基于以太网的数字气象仪的研究与设计

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1、中国海洋大学硕士学位论文基于以太网的数字气象仪的研究与设计姓名：田滢申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：王建国20070601基于以太网的综合数字气象仪的研究与设计摘要气象仪器设备是气象信息的数据来源，是气象业务正常运行及气象事业发展的基础。气象技术和信息技术的发展，特别是计算机网络技术的发展，为气象仪器的信息获取、处理和分发以及气象信息的利用和管理提供了技术手段。利用计算机领域的各种成熟的技术带动气象仪器设备技术的信息资源管理，通过以太网(Ethernet)，将分散在各处的独立资源互连成一个数据网，实现各类数据的统一性和规范性管

2、理，成为现代化气象技术设备发展的必然趋势。在此趋势下，气象仪器设备不仅要具备基本的观测功能，而且还要有标准的接口和协议可以接入数字化的信息网络，成为气象自主观测和处理系统的一个半自主的节点，支持自主气象信息网的高效运行。气象仪作为气象观测的重要气象仪器设备，在气象领域具有广泛应用。本文研究的综合数字气象仪就是这样一种基于以太网的数字化气象仪。本文主要阐述了综合数字气象仪的理论依据、技术路线等，给出了本气象仪的设计方案，并对设计过程中的关键技术、硬件设计、应用软件设计以及仪器调试等在理论上加以总结。该方案择优选取各种气象传感器，并结合实际需要，通过

3、选取合适算法，提高数据测量质量；在各个数据采集模块中，选取处理能力强、价格合适的主流单片机作为主处理器，不但增强了数据处理能力和速度，而且能够充分利用丰富的软件资源，进行功能拓展，实现软件增值，提高性价比；在软件设计中遵循模块化设计思想，增强其开放性和可移植性，为将来的升级换代提供方便接口，对新的需求做到快速反应，有利于满足市场需要，提高商用价值：此外，该方案采用基于以太网的数据传输，可以方便逾实现网络化管理，通过开发管理软件，还可以自动生成各种报表、趋势图表、对比图表，为气象分析奠定基础，使综合数字气象仪的信息网络化，并使数据处理能力，数据传输

4、的可靠性得到进一步的加强。关键词：数字气象仪；以太网：llC／OSADESIGNANDRESEARCHOFINTEGRATEDDlGlTALMETEOROGRAPHBASEDONETHERNETABSTRACTMeteorologicalinstrumentsprovidedatasourcesformeteorologicalinformation，whichisthefoundationfortheoperationanddevelopmentofthemeteorologicalservices．Theachievementsofmeteo

5、rologicaltechnologyandtheinformtiontechnology，especiallythatofcomputernetwork，providegreattechniquesupportsformeteorologicalinformationcollecting，processing，distribution，ultilizationandmanagement。etc．Employingmaturetechnologyincomputerdomeinimpelsinformationresourcesmanagemen

6、tofmeteorologicalinstrumentequipments，throughtheethernet，independentresourcesdispersedineachplacecanbeinterconnectedtofonIIadatanetwork．whichhasbecomeaninevit曲letrendformodernizationofmeteorologytechnicalequipments．Meteorologicalequipmentmusthavestandardinterfacesandprotocols

7、bywhichtogetintothedigitalnetwork，exceptbasicobservationfunction．Thenitcanbeseenasahalf-independentnodeofthemeteorologicalindependentobservationandprocessingsystemthatsupportstheindependentmeteorologicalinformationIntranet．Integrateddigitalmeteorograph，asthemostimportantmeteo

8、rologicalinstrumentofmeteorologicalobservationhasbeenwid；lyapplledin