本文關鍵詞：基于Web與遠程通訊的氣象站數據采集處理軟件

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【摘要】：自動氣象站可實現采集處理氣象參數的功能,得到的數據是氣象服務的主要依據。目前,自動氣象站上位機軟件的數據傳輸方式多采用有線傳輸,但是有線傳輸存在傳輸距離短、成本高等缺點,難以滿足人類對氣象觀測的需求。同時,由于環(huán)境的影響,自動氣象站采集的數據存在誤差,尤其是濕度數據。在降雨時或雨后,水滴會沾附在用于安裝溫濕度傳感器的防輻射罩葉片表面,葉片表面的水滴蒸發(fā)會引起罩內濕度增加,產生沾濕誤差,該誤差可達0.080g/m3以上。此外,隨著自動氣象站站點不斷增多,氣象數據量逐漸加大,氣象數據查詢的方式已不能滿足人們的需求。鑒于自動氣象站數據采集處理設備存在的以上問題,本文設計了一種自動氣象站數據采集處理系統。首先設計了一種基于STM32微處理器的氣象站采集器,用于采集氣象數據,主要包括主控制器、電源、氣象傳感器和通信四個模塊。為了克服有線傳輸存在的缺點,通信模塊在RS-232串口的基礎上擴展了基于GPRS的無線通信方式。沾濕率是指上風風向防輻射罩的沾水面積比例,為了減小沾濕誤差,本文搭建實驗平臺,通過改變風速和沾濕率獲得多組實驗數據。利用Levenberg-Marquardt (L-M)算法擬合出用沾濕率和風速計算沾濕誤差的修正方程,并將修正方程編入上位機軟件,從而實現沾濕誤差實時修正功能。該軟件以VS2010為開發(fā)工具,采用C#語言和SQL Server 2008數據庫,可實現自動氣象站的氣象數據采集、查詢、刪除及沾濕誤差實時修正功能。為了更加方便查詢氣象數據信息,本文還搭建了基于Web的遠程訪問平臺。本文設計的采集處理系統,在一定風速范圍內,可將沾濕誤差平均值降低到0.023 g/Pm',提高了氣象站濕度測量精度,還實現了氣象數據的遠程采集和遠程訪問功能。本文提出的沾濕誤差修正方法,有望在氣象觀測領域獲得應用。
【關鍵詞】：自動氣象站 遠程通訊 沾濕誤差 上位機軟件 Web
【學位授予單位】：南京信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P415.12;TP274.2
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 課題研究的背景和意義9-11
• 1.2 自動氣象站的國內外發(fā)展狀況11-13
• 1.2.1 國外發(fā)展現狀12
• 1.2.2 國內發(fā)展現狀12-13
• 1.3 上位機軟件的發(fā)展趨勢13-14
• 1.4 主要研究內容14-16
• 第二章 系統的硬件設計與實現16-29
• 2.1 主控制器16-18
• 2.1.1 微處理器的選型16-17
• 2.1.2 微處理器的介紹17-18
• 2.2 電源模塊設計18-20
• 2.3 信號采集模塊20-23
• 2.3.1 溫濕度測量電路20-21
• 2.3.2 氣壓測量電路21-22
• 2.3.3 雨量測量電路22
• 2.3.4 風速風向觀測電路22-23
• 2.4 通信模塊23-27
• 2.4.1 串口通信23-25
• 2.4.2 無線通訊25-27
• 2.5 硬件系統的實現27-29
• 2.5.1 PCB布局設計27-28
• 2.5.2 硬件系統的整機28-29
• 第三章 沾濕誤差修正方法29-39
• 3.1 濕度的表示方法29-33
• 3.1.1 水汽壓(e)與飽和水汽壓(E)29-30
• 3.1.2 相對濕度(RH)30
• 3.1.3 絕對濕度(AH)30-31
• 3.1.4 露點(T_d)31
• 3.1.5 飽和水汽壓計算公式31-33
• 3.2 沾濕誤差修正方法的獲取33-39
• 3.2.1 實驗數據的獲取33-35
• 3.2.2 實驗結果與分析35-36
• 3.2.3 沾濕誤差修正方程36-39
• 第四章 系統的軟件分析與設計39-56
• 4.1 開發(fā)平臺簡介39-41
• 4.1.1 運行框架39-40
• 4.1.2 開發(fā)語言40-41
• 4.1.3 開發(fā)工具41
• 4.1.4 數據庫軟件41
• 4.2 關鍵技術41-44
• 4.2.1 系統架構C/S與B/S41-42
• 4.2.2 基于GPRS的數據傳輸協議42-43
• 4.2.3 數據庫訪問技術43-44
• 4.2.4 ASP.NET技術44
• 4.3 系統結構的設計與分析44-45
• 4.4 終端軟件的設計45-51
• 4.4.1 終端功能設計45-48
• 4.4.2 數據庫設計48-50
• 4.4.3 主要相關類50-51
• 4.5 程訪問軟件的設計51-56
• 4.5.1 遠程訪問層總體架構設計52-53
• 4.5.2 遠程訪問層功能模塊設計53-54
• 4.5.3 遠程訪問層數據庫設計54-56
• 第五章 軟件系統功能的實現與測試56-72
• 5.1 終端軟件的實現56-65
• 5.1.1 終端軟件主界面56-57
• 5.1.2 通信方式57-60
• 5.1.3 數據管理60-61
• 5.1.4 數據維護61-62
• 5.1.5 沾濕誤差修正界面62-65
• 5.2 遠程訪問軟件的實現65-72
• 5.2.1 登錄模塊65-66
• 5.2.2 注冊模塊66-67
• 5.2.3 遠程訪問平臺主界面67-69
• 5.2.4 歷史數據波形顯示69-72
• 第六章 結論與展望72-74
• 6.1 論文總結72-73
• 6.2 展望73-74
• 參考文獻74-78
• 致謝78-79
• 作者簡介79

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1 王雪;基于Web與遠程通訊的氣象站數據采集處理軟件[D];南京信息工程大學;2016年

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本文編號：1049707