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分布式气象综合观测系统网络通信应用技术的研究

发布时间:2016-09-26 21:12

  本文关键词:分布式气象综合观测系统网络通信应用技术的研究,由笔耕文化传播整理发布。


《山东大学》 2007年

分布式气象综合观测系统网络通信应用技术的研究

刘爱梅  

【摘要】: 分布式气象综合观测系统是集信号采集技术、现代通信技术以及计算机网络技术为一体的分布式实时监测系统。它的特点是实效要求高,同时性强、站点多,分布不集中。国外气象站已基本采用遥测自动气象站,观测的同时性和准确度得到改善和提高。国内自动观测起步晚,而且建设不统一,特别是网络通信方面没有统一规范,比较混乱。很有必要对此问题进行研究。本文正是基于这种目的,对比分析国内气象观测系统的通信方式,研究分布式气象综合观测系统的通信组网方案,并以此为依据进行了济南市气象综合观测系统的建设。 本文首先研究了课题的背景、国内外发展现状、课题的目的和主要工作;深入研究了分布式实时监测系统网络通信相关技术,重点对移动通信技术的发展演进和网络技术中重要的TCP/IP协议进行研究。 其次对国内气象观测系统通信传输方式的发展过程进行研究。对比分析PSTN通信、微波通信、专线通信、GSM短消息通信、GPRS无线通信五种通信方式。GPRS网络覆盖范围广、布网灵活方便、传输速率较高、实时在线、通信费用低,Internet技术成熟、网络稳定、接入方便,而且两者已实现无缝连接,针对气象综合观测系统的特点和特殊需求,基于GPRS和Internet的分布式气象综合观测系统是最佳选择。 最后在系统的具体实现中,研究了系统的总体框架和设计任务。整个系统可以分为控制中心端、采集器终端和通信机三大部分。控制中心端主要由中心控制软件组成,功能包括对远程终端发布指令,对采集数据实时处理入库并生成规范的气象文件上传省气象局,提供管理平台和数据检索平台。采集器终端主要完成对气象要素的采集工作。通信机通过对H7118 GPRS DTU模块的设置完成GPRS通信方式的实现。在系统的设计过程中,研究了各种气象要素传感器的工作原理,并对系统中的关键技术如并发处理技术、时钟同步技术、数据采集技术、数据存储技术等进行了深入的研究。 基于上述内容的研究与实现,本文开发的基于GPRS和Internet的分布式气象综合观测系统能够满足现代分布式监测系统的需要,,从而对今后同类系统的设计、开发和实现有很高的指导意义和参考价值。

【关键词】:
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP399-C3
【目录】:

  • 摘要8-10
  • ABSTRACT10-12
  • 第一章 绪论12-15
  • 1.1 课题研究的背景12-13
  • 1.2 国内外气象综合观测系统的发展13-14
  • 1.3 课题的研究目的14
  • 1.4 课题的主要研究内容14-15
  • 第二章 分布式实时监测系统网络通信相关技术15-20
  • 2.1 移动通信技术发展演进16-18
  • 2.1.1 蜂窝移动通信技术发展16
  • 2.1.2 IEEE宽带无线接入技术的发展16-17
  • 2.1.3 GPRS技术17-18
  • 2.1.4 我国无线通信技术的标准化工作18
  • 2.2 TCP/IP协议18-20
  • 2.2.1 传输控制协议(TCP)19
  • 2.2.2 用户数据报协议(UDP)19-20
  • 第三章 基于GPRS和Internet的分布式气象综合观测系统设计20-30
  • 3.1 系统总体设计20-22
  • 3.1.1 设计任务20-21
  • 3.1.2 设计原则21
  • 3.1.3 系统特点21-22
  • 3.2 组网方案的设计22-27
  • 3.2.1 通信方式的对比22-24
  • 3.2.2 基于GPRS和Internet的方案设计24-27
  • 3.3 通信模块的设计27-30
  • 3.3.1 H7118 GPRS DTU特点27-28
  • 3.3.2 H7118 GPRS DTU工作原理28
  • 3.3.3 H7118 GPRS DTU技术参数28-30
  • 第四章 基于GPRS和Internet的分布式气象综合观测系统集成30-45
  • 4.1 总体结构30-31
  • 4.2 控制中心站31-33
  • 4.2.1 软件组成及其功能31-33
  • 4.2.2 Internet连接33
  • 4.3 数据采集终端33-37
  • 4.3.1 硬件构成及其工作原理33-37
  • 4.3.2 数据采集器软件37
  • 4.4 通信机37-40
  • 4.4.1 本地终端方式37
  • 4.4.2 GPRS模块37-38
  • 4.4.3 短消息热备份38-40
  • 4.5 关键技术40-43
  • 4.5.1 并发处理技术40-41
  • 4.5.2 时钟同步技术41
  • 4.5.3 数据采集技术41-42
  • 4.5.4 采集器内数据的存储技术42-43
  • 4.6 试验结果及分析43-45
  • 总结与展望45-46
  • 附件一 本地串口通信协议46-57
  • 参考文献57-60
  • 致谢60-61
  • 攻读学位期间所发表的学术论文目录61-62
  • 学位论文评阅及答辩情况表62
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      本文关键词:分布式气象综合观测系统网络通信应用技术的研究,由笔耕文化传播整理发布。



    本文编号:124114

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