多要素气象站是一种基于互联网和无线通讯技术的多功能、全自动气象监测和预警系统。可以准确测量所有常规气象因素，并可以扩展连接远红外温度、图像、水质、气压等100多种传感器。多要素自动气象站自动识别所有与之连接的传感器，一旦安装sim卡，监测站将立即自动工作。多要素自动气象站信息接收/处理中心自动识别和接收任何传感器所采集的信息。用户在信息接收/处理中心上对监测站的数据采集频率、传输频率、报警阀值等参数设置完毕后，所有监测站的数据采集传输、分析、统计和告警信息的发送等设置，信息接收/处理中心都会与多要素自动气象站之间自动同步完成。主要包括自动雨量站、自动水位站、多要素气象站以及自动土壤墒情监测站等。在同类设备中，其体积最小、重量最轻，便于安装和管理。所有监测自动进行，不需要人工操作
工作原理：
系统由室外采集器、gprs通信网络和气象数据中心三大部分构成。采集器是区域自动气象站的核心,硬件部分主要是由电源部分、数据处理部分、串行接口部分、采集通道、显示单元等部分组成。主要实现了气象要素的数据采集、处理、存储、显示、传输等功能。
1、电源部分：电源部分由蓄电池放电供系统使用。控制板对电瓶放电进行低压保护,当电瓶电压接近10.5v时,切断电瓶后边电路,防止过放电损坏电瓶。
2、数据处理部分：单片机部分核心是1个p89v51rd2单片机,具有64k字节程序存储器,具有512byte的内部kam和扩展的768byte扩展存储器、接口丰富、内部资源多等特点,在外围加了1个“看门狗”电路并与其内部“看门狗”协同工作,*解决软件在运行中受强干扰而引起的“软件死锁”现象,一旦出现“死机”,看门狗会自动把单片机系统复位,使软件重复自动运行。实时时钟及非易失存储器为单片机系统提供准确的时间信息(电子表)。中心站可通过下行命令对其校时,保证时间的一致性。大容量的非易失存储器可长期保存历史数据供主站查询调用。
3、串行接口部分：串行接口有3个任务,即与gprs通信,与气压传感器通信,与本地pc机通信。单片机内部只有1个全双工串行接口,串行接口通过电平交换后把ttl电平变成rs232标准电平,与gprs相联,通过gprs把数据传给主站,并从主站接收有关命令。通过com29针接口与气压计相联,实现对气压的读取。同时,计算机串行接口可在本地与本机联接进行调试和数据本地采集。
4、采集通道：通过各要素传感器对各气象要素(雨量、温度、风向、风速)进行连续、自动的测量,通过光电隔离器件实现传感器与采集器的连接,防止外部有害干扰源影响传感器的原始信号;同时保护采集器的集成电路,由单片机控制完成对雨量、温度、风向、风速的采样及运算。
5、显示单元：由汉字液晶显示模块和按键组成的人机交互介面,用于直观地显示当前数据及查询等
关键词：气象站 无线通讯 传感器 数据采集 蓄电池