一種可遠程維護的自動氣象站的製作方法
2023-06-21 08:36:16 1
專利名稱：一種可遠程維護的自動氣象站的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及氣象監測領域，特別涉及一種用於地面氣象數據信息收集的自動 氣象站。
背景技術：
現有的自動氣象站，都是根據不同的用戶需求而設計的。自動氣象站的設置包括遠端 遠端中心計算機、主氣象採集器和若干分氣象採集器，所述遠端中心計算機通過通信模塊 和計算機通訊網絡與主氣象採集器連接，雙向發送信息，所述主氣象採集器通過CAN總 線分別與各分氣象採集器連接；在主氣象採集器和各分氣象採集器中分別固化有各自的應 用程序。
由於各種自動氣象站的要素種類不同，數據報表不同，控制模塊不同，需要提供固化 有各自的應用程式的主氣象採集器和各分氣象採集器。且自動氣象站的經常需要對主氣 象採集器和各分氣象採集器進行軟體算法修改、錯誤更正、參數修正補償，甚至是版本 更新。由於用戶遍布全國各地，軟體維護需要到設有主氣象採集器和各分氣象採集器的 現場實施，開銷很大。當自動氣象站出現故障時，技術人員需要到現場，或者通過電話 對臺站人員指導來排查原因，維修恢復周期長，嚴重影響正常觀測。
自動氣象站具有嚴格的維護規程，當自動氣象站維持在正常的工作狀態時，其發送 的各種氣象信息方能採用，所以監控和維護自動氣象站的日常工作狀態非常重要，但目前 尚未實現。
發明內容
本實用新型的目的是克服現有技術的缺陷，提供一種可以進行遠程維護的自動氣象站。
實現上述實用新型目的的技術方案是 一種可遠程維護的自動氣象站，包括遠端中心 計算機、主氣象採集器和若干分氣象採集器，所述遠端中心計算機通過通信模塊和計算機
通信網絡與主氣象採集器連接，所述主氣象採集器通過CAN總線分別與各分氣象採集器
3連接；所述主氣象採集器接收來自遠端中心計算機命令，並相應發送各種規定的數據報表 輸出至遠端中心計算機；所述主氣象採集器和若干分氣象採集器中分別配置有通信管理程 序；所述氣象站還設有配置計算機，配置計算機中帶有配置軟體包，配置計算機和主氣象 採集器連接，對所述主氣象採集器進行應用程式的配置。
本實用新型，改變了把應用程式直接固化在氣象採集器中的模式，首先在主氣象採集 器、分氣象採集器中構造配置通信程序，研製配置軟體包，並將配置軟體包置於配置計算 機中，在配置計算機中，實現對各個分氣象採集器、主氣象採集器的應用程式的配置。例 如
a. 配置各個氣象採集器的參數I/0通道；
b. 配置需要生成的各種參數變量及中間變量及數據類型，還可附上時間變量； C.配置輸出報表參數及格式；
d.配置選擇各氣象採集器的運行模塊。
在產品出廠前根據需要，把配置計算機通過本地配置通信與主氣象採集器連接，各分 氣象採集器通過CAN總線與主氣象採集器連。
在完成配置工作後，配置計算機利用配置通信程序，將配置好的完整軟體傳送給CAN 總線主氣象釆集器，並通過主氣象採集器逐一分布發送到分氣象採集器的RAM中。各氣 象採集器在RAM中收到相應的配置軟體模塊後，對模塊進行完整性CRC校驗，無誤，則 將程序燒入FLASH中固化。此後，開機時，直接執行固化程序。
作為本實用新型的進一步改進，所述配置計算機通過計算機通信網絡和所述通信模塊 與主氣象採集器連接，對主氣象採集器實現遠程應用程式配置。遠程軟體維護，現場診斷 及遠程重配包括
啟動配置計算機，向該綜合氣象站發布"遠程重配命令"，把預先修改好的參數補償 修正、算法、應用軟體模塊通過計算機通信為了發送給CAN主氣象採集器；主氣象採集 器在收到完整的維護程序後，即開始對各個氣象採集器軟體進行重配操作，重新固化各個 氣象採集器的應用程式，固化完成後即可重新啟動，運行新的程序。
本實用新型通過配置計算機和配置軟體的設置，得到一個非常靈活、開放，適合於各 種類型的自動氣象站。產品的升級換代只需要適當增加硬體氣象釆集器，並對配置軟體的 相應模塊做出調整即可完成，從而節約了大量研製、生產費用。更為可貴的是以往需要花 費大量人力物力的氣象站維護升級工作，則只要花費幾分鐘時間就可以在遠端的配置計算 機上輕鬆完成，獲得了意想不到的積極效果。本實用新型包含了實時工作狀態的全面檢測，臺站人員可以及時發現自動氣象站故障 的發生並採取措施。通過遠程監控，管理人員也能隨時了解自動氣象站的工作狀態。這有 效提高了氣象觀測數據的可信度。
本實用新型還實現了遠程故障診斷，技術人員不到現場就能確定自動站的故障原因和 位置，指導臺站人員處理或更換故障部件，從而大大縮短了自動氣象站的維修時間，保障 了氣象觀測業務的正常運行。
本實用新型的有益效果是-
1. 採用CAN總線有效解決硬體擴展問題，減少重複勞動，節約用戶成本，適合多家不同 用戶需求。
2. 軟體可配置，不必重複開發類似的軟體。
3. 1./0可配置，修改系統靈活方便。
4. 從自動氣象站的用戶分布情況看，用戶遍布全國各地，包括偏遠山區，海島等無人值 守地方。這就帶來兩個問題， 一是不斷地研製更新各種型號的採集器硬體；二是不斷地推 出各種軟體新版本。這就需要系統工程師經常到現場逐一，逐點地修改程序固件，工作量、 差旅費開銷很大。現在，有了遠端修改程序的功能後，廠家、開發方可遠端修改用戶運行 軟體模塊，在線維護系統，節約了售後服務的時間、費用和人力。
圖1是本實用新型實施例1的結構框圖具體實施方式
下面結合實施例做進一步說明。 實施例1
本實施例為可遠程維護的自動氣象站，是用於收集地面氣象信息的儀器系統。主要 用於氣象、交通、風能等領域。
一種可遠程維護的自動氣象站，包括遠端中心計算機l、主氣象採集器4和若干分氣 象採集器5，遠端中心計算機1通過Internet或DCP與通信模塊3連接，通信模塊3採用 GPRS或3G或DCP模塊，通信模塊3與主氣象採集器4連接。主氣象釆集器4通過CAN 總線分別與各分氣象採集器5連接。主氣象採集器4接收來自遠端中心計算機1的命令，並發送相應的數據報表輸出至遠端中心計算機1。主氣象採集器4和若干分氣象採集5器 中設有各要素傳感器，並分別配置有通信管理程序。自動氣象站還設有配置計算機2，配 置計算機2中帶有配置軟體包。
本地配置時，配置計算機2和主氣象採集器4連接，對主氣象採集器4進行應用程 序的配置。配置計算機2完成對主氣象採集器4和各分氣象採集器5的參數I/O通道配置、 輸出報表參數格式的配置、每個氣象採集器運行軟體模塊的配置，配置後所形成的目標軟 件，即分布式的氣象數據採集應用軟體通過本地通信配置8送入主採集器4，在主氣象採 集器4的RAM中經CRC驗證無誤後，再分送到分氣象採集器5中進行固化，執行運行。
遠程配置時，配置計算機2通過Internet或DCP網絡、GPRS或3G或DCP模塊3與
遠端的各氣象採集器4、 5組成的現場採集裝置相連，遠程讀取採集信息和數據報表；並 可以根據需要重新配置遠端各氣象採集器4、 5的軟體參數、修改運行模塊，對"分布式 的氣象數據採集應用軟體"進行在線版本升級。
本實施例中可遠程維護的自動氣象站的配置如下
1. 遠端中心計算機1由PC機，Windows server 2003作業系統、SQL server2005資料庫組 成，應用報表處理軟體、通信模塊軟體(GPRS/3C/DCP衛星數據處理平臺)採用VC++ 語言實現編程。
2. 配置計算機2由PC機，Windows server 2003作業系統組成；配置軟體包由I/0圖形、 表格界面、實時資料庫、配置資料庫SQLserver2005和各種應用模塊組成，用VC++6.0 及〇++語言實現編程；
3. 主氣象採集器4、各分氣象採集器5採用CAN總線、CANopen協議、Linux系統和Arm9 處理器。
權利要求1、一種可遠程維護的自動氣象站，包括遠端中心計算機、主氣象採集器和若干分氣象採集器，所述遠端中心計算機通過通信模塊和計算機通信網絡與主氣象採集器連接，所述主氣象採集器通過CAN總線分別與各分氣象採集器連接；所述主氣象採集器接收來自遠端中心計算機命令，並相應發送各種規定的數據報表輸出至遠端中心計算機；其特徵是，所述主氣象採集器和若干分氣象採集器中分別配置有通信管理程序；所述氣象站還設有配置計算機，配置計算機中帶有配置軟體包，配置計算機和主氣象採集器連接，對所述主氣象採集器進行應用程式的配置。
2、 根據權利要求1所述的氣象站，其特徵是，所述配置計算機通過本地通信配置和 主氣象採集器連接。
3、 根據權利要求1所述的氣象站，其特徵是，所述配置計算機通過Internet或DCP 網絡和通信模塊與主氣象採集器連接。
4、 根據權利要求1所述的氣象站，其特徵是，所述遠端中心計算機由PC機，Windows server 2003作業系統、SQLserver2005資料庫組成。
5、 根據權利要求1所述的氣象站，其特徵是，所述配置計算機由PC機，Windows server 2003作業系統組成；配置軟體包由I/O圖形、表格界面、實時資料庫、配置資料庫SQL server2005和各種應用模塊組成。
6、 根據權利要求1所述的氣象站，其特徵是，所述主氣象採集器和各分氣象採集器採 CANopen協議、Linux系統和Arm9處理器。
7、 根據權利要求1所述的氣象站，其特徵是，所述通信模塊採用GPRS或3G或DCP 模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種可遠程維護的自動氣象站，該自動氣象站包括遠端中心計算機、主氣象採集器和若干分氣象採集器，所述遠端中心計算機通過通信模塊和計算機通信網絡與主氣象採集器連接，所述主氣象採集器通過CAN總線分別與各分氣象採集器連接；所述主氣象採集器接收來自遠端中心計算機命令，並相應發送各種規定的數據報表輸出至遠端中心計算機；所述主氣象採集器和若干分氣象採集器中分別配置有通信管理程序；所述氣象站還設有配置計算機，配置計算機中帶有配置軟體包，配置計算機和主氣象採集器連接，對所述主氣象採集器進行應用程式的配置。本實用新型通過配置計算機的設置實現遠程維護。
文檔編號G01W1/00GK201429711SQ20092003994
公開日2010年3月24日 申請日期2009年4月24日 優先權日2009年4月24日
發明者何曉慶, 周益軍, 明 徐, 花衛東, 金紅偉 申請人:江蘇省無線電科學研究所有限公司