針對(duì)傳統(tǒng)氣象站通信組網(wǎng)技術(shù)復(fù)雜度高、建站成本高、時(shí)效性差、功耗高等缺點(diǎn),設(shè)計(jì)了一種基于NB-IoT技術(shù)的小型自動(dòng)氣象站監(jiān)測(cè)系統(tǒng),該系統(tǒng)主要由氣象傳感設(shè)備、單站控制器及物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)組成。該系統(tǒng)以低功耗Corter-M3內(nèi)核的STM32L152微控制芯片為硬件核心,依托氣象傳感器設(shè)備,實(shí)現(xiàn)氣象要素?cái)?shù)據(jù)的采集和處理;利用NB-IoT技術(shù)實(shí)現(xiàn)氣象站和云端服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸;利用RESTful API和MySQL技術(shù),實(shí)現(xiàn)用戶交互、遠(yuǎn)程終端控制、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)查詢等功能。測(cè)試結(jié)果表明,該系統(tǒng)建站簡單、功耗低、數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定,可實(shí)現(xiàn)對(duì)氣象要素的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。 

【文章來源】：氣象科技. 2020,48(06)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

自動(dòng)氣象站系統(tǒng)總體架構(gòu)

本系統(tǒng)采用型號(hào)為RS-BYH-M的多要素百葉盒設(shè)備，百葉盒設(shè)備外形如下圖2a所示。該百葉盒將PM2.5和PM10傳感器、溫濕度傳感器、光照度傳感器集中安裝在盒內(nèi)，同時(shí)采集溫濕度、PM2.5/PM10、光照度共5項(xiàng)氣象要素。百葉盒設(shè)備采用標(biāo)準(zhǔn)MODBUS-RTU通信協(xié)議，RS485信號(hào)輸出。風(fēng)速傳感器采用型號(hào)為華控HS-FS01的風(fēng)速儀，其外觀如下圖2b所示。該風(fēng)速傳感器為三杯式外觀設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)360°風(fēng)速測(cè)量，支持風(fēng)速范圍為0～30m/s，風(fēng)速分辨精度為0.2m/s。風(fēng)向傳感器采用型號(hào)為華控HS-FX01的風(fēng)向儀，其外觀如下圖2c所示。該風(fēng)向傳感器將風(fēng)向分為16個(gè)方位，風(fēng)向范圍是0°～360°，風(fēng)向分辨精度為±3°。數(shù)據(jù)變送器分別通過3個(gè)航插與百葉盒、風(fēng)速儀、風(fēng)向儀連接，一方面為百葉盒、風(fēng)速儀、風(fēng)向儀供電，同時(shí)將傳感器輸出的模擬量轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議的RS485電平。數(shù)據(jù)變送儀引出一組DC12～24V的電源線和一組標(biāo)號(hào)為A和B的RS485通信信號(hào)線。電源線與電源單元連接，RS485通信信號(hào)線A和B與主控單元相連。氣象要素采集節(jié)點(diǎn)各設(shè)備連接示意如圖3所示。

數(shù)據(jù)變送器分別通過3個(gè)航插與百葉盒、風(fēng)速儀、風(fēng)向儀連接，一方面為百葉盒、風(fēng)速儀、風(fēng)向儀供電，同時(shí)將傳感器輸出的模擬量轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議的RS485電平。數(shù)據(jù)變送儀引出一組DC12～24V的電源線和一組標(biāo)號(hào)為A和B的RS485通信信號(hào)線。電源線與電源單元連接，RS485通信信號(hào)線A和B與主控單元相連。氣象要素采集節(jié)點(diǎn)各設(shè)備連接示意如圖3所示。2.2 單站控制器設(shè)計(jì)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于NB-IoT的路燈物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)[J]. 姚暢,張李元,左少華.  物聯(lián)網(wǎng)技術(shù). 2019(12)
[2]基于GPRS技術(shù)的自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)探討[J]. 袁婧,王楠,孫卓.  農(nóng)業(yè)科技與信息. 2018(17)
[3]基于NB-IoT的城市智慧路燈監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 成開元,廉小親,周棟,張曉力.  測(cè)控技術(shù). 2018(07)
[4]基于STM32自動(dòng)氣象站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 范鵬程,曹烤,王大旺,陸建君.  氣象研究與應(yīng)用. 2018(02)
[5]基于LoRa的設(shè)施農(nóng)業(yè)區(qū)自動(dòng)氣象站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 王鈞.  中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2018(05)
[6]基于ZigBee無線組網(wǎng)的微型氣象站設(shè)計(jì)[J]. 馮兆宇,崔天時(shí),張志超,呂信超.  物聯(lián)網(wǎng)技術(shù). 2016(06)
[7]ST STM32L152xC系列RF平臺(tái)傳感器解決方案[J].   世界電子元器件. 2016(04)
[8]基于ZigBee技術(shù)的無線氣象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 龔賢創(chuàng),楊維發(fā),楊代才,陳寧,謝從剛.  氣象科技. 2015(04)
[9]基于STM32和MODBUS協(xié)議的多參數(shù)數(shù)據(jù)采集卡設(shè)計(jì)[J]. 肖前軍.  制造業(yè)自動(dòng)化. 2010(14)
[10]基于GPRS技術(shù)的自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J]. 敖振浪,伍光勝,周欽強(qiáng),李建勇.  廣東氣象. 2007(04)



本文編號(hào)：3092381