網絡通信技術在自動氣象觀測的應用

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摘要：隨著近些年來我國自動化技術的不斷發展，各種科技含量高、應用效果好的自動氣象觀測系統逐漸被廣泛使用，成為現階段氣象監測不可或缺的有效工具之一。在實際應用過程中，網絡通信技術具有重要作用，對網絡通信技術在自動氣象觀測系統中的應用進行研究具有重要意義。

關鍵詞：網絡通信技術；自動氣象觀測系統；應用

經過多年的發展，我國現階段的自動氣象觀測系統取得了長足的進步。通過使用自動氣象觀測系統可以有效獲取相關氣象信息，滿足當前社會對氣象預報方面的需求。但是，在對信息進行傳輸過程，一般需要用到網絡通信技術才能夠保證信息的正常傳輸，因此，只有在網絡通信技術正常使用的基礎上才能實現氣象信息的正常分析。

1有線網絡數據通信技術概述

作為一種傳統的通信方式，有線網絡數據通信使用時間較早，在現階段依然是我國大部分地區自動氣象觀測系統使用的通信方式。這種通信方式所涉及的設備主要由以下部分組成：1）數據采集傳感器節點。這一部分的主要作用是進行數據采集，實現對各種氣象信息的獲取。2）數據匯總的中繼設備。這一部分主要是對所獲取到的數據進行匯總，以便后續傳輸。3）專用的通信電纜。這一部分的主要作用是作為數據傳輸途徑而存在。4）終端控制計算機。這一部分的主要作用是對數據及逆行處理。在自動氣象站進行搭建的過程中，由于要考慮信息安全以及數據泄露等問題，一般都會選擇質量較好、可靠性較高的同軸電纜進行傳輸。這種方法可以實現較大的數據吞吐量，同時可以保證信號穩定，避免外界干擾，保證數據安全[1]。通過對自動氣象觀測系統的組成進行分析可以發現，作為數據搜集的傳感器節點，其設備內部由于存在較多的感應元件，在外界氣象元素發生變化，例如溫度、濕度等發生變化時，在電器元件上就會產生一定量的感應電流，這種感應電流作為可以轉化為數據信號，通過進行線性轉換等處理實現對各種信息的分析處理。在獲得分析數據之后，再通過一定的軟件等對數據進行篩選，對其中的一些異常波動進行剔除，以保證數據的準確性，從而實現天氣預報的準確性的提高。數據采集器則是負責將這些獲取的數據通過網絡傳輸到終端控制計算機內，終端計算機可以對格式進行審核，在審核完成之后降低進行分類存儲，同時依據相關要求對文件進行備份。例如依據相關標準對其進行分類存儲，可以依據時間對數據文件進行分類，便于管理員及逆行查閱。同時在終端計算機中還會設定相應的功能模塊，依據不同需要對氣象報告進行編輯發報，最終形成完整的氣象報告。通過進行網絡通信技術最終實現對氣象信息的播報，同時將分析結果以及相關氣象資料傳輸到數據庫中進行存儲[2]。

2無線網絡數據通信技術分析

隨著近些年來對氣象觀測要求的不斷提高，大多數自動氣象觀測設備都設置在野外區域。例如當前使用較多自動氣象觀測站等，如果采用有線方式進行連接，會使得線路的架設出現較大的難度，安裝成本和難度就會大大降低，同時在之后的運行維護過程中會出現額外的壓力。針對這些問題，現階段采用結構更加簡單、成本更加低廉，同時維護過程更加便捷的無線通信系統來實現數據的傳輸任務[3]。對一些區域內的自動氣象觀測站而言，無線網絡傳輸的自動氣象觀測系統主要是由以下部分組成：首先是氣象信息采集器，用于氣象數據采集。其次是太陽能電池，用于提供能量。最后是通信傳輸模塊。不同于有線傳輸系統，無線傳感器在供電方面采用的是太陽能電池，同時采用3G網絡實現數據傳輸。經過多年的使用，這項技術現階段已經較為成熟，技術的可靠性和穩定性已經有了較好的提高，在實際過程中已經可以滿足各種數據傳輸的要求。同時，在使用過程中，這種技術由于采用了數據分組交換，因此可以有效保證數據在進行傳輸過程中實現封裝和實時傳輸，避免由于電路作用帶來的時間問題，保證了數據傳輸的及時性和有效性的提高。在當前技術條件下，無線數據傳輸技術在數據吞吐量方面已經完全可以滿足當前氣象觀測的要求。在實際應用過程中，當前使用的無線3G數據傳輸技術既可以實現單對單的數據傳輸，又可以實現單對多的數據傳輸，因此在進行氣象監測過程中可以利用多個數據終端進行處理。

3結束語

經過多年的發展，現階段在氣象觀測方面使用的通信技術主要分為有線和無線兩種。通過對技術特征以及傳輸效果進行比較可以發現，兩種數據傳輸方式各有優點。在實際使用過程中要綜合考慮實際需求，正確選擇合適的數據傳輸方法，才能保證自動氣象觀測系統在獲取數據信息之后技術傳輸，達到較好的觀測效果[4]。

參考文獻：

[1]李震,曹海軍.民航氣象設備系統監控管理發展模式淺析[J].氣象水文海洋儀器,2015(4):102-104.

[2]張遠洪,羅曉松,趙大清,等.淺析移動通信網絡升級對區域自動氣象站GPRS通信的影響[J].貴州氣象,2017,41(1):74-77.

[3]于東良,宮大龍.數字集群通信技術在自動氣象觀測系統中的應用[J].通訊世界,2016(18):24

.[4]高宇,李巖,王晉寧.數字集群通信技術在自動氣象觀測系統中的應用[J].氣象水文海洋儀器,2012,29(4):73-76.

作者:張耀春 單位:錫林浩特國家氣候觀象臺