智能气象监测系统优化设计

发布时间：2017-06-10 23:12

  本文关键词：智能气象监测系统优化设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：准确而及时的气象信息是进行气象预测的基础,也是应对各种突发性气象事件的前提条件。获取气象信息的重要手段之一是智能气象监测系统。智能气象监测系统将计算机技术、网络通信技术与传感器技术三种技术相结合,使气象监测摆脱了以往依赖人工的不便,具有了自动化、微型化、远程化的特点。目前我国的智能气象监测系统基本可以满足行业的需求,但与国外的相比还存在较大的差距,我国智能气象监测系统还存在很大的发展空间。对智能气象监测系统进行优化设计是提高我国气象监测水平的重要手段。实现对智能气象监测系统的优化升级需要从两个方面着手。首先是对气象传感器进行优化设计。包括对传感器的设计和传感器检测电路的设计。气象传感器是气象监测系统的核心,性能优异的检测电路能够最大程度展现传感器的性能。其次是对既存气象监测系统的完善。气象监测系统在使用的过程中会暴露出其设计中存在的各种缺陷,系统的优化设计要针对这些缺陷开展。从这两个方面入手,本文对智能气象监测系统进行了优化设计。主要的研究内容和创新包括：国内智能气象监测系统中的气象传感器严重依赖进口,为了提高自身的核心竞争力,本文针对实验室开发的压阻气压传感器设计了其专用的检测电路。检测电路主要利用处理芯片ERSI1100对气压传感器的输出信号进行数字化处理,然后使用STM32系列微控制器对ERSI1100输出的数字信号进行处理。本文对实验室设计的气象监测系统进行了简要的介绍。包括其系统功能、硬件设计与软件设计三个部分。在综合分析了气象监测系统的各项功能后,本文指出了系统存在的不足,并针对具体的问题完成了优化方案。优化方案主要分为有两个部分：系统软件优化与界面软件优化。系统软件优化通过对数据上传任务的改写,解决了系统无法关闭所有硬件单元,造成系统资源的浪费的问题。界面软件优化通过对界面的重新调整和删减冗余的功能美化了用户界面：通过增加容错性设计解决了用户软件在面对意外情形无法处理而导致软件崩溃的问题;通过增加软件界面功能调高了软件使用的便捷性。最后,本文对自动气象站的测试进行介绍。自动气象站的功能性测试分为硬件检测与软件检测两个部分。测试结果表明自动气象站软件与硬件系统均达到了设计要求。在自动气象站功能完整的条件下,本文对自动气象站的气象要素进行检测,并与国外知名气象站进行比较。测试结果表明,自动气象站能够满足气象行业需求,在气象检测精度性能优秀。本文智能气象监测系统优化设计,解决了气象监测系统当前存在的问题,提出了一种针对压阻气压传感器设计的检测电路。为智能气象监测系统的优化升级提供了一种可以借鉴的方法,具有一定的理论意义和实用价值。
【关键词】：气象监测 优化设计 检测电路
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P415.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.2.1 智能气象站研究现状10-11
• 1.2.2 智能传感器研究现状11-12
• 1.3 论文研究内容及意义12-13
• 1.4 论文组织结构13-15
• 第二章 气象站传感器模块优化设计15-30
• 2.1 芯片介绍15-19
• 2.1.1 传感器芯片15-16
• 2.1.2 处理芯片16-19
• 2.2 设计原理19
• 2.3 硬件设计19-21
• 2.3.1 驱动模块硬件设计20
• 2.3.2 显示模块硬件设计20-21
• 2.4 软件设计21-26
• 2.4.1 驱动模块软件设计21-24
• 2.4.2 显示模块软件设计24-26
• 2.5 传感器模块测试26-29
• 2.5.1 硬件测试26
• 2.5.2 软件测试26-27
• 2.5.3 测试结果27-29
• 2.6 本章小结29-30
• 第三章 气象站软件系统优化设计30-45
• 3.1 系统介绍30-38
• 3.1.1 系统功能30-31
• 3.1.2 系统硬件31-33
• 3.1.3 系统软件33-36
• 3.1.4 存在问题36-38
• 3.2 优化方案38-43
• 3.2.1 系统软件优化38-41
• 3.2.2 界面软件优化41-43
• 3.3 本章小结43-45
• 第四章 气象站系统测试45-53
• 4.1 测试方法45-46
• 4.1.1 软件测试45
• 4.1.2 硬件测试45-46
• 4.2 测试环境46-47
• 4.2.1 气压测试环境46-47
• 4.2.2 温湿度测试环境47
• 4.3 测试结果47-51
• 4.4 本章小结51-53
• 第五章 总结与展望53-55
• 5.1 总结53
• 5.2 展望53-55
• 致谢55-57
• 参考文献57-61
• 作者简介61

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