美國戴維斯氣象站主要包括自動(dòng)雨量站、自動(dòng)水位站、多要素氣象站以及自動(dòng)土壤墑情監測站等。在同類(lèi)設備中,其體積小、重量輕,便于安裝和管理。所有監測自動(dòng)進(jìn)行,不需要人工操作
美國戴維斯氣象站工作原理:
美國戴維斯氣象站系統由室外采集器、GPRS通信網(wǎng)絡(luò )和氣象數據中心三大部分構成。采集器是區域自動(dòng)氣象站的核心,硬件部分主要是由電源部分、數據處理部分、串行接口部分、采集通道、顯示單元等部分組成。主要實(shí)現了氣象要素的數據采集、處理、存儲、顯示、傳輸等功能。
1、電源部分:電源部分由蓄電池放電供系統使用??刂瓢鍖﹄娖糠烹娺M(jìn)行低壓保護,當電瓶電壓接近10.5V時(shí),切斷電瓶后邊電路,防止過(guò)放電損壞電瓶。
2、數據處理部分:?jiǎn)纹瑱C部分核心是1個(gè)P89V51RD2單片機,具有64K字節程序存儲器,具有512Byte的內部KAM和擴展的768Byte擴展存儲器、接口豐富、內部資源多等特點(diǎn),在外圍加了1個(gè)“看門(mén)狗”電路并與其內部“看門(mén)狗”協(xié)同工作,*解決軟件在運行中受強干擾而引起的“軟件死鎖”現象,一旦出現“死機”,看門(mén)狗會(huì )自動(dòng)把單片機系統復位,使軟件重復自動(dòng)運行。實(shí)時(shí)時(shí)鐘及非易失存儲器為單片機系統提供準確的時(shí)間信息(電子表)。中心站可通過(guò)下行命令對其校時(shí),保證時(shí)間的一致性。大容量的非易失存儲器可長(cháng)期保存歷史數據供主站查詢(xún)調用。
3、串行接口部分:串行接口有3個(gè)任務(wù),即與GPRS通信,與氣壓傳感器通信,與本地PC機通信。單片機內部只有1個(gè)全雙工串行接口,串行接口通過(guò)電平交換后把TTL電平變成RS232標準電平,與GPRS相聯(lián),通過(guò)GPRS把數據傳給主站,并從主站接收有關(guān)命令。通過(guò)COM29針接口與氣壓計相聯(lián),實(shí)現對氣壓的讀取。同時(shí),計算機串行接口可在本地與本機聯(lián)接進(jìn)行調試和數據本地采集。
4、采集通道:通過(guò)各要素傳感器對各氣象要素(雨量、溫度、風(fēng)向、風(fēng)速)進(jìn)行連續、自動(dòng)的測量,通過(guò)光電隔離器件實(shí)現傳感器與采集器的連接,防止外部有害干擾源影響傳感器的原始信號;同時(shí)保護采集器的集成電路,由單片機控制完成對雨量、溫度、風(fēng)向、風(fēng)速的采樣及運算。
5、美國戴維斯氣象站顯示單元:由漢字液晶顯示模塊和按鍵組成的人機交互介面,用于直觀(guān)地顯示當前數據及查詢(xún)等