基于gprs的大气电场仪传输监控系统

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1、独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。本论文除了文中特别加以标注和致谢的内容外，不包含其他人或其他机构已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京信息工程大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。其他同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了声明并表示谢意。学位论文作者签名：肄皋％关于论文使用授权的说明南京信息工程大学、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)杂志社、中国科学技术信息研究所的《中国学位论文全文数据库》有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或

2、其他复制手段保存论文，并通过网络向社会提供信息服务。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权南京信息工程大学研究生部办理。口公开口保密(年——月)(保密的学位沦为在解密后应遵守此协议)学位论文作者签名：磐基妥签字日期：丛f!!Q垒：马指导教师签名：二黪签字日期：2必k垮南京信息工程大学硕士学位论文基于GPRS的大气电场仪传输监控系统第一章引言1．1课题背景由全国各省和市县气象局独自拥有的电场仪已经在雷电监

3、测中发挥了重要的作用。通过将电场仪采集到的数据有线传输到各气象局的上位机数据终端上，各气象局已经丰富发展了雷电相关参数的数据库，并据此参数得出各地独有的雷电监控预测条件。各气象局并行发展，为当地的防雷工程添砖加瓦，关心民众的防雷安全。但是，这种单中心有线方式(RS．232通信协议或者RS-485通信协议或者网络线缆协议传输)的雷电参数数据采集模式限制了数据的共享，也不方便建立监控网络来统筹分析雷电参数，一定意义上可以说是限制了雷电监测事业的发展。为了进一步服务气象，服务民众，更方便快捷的得到数据，同时也为学生提供更宽广的

4、教学实践相结合的平台，开展大气电场仪项目的研究和相应的监控中心的传输网络是很必要的。GPRS(GeneralpacketRadioService，简称GPRS通用无线分组业务)是目前远程监控系统中一种比较理想的通信技术，近几年发展尤为迅猛，通过移动普及的手机上网业务可见一斑。GPRS采用分组交换方式，仅在实际传送和接收数据时才占用无线资源。GPRS理论上可提供高达171．2kbit／s的传输速率，且还有“永远在线”的特点，即用户可随时与网络保持联系。其收费越来越合理，网络覆盖率越来越高，传输性能越来越好，无论是电力监控，

5、石油采集，报警救灾还是气象监测等远程监控系统，它都不失为目前远程监控技术中可以应用的一匹黑马。1．2研究目的和意义．雷电是大气中的一种自然现象，当带电的积云即雷云与大地间或雷云之间带有异性电荷时，即可能发生放电现象。雷击也是一种自然灾害，和我们的日常生活密切相关。当雷云与房屋、电力线路、电力设备等设施、以及人、畜时，会产生极高的过电压和极大的过电流。所波及的范围内，可能造成设施或设备的毁坏或造成大规模停电、火灾和爆炸；还可能直接伤及人、畜。而我国雷暴活动十分频繁，全国有21个省会城市，雷暴日都在501南京信息工程大学硕士

6、学位论文基于GPRS的大气电场仪传输监控系统天以上，最多达134天【¨。在当前全球气候变暖的大背景下，像雷暴这种极端天气出现的频率、强度都不断增加，且随着经济社会发展和现代化水平的不断提高，信息技术的快速发展，城市建设高层建筑，和电子信息系统应用的日益增多，雷电灾害造成的经济损失及社会影响也越来越大，做好防雷减灾工作，不仅是安全生产不可缺少的重要环节，也是经济发展，社会进步和人民生命财产安全的重要保障【21。因此，提高对雷电灾害的认识、加强对雷电及防雷措施的研究、以致建立雷电观测及预报系统都是各级政府、企事业单位、乃至家

7、庭、个人日益关注、亟待解决的问题。既然雷电和人们的生活息息相关，直接影响着铁路、航空、农业、工业等各个行业的发展，因此雷电数据的获得非常重要。地面大气电场仪就是测量大气静电场变化，预警雷电发生的专用精密设备。通过探测空中带电物质所引发的大气电场强度和极性的变化，可对局部地区潜在的雷暴活动及静电电击危险进行监测【3】o以在平地距地面约1．5m处设立的监测点为例，在一个无云天气检测到的平均场强约为250V／m，而当场强检测值达到200kV／m以上时，通常意味着该地点上方雷云已经产生；如果场强持续增大至400—500kV／m，

8、发生雷闪现象的可能性就将超过90％；雷闪发生时，场强会增大至更大的数值以上。所以，通过这种直观的大气电场仪的观测具有雷电监测和预警的功能。随着信息产业技术和信息处理技术的迅猛发展，无线远程监控系统己成为当前研究领域的一大热点。远程监控系统是指在远离被控对象的情况下，能够及时获知被控对象的工作状况，必要时发出指令对其进