機(jī)房主機(jī)屏幕閃爍、主機(jī)喇叭語音、手機(jī) 短信等。報(bào)警信息一直持續(xù)到故障的處理為止。4、數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控觀測場機(jī)房主機(jī)實(shí)時(shí)收集了觀測場內(nèi)的所有氣象要素?cái)?shù)據(jù)，對 有相關(guān)性的數(shù)據(jù)要素進(jìn)行對比分析，進(jìn)一步監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)質(zhì)量。

圖1是本新型工作電源隔離箱示意圖。圖2是本新型本地觀測場網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本新型氣象數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控界面。
具體實(shí)施方式
圖2所示為根據(jù)本實(shí)用新型的本地觀測場網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖，包括工作電源，與各 種室外氣象儀器連接的氣象數(shù)據(jù)采集器，業(yè)務(wù)主機(jī)，監(jiān)控服務(wù)器以及與監(jiān)控服務(wù)器通信的 上位機(jī)，還具有數(shù)據(jù)傳輸單元經(jīng)該單元的無損監(jiān)管通信輸入口 1通過電纜7與氣象數(shù)據(jù)采集器 連接；經(jīng)該單元的以太網(wǎng)光口 2連接第一光纜8一端；光交換機(jī)光交換機(jī)輸入端連接第一光纜8另一端，光交換機(jī)上的以太網(wǎng)電口 3連
接第二電纜9一端；監(jiān)控服務(wù)器其信號(hào)輸入端連接第二電纜9另一端；第一光電轉(zhuǎn)換器13 經(jīng)其上的RS232電接口 4通過第三電纜10與氣象數(shù)據(jù)采集 器連接；經(jīng)其上的RS232光接口 5連接第二光纜11 一端；第二光電轉(zhuǎn)換器14 其信號(hào)輸入端連接第二光纜11另一端，其上的RS232電接口 6連接第四電纜12 —端；圖2中，光電轉(zhuǎn)換13為第一光電轉(zhuǎn)換，光電轉(zhuǎn)換14為第二光電轉(zhuǎn)換。業(yè)務(wù)主機(jī)其信號(hào)在輸入端連接第四電纜12另一端。如圖2所示，本實(shí)用新型的自動(dòng)氣象觀測場現(xiàn)代通信系統(tǒng)對傳統(tǒng)的電纜用光纜進(jìn) 行了替換，并將通信方式由傳統(tǒng)的串口通信升級(jí)為基于TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的以太網(wǎng)通信方 式。對通信線路的光纖化，同時(shí)對自動(dòng)氣象觀測場設(shè)備的電源進(jìn)行防雷改造后，基本消除了 雷擊對氣象設(shè)備的威脅。將通信網(wǎng)絡(luò)升級(jí)到以太網(wǎng)后，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾屎涂煽啃?，?時(shí)為新業(yè)務(wù)的開展提供了良好的平臺(tái)。[0035]本自動(dòng)氣象觀測場現(xiàn)代通信系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)傳輸單元DTU由以下部分構(gòu)成無損監(jiān) 管通信輸入口(232或CAN或RS485協(xié)議)4個(gè)、以太網(wǎng)口 2個(gè)和透明光通信轉(zhuǎn)發(fā)口 2個(gè)。數(shù)據(jù)傳輸單元DTU將輸入口的數(shù)據(jù)從以太網(wǎng)口傳輸?shù)奖O(jiān)控服務(wù)器0FS，監(jiān)控服務(wù) 器OFS根據(jù)數(shù)據(jù)類型對氣象業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和報(bào)警數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，解析氣象業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，存入數(shù)據(jù) 庫并發(fā)送到上級(jí)服務(wù)器；報(bào)警數(shù)據(jù)在界面顯示。圖1所示為電源隔離箱示意圖。工作電源構(gòu)成為兩塊充電電池16、17均置于懸 掛于空中的箱體15內(nèi)，且箱體上設(shè)置有用于充電或供電的切換開關(guān)18。電源采用兩塊充電 電池，懸于空中，分開供電。智能開關(guān)在現(xiàn)場電池之間自動(dòng)切換。充電時(shí)，不供電；供電時(shí)， 不充電。消除了雷擊。本實(shí)用新型自動(dòng)氣象觀測場現(xiàn)代通信系統(tǒng)。通過底層數(shù)據(jù)傳輸單元DTU對報(bào)警數(shù) 據(jù)的采集，可以獲得氣象傳感器件、電池容量的故障信息，在報(bào)警界面上進(jìn)行報(bào)警顯示。圖3是本實(shí)用新型自動(dòng)氣象觀測場現(xiàn)代通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控界面。通過本系 統(tǒng)的算法判斷，可以得知當(dāng)前數(shù)據(jù)是否存疑或錯(cuò)誤，并在界面上顯示。
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)氣象觀測場現(xiàn)代通信系統(tǒng)，包括，工作電源，與各種室外氣象儀器連接的 氣象數(shù)據(jù)采集器，業(yè)務(wù)主機(jī)，監(jiān)控服務(wù)器以及與監(jiān)控服務(wù)器通信的上位機(jī)，其特征是還具 有數(shù)據(jù)傳輸單元經(jīng)該單元的無損監(jiān)管通信輸入口(1)通過電纜(7)與所述氣象數(shù)據(jù)采 集器連接；經(jīng)該單元的以太網(wǎng)光口(2)連接第一光纜(8) —端；光交換機(jī)光交換機(jī)輸入端連接第一光纜(8 )另一端，光交換機(jī)上的以太網(wǎng)電口( 3 )連 接第二電纜(9) 一端；所述監(jiān)控服務(wù)器其信號(hào)輸入端連接第二電纜(9)另一端；第一光電轉(zhuǎn)換器(13):經(jīng)其上的RS232電接口(4)通過第三電纜(10)與所述氣象數(shù)據(jù) 采集器連接；經(jīng)其上的RS232光接口(5)連接第二光纜(11) 一端；第二光電轉(zhuǎn)換器(14)其信號(hào)輸入端連接第二光纜(11)另一端，其上的RS232電接口 (6)連接第四電纜(12)—端；所述業(yè)務(wù)主機(jī)其信號(hào)在輸入端連接第四電纜(12)另一端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)氣象觀測場現(xiàn)代通信系統(tǒng)，其特征是所述工作電源構(gòu) 成為兩塊充電電池(16、17)均置于懸掛于空中的箱體(15)內(nèi)，且箱體上設(shè)置有用于充電 或供電的切換開關(guān)(18)。
專利摘要一種自動(dòng)氣象觀測場現(xiàn)代通信系統(tǒng)，主要由工作電源，與各種室外氣象儀器連接的氣象數(shù)據(jù)采集器，業(yè)務(wù)主機(jī)，監(jiān)控服務(wù)器以及與監(jiān)控服務(wù)器通信的上位機(jī)，以及數(shù)據(jù)傳輸單元，光交換機(jī)，和兩個(gè)光電轉(zhuǎn)換器等組成；氣象數(shù)據(jù)采集器經(jīng)電纜與數(shù)據(jù)傳輸單元連接，數(shù)據(jù)傳輸單元與光交換機(jī)之間采用光纜連接通信，光交換機(jī)經(jīng)電纜與監(jiān)控服務(wù)器連接；氣象數(shù)據(jù)采集器和業(yè)務(wù)主機(jī)分別與一個(gè)光電轉(zhuǎn)換器連接，兩個(gè)光電轉(zhuǎn)換器之間經(jīng)光纜連接。它具有防雷性能好、數(shù)據(jù)傳輸速率高和可靠性好的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04L12/28GK201887790SQ201020690138
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者馮正全, 張 杰, 文展, 文斌, 鄭郁正 申請人:成都信息工程學(xué)院