概述
係（xì）統設計
產品簡介
1.1 產品簡介
自動氣象（xiàng）站是（shì）一種集數據采集、存儲、傳輸和管理（lǐ）於一體的無人值守的氣象係統。它在工農業生產、旅遊、城市環境監測和其它專業領域都有廣（guǎng）泛的用途。
自動氣象站具體由傳感器、數據（jù）采集（jí）儀、通訊係統、供電係統、整體支架、軟件平台六部分組成。可同時監測大氣溫度、大氣濕度、風速（sù）、風向、雨量、照度等諸多要素；風速風向傳感等傳感器為氣（qì）象（xiàng）專用傳感器，具有（yǒu）高精度高（gāo）可靠性的特（tè）點。係統內置大容量FLASH存儲（chǔ）芯片；多種通訊接口可以很方便的與計算機（jī）建立有線通訊連接，若選配GPRS無線通訊模塊還可（kě）實現氣象設備與計算機監控中（zhōng）心的遠程無線連接。
1.2 產（chǎn）品功能
◆實時監（jiān）測大氣溫度、大氣濕度、風速、風向、雨量、照度等參數；
◆數據采集儀具（jù）有數據采（cǎi）集、實時時鍾、定時存儲、參數設定、參數和曆史數據掉電（diàn）保護等（děng）功能；
◆漢字液晶鍵盤人機界麵，人機界麵（miàn）友好；
◆數據瀏覽功（gōng）能。能提供局域網（wǎng）數據瀏（liú）覽、互（hù）聯網（wǎng）數據瀏覽、手機數據（jù）瀏覽等多種數據瀏覽途（tú）徑供用戶選擇；
◆靈活的係統組網方式（shì）。通訊功（gōng）能支持MODBUS通訊協議。提供標準有線（xiàn）（485/232/USB）、無線（GPRS/LAN/WIFI）等多種（zhǒng）通（tōng）訊方式（shì）供用戶選（xuǎn）擇。靈活（huó）與計算機組成氣象監（jiān）測係（xì）統；
◆可靠（kào）供（gòng）電係統。提供市電、直（zhí）流和太陽能係（xì）統等多種供電方式供用戶選擇；
◆采用全不鏽鋼、金屬（shǔ）噴（pēn）漆支架和（hé）野外防護箱，外形美（měi）觀（guān）、耐腐蝕、抗幹（gàn）擾；
1.3 係統特點
◆電源係統：交流220V、直流12V、太陽能等,根（gēn）據用戶需要選配（pèi）。
◆可靠運行（háng）於各種惡劣的野外環境，低功耗（hào）、高穩定性（xìng）、高精度、可（kě）無人值守。
◆完善（shàn）的（de）防雷（léi）擊、抗幹擾等保護措施。
◆硬件和軟件均采用模（mó）塊（kuài）組合式開放性設計，可靈活組合使用。
◆監測要素可按實際需（xū）求選配。模塊化設計極大的方便了後期設備的調（diào）試和升級（jí）。
◆通訊（xùn）方式可根據傳輸距離（lí）來按需要選（xuǎn）配，為方案提供最高的性價比。
◆氣象WEB發（fā）布係（xì）統可（kě）以讓用戶在局域網和（hé）互聯網上隨時使用（yòng）瀏覽氣象站現場氣象數據。
◆客戶端瀏覽：可以（yǐ）通過軟件客戶端，實（shí）現局域網、互聯網上查詢、統計氣象站現場氣象（xiàng）數據.
係（xì）統設計
2.1 係統設計（jì）目標
根據客戶需求，提供能夠充分（fèn）體現和滿足客戶個性化（huà）需求的解決方案.
2.2 係統設計原則
1）兼容性原則。
係統提供靈活的設置，可兼容國內外各種傳感設備，進行數據（jù）采集與處理，在保證功能的前提下，可以最大（dà）限度降低係統成本。
2）易（yì）用性原則。
係（xì）統使用人員（yuán）範圍廣，使用人（rén）員的（de）計（jì）算機水平層次不一，很多地方缺少計算機專業人員（yuán），該係統做到操作簡便，維護簡單，易學易懂。
3）可靠性原則。
硬件設計（jì）時具備操作與安全保護機製，最大限度減（jiǎn）小用戶誤操作導致的（de）錯誤或損失。采用可靠（kào）穩（wěn）定的數（shù）據傳（chuán）輸係統，采集中心以查詢方式主動（dòng）調取采（cǎi）集器數據，具備心跳機製，斷線重連機製等，保證各項性能（néng）可以長時間穩定運行。
4）安全性原則。
係統的用戶根據業務（wù）的需要，具有不同的（de）安全級別及操作權限，係統能充分發揮操作係統、數（shù）據庫、應用軟件（jiàn）三層安全保證措施，以保證數據的安（ān）全性。
5）易二次開發、易維護性原則。
采用封裝技（jì）巧，建立穩定的底層工具，核心技術文檔隨係統發布等手段，使（shǐ）具有基本技術水平的係統維（wéi）護人員可（kě）以在一定程度上對係統進行較複雜的（de）維護及一般性擴充。
6）環保節（jiē）能原則（zé）。
采用無汙（wū）染優化的電源管理設備，可控的係統功（gōng）耗。高效節能（néng），以較小的太陽能電源係統即可實現應（yīng）有功能。
2.3 產品配置
根據客戶需求及項目需（xū）要，整體配置如下：
| 名稱 | 數量 | 參數 |
| 大氣溫度傳（chuán）感器 | 1個 | 量程：-50～100℃，分辨率：0.1℃，精度：±0.5℃ |
| 大（dà）氣濕（shī）度傳感器 | 1個（gè） | 量程：0～100%RH，分辨率：0.1%RH，精度：±5% |
| 風速傳感器 | 1個 | 量程：0～45m/s（啟動風（fēng）速≤0.5m/s），分辨率：0.1m/s，精度：±(0.3+0.03V)m/s |
| 風向傳感器 | 1個 | 量程：0～360°（啟（qǐ）動風（fēng）速≤0.5m/s），分辨率：1°，精度：±3° |
| 雨量傳感器 | 1個 | 量程：0～999.9mm，降雨強度≤4mm/min,分辨率0.2mm,精（jīng）度（dù）±4%（室內靜測，雨強為2mm/min） |
| 數據采集儀 | 1台 | 多通道數據（jù）采集，液晶屏幕顯示，帶232和（hé）485接口，LCD背光，進行數據采集、存（cún）儲、及顯示；供電方式：220V交流/12V直流並存 |
| 小葉輕型百葉箱 | 1個 | 百（bǎi）葉箱的作用（yòng）是防止太陽和地麵（miàn）對儀器的反射輻射，保護儀（yí）器免受強風、雨、雪等的（de）影響，並使儀器感應（yīng）部分有適當（dāng）的通風，能真實的感應外界空氣（qì）溫度、濕度及氣壓的變化。防風防雨防輻射，通風（fēng）透（tòu）氣，耐腐蝕，內置大（dà）氣溫度、大氣濕度、數字氣（qì）壓等傳感器 |
| 金屬防護箱 | 1個 | 野外防護箱，防濕防潮，內置隔（gé）板，外置鎖具（jù），內裝采（cǎi）集儀，蓄電池，太陽能控製器等 |
| 氣（qì）象站支架 | 1套（tào） | 2米（mǐ）金屬噴（pēn）漆式（shì）支架結構，鋼質材（cái）料設計，牢靠穩固（gù），承載防護箱、傳感器、太陽能等，功能齊全，安裝（zhuāng）方便（biàn），抗腐蝕處理，抗風能（néng）力強，安（ān）裝高度符合國家標準要求，可完全適用於野外無（wú）人（rén）值守觀測站點 |
| 雙電源（yuán）供（gòng）電（diàn）係統 | 1套 | 市電、太陽能雙電源控製盒1套；太陽能電池板（bǎn） 30W 1塊；太陽能板支（zhī）撐（chēng）架 1套；蓄電池40A.H 1個；太陽能控製器1套 |
| GRPS模塊（kuài） | 1套 | 采用TCP透明傳輸（shū），數據傳至雲平（píng）台（tái）（配SIM卡） |
| 單機版氣（qì）象站軟件 | 1套 | 可導入導（dǎo）出數據，繪製波形圖（tú）、報表（biǎo）、數據上傳、參數遠程配置等（děng）功能（néng） |
| 物聯網（wǎng）雲平台 | 1套 | B/S架構無線係統平台，可導出數據，繪製（zhì）波形圖、報表、數據上傳、支持PC、平（píng）板、手機（jī）登錄查看，即（jí）可使用分配的（de）用戶名和密碼進入管理平台。 |
| 手機客戶端 | 1套（tào） | 隨時隨（suí）地進行數據（jù）監控、查詢及控製，方便高效 |
產品簡介
3.1 數據采集儀介紹
數據采集儀是一種集數據采集、存儲、傳輸和管理於一體的無人（rén）值守（shǒu）的（de）氣象采集器。具（jù）有數據采集、實時時鍾、數據定時存儲、參（cān）數設定、友好的人機界麵和標準通信功能，操（cāo）作簡單可靠可以根據用戶的（de）需求很方（fāng）便的與（yǔ）計算機建立有線（RS485、RS232、USB等）、無線通訊（GPRS、WIFI、LAN等）連接。開放（fàng）式通訊協議，方（fāng）便用戶實現係統集成或二次開發。
本數據采集儀具（jù）有技術先進、操作簡單、測（cè）量精度高、運行可靠、功能（néng）全麵等特點，在氣（qì）象、水文、工農業生產、旅遊、城市環（huán）境監測和其它專業領域都有廣泛的（de）用途。
3.2 主要技術參數
（數據采集儀）
內核： ARM 32位Cortex-M3 CPU
係統時鍾（zhōng）：高可達72MHz
指令執行速度： 1.25Dmips/MHz
采樣頻率：0.5s/次
抗幹擾：輸入、輸出采用光電（diàn）隔離，抗（kàng）幹擾（rǎo）能力強
穩定性：具有看門狗電路，自動複位功能，保證係統穩定運行
存儲（chǔ）功能（néng）：
FLASH存儲容量： 4M bits（每1小時存儲（chǔ）一次（cì），可存儲1.6年），可擴展至32Mbit.
並可擴展USB存儲接口（kǒu）1個（gè），實現U盤存儲（chǔ）；
功能要求：智能采集、轉發（fā）、存儲（chǔ），具有自（zì）動、人工召測功（gōng）能。
傳感器通道：
模擬/計數通道：多路，可再擴展多路數字I/O通道，用於各種外接擴展功（gōng）能（néng）.
模（mó）擬量A/D轉換精度：12位，頻（pín）率量采用16位高速計數器進（jìn）行采（cǎi）集，輸入信號頻率高達1MHz.
供電顯（xiǎn）示：
寬電（diàn）壓輸入：8V~40V
環境溫度：-30~85℃
功耗：整機功（gōng）耗不大於 2W
ID設（shè）置：支持網絡ID號設（shè）置，明確設備網絡地址；
顯示形式：192*64全點陣液（yè）晶（jīng）顯示，可以（yǐ）顯（xiǎn）示12*4個漢字，整體界麵清晰美觀；可（kě）擴展LED顯示（shì）屏（píng）進行豐富顯示；同時支持實時時鍾及時間（jiān）校準功（gōng）能
數據存儲（chǔ）：掉（diào）電采用電池供電數（shù）據保護，設置的參數以及曆（lì）史數據可在掉電時（shí）保存（cún）
通訊（xùn）功能：
具有三路RS232/RS485/USB通信接口（kǒu），可進行RS232/RS485/USB通信；並可擴展（zhǎn） CAN總線通信接口1個；
遠程升級：
支持遠程應用程序（xù）更新：采集（jí）儀程序更改、升級，無需返廠，通過計算（suàn）機軟件，即可對采集儀進行遠程程序更新，支持現場和遠程對設備進行各項參數（shù）設置或讀取的編程操作
通訊協議：
支持tcp/udp通訊方式，通訊支持XPH、標準MODBUS協議，雙協議切換功能，方便用戶實現上位機軟件二次編程。
3.3 產品功能
1．功能要求：智能采集（jí）、轉發、存儲，具（jù）有自動、人工召測功能；
2．存儲容量（liàng）：每4小（xiǎo）時存儲一次數據，可存儲（chǔ）6年多氣象數據；
3．具有標準USB/RS232/RS485端口，可方便接入PC機或筆記本電腦（nǎo）；
4．可提供標準MODBUS協（xié）議（yì），供用戶實現上位機軟件二次編程（chéng）；
5．通信方（fāng）式：具有（yǒu）GPRS/GSM通訊（xùn）方式，支持LAN/WIFI方式的擴展；
6．具有外部接（jiē）口擴展功能：可實現U盤存（cún）儲功（gōng）能，實現大量數據的存儲；
7．可現場和遠程對設備（bèi）進行各項參數設置或讀（dú）取的編程操作；
8．電路（lù）設計合理，抗外界幹擾能力強；
9.支持時間校準功（gōng）能；支持XPH、標準MODBUS雙協議切換；
10傳感（gǎn）器通道：多路 擴展存儲：U盤（pán）存儲 通訊波特率：9600bps
