當(dāng)今時(shí)代,氣象災(zāi)害和環(huán)境問題已經(jīng)成為社會(huì)廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)問題。大氣污染的日益加劇已給人們的生產(chǎn)和生活帶來災(zāi)害性影響。但是由于人們的環(huán)境保護(hù)意識(shí)淡薄,環(huán)境污染有越來越嚴(yán)重的趨勢(shì)。因此增強(qiáng)人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)尤其是中小學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí)尤為重要。針對(duì)上述問題,本文將校園氣象站與氣象科普知識(shí)相結(jié)合,同時(shí)根據(jù)有網(wǎng)絡(luò)和無網(wǎng)絡(luò)這兩種情況,分別設(shè)計(jì)了多站聯(lián)網(wǎng)的氣象科普系統(tǒng)和單站氣象科普系統(tǒng)。氣象科普系統(tǒng)從功能上分成三大部分:數(shù)據(jù)采集部分、信息傳輸部分、氣象科普展示系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集模塊包括氣象要素傳感器、微處理器以及外圍電路,用于完成氣象數(shù)據(jù)的采集、處理。信息傳輸部分主要根據(jù)系統(tǒng)的不同,采用串行總線或無線模塊將數(shù)據(jù)采集模塊獲取到的氣象數(shù)據(jù)發(fā)送給電腦主機(jī)或數(shù)據(jù)服務(wù)器。氣象科普知識(shí)展示系統(tǒng),主要包括服務(wù)器數(shù)據(jù)管理和氣象知識(shí)展示兩部分,前者負(fù)責(zé)氣象數(shù)據(jù)的接收和存儲(chǔ),后者負(fù)責(zé)氣象科普知識(shí)的展示以及氣象數(shù)據(jù)的查詢與顯示。氣象科普知識(shí)展示是系統(tǒng)中的亮點(diǎn),其主要內(nèi)容包括氣象百科、氣象科技、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、災(zāi)害防御以及留言板等模塊。此外在氣象科普展示系統(tǒng)中還加入了空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)功能,該功能運(yùn)用基于遺傳算法的支持向量機(jī)算法實(shí)現(xiàn)了空氣質(zhì)... 

【文章來源】：南京信息工程大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

多站聯(lián)網(wǎng)氣象科普系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖

２．３系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)??氣象科普系統(tǒng)從功能上分成三大部分：數(shù)據(jù)采集部分、信息傳輸部分、氣象科普展示??系統(tǒng)。多站聯(lián)網(wǎng)氣象科普系統(tǒng)和單站氣象科普系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)分別如圖２．１、２．２所示。??５論一麵采?ｒｓ＾ｄｔｕＪｊ?＼?Ｋｆｈ??響－鎌塊?眷??：?——??＇：?＇－／?數(shù)據(jù)庠服務(wù)器?ＷＥＢ服務(wù)器?系統(tǒng)展示端??要素?數(shù)據(jù)采ＲＳ２３２?ＤＴＵ?：」?Ｔ??傳感Ｍ集模塊模塊廠?ＧＰＲＳ無線基站??器??！??數(shù)據(jù)釆集部分?信息傳輸部分?氣象科普展示系統(tǒng)??圖２．１多站聯(lián)網(wǎng)氣象科普系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖??：?？５?＇?魏??傳感集模塊＜?＞?〇?Ｉ?＜?＞??器??電腦主機(jī)?系統(tǒng)展示端??：數(shù)據(jù)采集部分?信息傳輸部分?氣象科普展示系統(tǒng)??圖２．２單站氣象科普系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖??數(shù)據(jù)采集部分：數(shù)據(jù)采集終端主要是負(fù)責(zé)接收氣象傳感器采集的氣象信息并進(jìn)行數(shù)據(jù)??處理，與采集模塊對(duì)接的傳感器主要包括溫濕度傳感器、風(fēng)速風(fēng)向傳感器、壓力傳感器、??雨量傳感器。若是是多站聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，此時(shí)數(shù)據(jù)采集模塊就需要通過ＲＳ２３２總線與數(shù)據(jù)傳輸??模塊（ＤＴＵ）連接以此發(fā)送采集的氣象數(shù)據(jù)；若是單站系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集模塊直接通過ＲＳ２３２??總線與電腦主機(jī)相連傳輸數(shù)據(jù)。??信息傳輸部分：傳輸媒介分為兩種，一種通過有線傳輸，一種通過無線傳輸。單站系??統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集終端用于無網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，此時(shí)氣象數(shù)據(jù)傳輸可以直接通過ＲＳ２３２發(fā)送給電腦主??機(jī)。多站聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集終端用于有網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境，氣象數(shù)據(jù)的傳輸以ＧＰＲＳ和Ｉｎｔｅｒｎｅｔ??網(wǎng)絡(luò)為傳輸媒介。與采集模塊相連的ＤＴＵ模塊通過附近的基站接入ＧＰＰＳ網(wǎng)絡(luò)

為了使硬件部分同時(shí)適用于單站系統(tǒng)和多站聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，氣象科普系統(tǒng)中的硬件系統(tǒng)??采用模塊化設(shè)計(jì)，ＧＰＲＳ模塊與微控制器模塊相對(duì)獨(dú)立，兩者之間采用串行總線連接。數(shù)??據(jù)采集終端的硬件構(gòu)成如圖３．１所示。??外圍?存儲(chǔ)??電路?模塊??＼７?＼７??氣象?Ａ／Ｄ?ＭＣＵ?ＲＳ２３２無線??六要素轉(zhuǎn)換＜Ｆ＝ｙ發(fā)送??傳感器?電路?模塊??ＪＩ?‘??電源模塊??圖３．１數(shù)據(jù)采集終端的結(jié)構(gòu)??氣象科普系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集終端定時(shí)采集監(jiān)測(cè)區(qū)域的大氣溫濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、壓強(qiáng)以??及雨量信號(hào)，并進(jìn)行分析和處理。若數(shù)據(jù)采集終端用于多站聯(lián)網(wǎng)的氣象科普系統(tǒng)時(shí)，氣象??數(shù)據(jù)通過無線模塊向數(shù)據(jù)服務(wù)器傳輸數(shù)據(jù)。若數(shù)據(jù)采集終端用于單站氣象科普系統(tǒng)時(shí)，則??可取下無線發(fā)送模塊，氣象數(shù)據(jù)直接通過ＲＳ２３２總線傳輸給電腦主機(jī)。??３．１硬件平臺(tái)器件選型??３．１．１?ＳＴＭ３２主控制器簡(jiǎn)介??考慮到采集終端在后期的升級(jí)中會(huì)加入新的測(cè)量要素，本系統(tǒng)選用的是??ＳＴＭ３２Ｆ１０３ＲＢＴ６芯片，內(nèi)置ＣＡＮ控制器，加入ＣＡＮ收發(fā)器后便可與總線進(jìn)行通信，為??采集終端的擴(kuò)展提供了方便。ＳＴＭ３２主頻最高可達(dá)到７２ＭＨｚ，能實(shí)現(xiàn)高端運(yùn)算。微處理器??采用Ｃｏｒｔｅｘｔ－Ｍ３內(nèi)核，此內(nèi)核專門為高性能，低成本，低功耗的嵌入式應(yīng)用設(shè)計(jì)的。ＳＴＭ３２??內(nèi)嵌１２８ＫＢＦＬＡＳＨ程序存儲(chǔ)器

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]國(guó)外氣象災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)及其借鑒[J]. 秦蓮霞,張慶陽(yáng),郭家康.  中國(guó)人口.資源與環(huán)境. 2014(S1)
[2]B/S架構(gòu)下的學(xué)習(xí)交流平臺(tái)設(shè)計(jì)[J]. 周小虎,趙帥,張帆.  中國(guó)新通信. 2013(13)
[3]2012年中國(guó)重大自然災(zāi)害述評(píng)[J]. 王汝芹.  防災(zāi)科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2013(02)
[4]我國(guó)林產(chǎn)品貿(mào)易策略——基于人民幣兌美元匯率雙向浮動(dòng)視角[J]. 劉穎,羅信堅(jiān).  林業(yè)經(jīng)濟(jì). 2013(05)
[5]全國(guó)主要城市空氣質(zhì)量級(jí)別的分類預(yù)測(cè)——基于支持向量機(jī)的視角[J]. 張麗,李靜,葛汝冰.  管理工程師. 2013(01)
[6]智能車載導(dǎo)航與電話系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 劉軍,石存杰,韋龍平,余節(jié)發(fā).  重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(01)
[7]城市氣象災(zāi)害及其影響相關(guān)問題研究進(jìn)展[J]. 陳正洪,楊桂芳.  氣象與減災(zāi)研究. 2012(03)
[8]基于ZigBee和GPRS的遠(yuǎn)程果園智能灌溉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 張觀山,束懷瑞,高東升,侯加林.  山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(03)
[9]基于單片機(jī)的蔬菜大棚溫度控制系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)[J]. 江紹春,包君.  農(nóng)機(jī)化研究. 2012(09)
[10]基于MCS-51單片機(jī)牛奶配送器的設(shè)計(jì)[J]. 顧曙敏,王洪福.  制造業(yè)自動(dòng)化. 2012(12)

碩士論文
[1]基于府際關(guān)系視角的重大氣象災(zāi)害應(yīng)急管理體系研究[D]. 徐瑞佳.內(nèi)蒙古大學(xué) 2013
[2]基于WebGIS的車輛實(shí)時(shí)位置手機(jī)查詢系統(tǒng)研究[D]. 陳峰.南京信息工程大學(xué) 2013
[3]基于灰色模型的武漢市空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)和影響因素分析[D]. 倪�，B.華中科技大學(xué) 2013
[4]中國(guó)主要城市空氣質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系研究[D]. 張麗.華北水利水電大學(xué) 2013
[5]面向水環(huán)境監(jiān)測(cè)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)[D]. 何志業(yè).杭州電子科技大學(xué) 2010
[6]我國(guó)氣象災(zāi)害及其應(yīng)急管理研究[D]. 彭云峰.福建師范大學(xué) 2009
[7]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法在城市空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究[D]. 張孟.吉林大學(xué) 2008
[8]基于C/S和B/S混合模式的民航維修發(fā)動(dòng)機(jī)工程指令管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)[D]. 耿炎.西北工業(yè)大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3021761