基於地理信息系統的氣象監控系統的製作方法
2023-07-28 10:38:26 1
專利名稱：基於地理信息系統的氣象監控系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種氣象監控系統，具體涉及一種基於地理信息系統(GIS)的氣象監控系統。
背景技術：
現有氣象信息監控系統都是針對一些選定的地理位置進行氣象信息的採集，通過簡單的通信方式即可傳送給氣象監控中心，並且現有技術多數都是單點監控，即一個地點的氣象信息只為一個用戶服務，不能形成一個較好的氣象傳感器網絡，因此無法滿足集中監測要求。所以，有必要建立基於地理信息系統的氣象監控中心，方便氣象監控中心對氣象數據的集中處理和維護。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種基於地理信息系統的氣象監控系統，實現對分布地理位置的氣象監控站的集中管理。為實現上述目的，本發明採用的技術方案為，所述基於地理信息系統的氣象監控系統，包括布置在不同地理位置的氣象監控站、用於數據通信的GPRS網絡，以及基於地理信息系統的氣象監控中心；所述氣象監控中心包括提供人機互動的氣象監控工作站，以及與所述氣象監控工作站連接的第一 GPRS數據傳輸模塊、地理信息系統伺服器、氣象數據報警伺服器、氣象數據歷史記錄伺服器；所述氣象監控站包括溫、溼度傳感器，風速、風向傳感器，光照傳感器，及與這些傳感器連接的數據採集卡，所述數據採集卡連接到簇頭；所述氣象監控站通過簇頭與氣象監控中心的第一 GPRS數據傳輸模塊使用GPRS網絡進行通信；氣象監控中心通過第一 GPRS數據傳輸模塊接收來自不同氣象監控站的氣象數據，並將氣象數據存儲到氣象數據歷史記錄伺服器中，地理信息系統伺服器負責更新每個氣象監控站 的地理信息，氣象數據報警伺服器負責記錄和提供氣象報警數據。所述簇頭包括ARM處理器，以及與ARM處理器相連的RS485模塊、電源模塊及第二GPRS模塊，數據採集卡通過通信線連接到所述RS485模塊，所述ARM處理器嵌入實時作業系統，用於管理氣象數據的採集及與氣象監控中心的數據通信。所述氣象監控工作站還連接有氣象傳感器設備維護伺服器，ARM處理器通過對各傳感器數據的採集和掃描，判斷傳感器的好壞，並將傳感器設備信息發送到氣象監控中心的氣象傳感器設備維護伺服器對各氣象監控站的氣象監控設備信息進行維護和管理。本發明的優點是結合無線傳感網與地理信息系統，主要解決氣象監控的管理問題。通過氣象監控中心的伺服器，對各地理位置點的氣象信息進行數據分析和處理，並監控各氣象監控站的設備運行，實現氣象監控的集中管理。
圖I是本發明的系統結構框圖。
圖2是本發明的電路結構框圖。圖3是本發明的簇頭結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。如圖1、2所示，本發明的基於地理信息系統的氣象監控系統主要由布置在不同地理位置的氣象監控站，以及用於數據通信的GPRS網絡、基於地理信息系統的氣象監控中心構成。
如圖2所示，所述氣象監控站包括溫、溼度傳感器，風速、風向傳感器，光照傳感器，及與這些傳感器相連的數據採集卡，所述數據採集卡連接到簇頭。所述氣象監控站通過簇頭與氣象監控中心的第一 GPRS數據傳輸模塊使用GPRS網絡進行通信。所述氣象監控中心包括第一 GPRS數據傳輸模塊，地理信息系統伺服器，氣象數據報警伺服器，氣象數據歷史記錄伺服器，氣象傳感器設備維護伺服器，氣象監控工作站。所述氣象監控工作站完成人機互動，它分別與所述第一 GPRS數據傳輸模塊、地理信息系統伺服器、氣象數據報警伺服器、氣象數據歷史記錄伺服器、氣象傳感器設備維護伺服器連接。如圖3所示為本發明簇頭的結構圖，主要由ARM處理器核心板、RS485模塊、電源模塊及第二 GPRS模塊構成。RS485模塊、電源模塊及第二 GPRS模塊均連接到ARM處理器核心板。本發明採用ARM處理器，嵌入實時作業系統，有效管理氣象數據的採集及與監控中心的數據通信。各傳感器的數據採集卡通過通信線連接到所述RS485模塊。RS485通信方式可以有效提高各傳感器與簇頭的距離，從而避免傳感器與簇頭距離的約束。電源模塊為常規方式，為各個用電元器件提供穩定的工作電源。第二 GPRS模塊實現與氣象監控中心的數據通信。氣象監控站通過溫、溼度傳感器，風速、風向傳感器，光照傳感器感知氣象信息，並通過數據採集卡將以上信息進行數位化處理，然後通過RS485通信進入圖3的ARM核心板中，通過軟體程序，將氣象數據進行存儲、運算，並通過圖3中的第二 GPRS模塊將處理後的氣象數據發送到氣象監控中心。氣象監控中心通過第一 GPRS數據傳輸模塊接收來自不同氣象監控站的氣象數據，並將氣象數據存儲到氣象數據歷史記錄伺服器中，地理信息系統伺服器上安裝有GIS系統，負責更新氣象監控站的地理信息，氣象數據報警伺服器負責記錄和提供氣象報警數據。本發明在傳統氣象監控的基礎上增加了氣象設備的自檢和維護功能，該功能主要由ARM處理器中的軟體實現，通過對各傳感器數據的採集和掃描，判斷傳感器的好壞，並將傳感器設備信息發送到氣象監控中心，通過氣象傳感器設備維護伺服器對各氣象監控站的氣象監控設備進行維護和管理。由上可見，本發明在傳統意義的氣象監控上增加了地理信息系統，有效提高氣象監控的管理，因此，可以更好的滿足氣象監控系統的要求。
權利要求
1.基於地理信息系統的氣象監控系統，包括布置在不同地理位置的氣象監控站、用於數據通信的GPRS網絡，以及基於地理信息系統的氣象監控中心，其特徵是所述氣象監控中心包括提供人機互動的氣象監控工作站，以及與所述氣象監控工作站連接的第一 GPRS數據傳輸模塊、地理信息系統伺服器、氣象數據報警伺服器、氣象數據歷史記錄伺服器；所述氣象監控站包括溫、溼度傳感器，風速、風向傳感器，光照傳感器，及與這些傳感器連接的數據採集卡，所述數據採集卡連接到簇頭；所述氣象監控站通過簇頭與氣象監控中心的第一 GPRS數據傳輸模塊使用GPRS網絡進行通信；氣象監控中心通過第一 GPRS數據傳輸模塊接收來自不同氣象監控站的氣象數據，並將氣象數據存儲到氣象數據歷史記錄伺服器中，地理信息系統伺服器負責更新每個氣象監控站的地理信息，氣象數據報警伺服器負責記錄和提供氣象報警數據。
2.如權利要求I所述的基於地理信息系統的氣象監控系統，其特徵是，所述簇頭包括ARM處理器，以及與ARM處理器相連的RS485模塊、電源模塊及第二 GPRS模塊，數據採集卡通過通信線連接到所述RS485模塊，所述ARM處理器嵌入實時作業系統，用於管理氣象數據的採集及與氣象監控中心的數據通信。
3.如權利要求2所述的基於地理信息系統的氣象監控系統，其特徵是，所述氣象監控工作站還連接有氣象傳感器設備維護伺服器，ARM處理器通過對各傳感器數據的採集和掃描，判斷傳感器的好壞，並將傳感器設備信息發送到氣象監控中心的氣象傳感器設備維護伺服器對各氣象監控站的氣象監控設備信息進行維護和管理。
全文摘要
本發明提供了一種基於地理信息系統的氣象監控系統，包括布置在不同地理位置的氣象監控站、GPRS網絡，以及基於地理信息系統的氣象監控中心；所述氣象監控中心包括提供人機互動的氣象監控工作站，以及與所述氣象監控工作站連接的第一GPRS數據傳輸模塊、地理信息系統伺服器、氣象數據報警伺服器、氣象數據歷史記錄伺服器；所述氣象監控站包括溫、溼度傳感器，風速、風向傳感器，光照傳感器，及與這些傳感器連接的數據採集卡，所述數據採集卡連接到簇頭，通過簇頭與氣象監控中心進行通信。本發明通過氣象監控中心的伺服器，對各地理位置點的氣象信息進行數據分析和處理，並監控各氣象監控站的設備運行，實現氣象監控的集中管理。
文檔編號H04L29/08GK102970366SQ20121048260
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月23日 優先權日2012年11月23日
發明者高揚, 黃奎, 李曉東, 徐高松 申請人:江蘇物聯網研究發展中心