[發明專利]自動氣象站miniOS數據采集處理系統及其工作方法

在審

• 申請號: 201611195210.6
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN106713451A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 韓笑;嚴明良;畢汪虹;唐紅昇
• 申請（專利權）人: 蘇州市氣象局;南京匯興博業數字設備有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;G01W1/02
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所32230
• 代理人: 栗仲平

技術領域

本發明屬于自動氣象站技術領域，涉及一種氣象數據處理系統，具體涉及一種氣象數據信息的采集、解析處理系統結構。本發明還涉及這種氣象數據處理系統結構的工作方法。

背景技術

新型自動氣象站基于現代總線技術和嵌入式系統技術構建，采用國際標準并遵循標準和開放的技術路線進行設計，它由硬件和軟件兩大部分組成。硬件包括采集器（1個主采集器和若干個分采集器）、外部總線、傳感器、外圍設備四部分；軟件包括嵌入式軟件、業務軟件二部分。目前氣象部門處理氣象數據的現狀是，在全國范圍內布設了大量的無人值守氣象站點，其數據采集業務模式為：站點數據采集板接收各類傳感器監測數據后進行電解析，通過GPRS模塊向部署在服務器上的數據接收中心站傳輸數據流，通過中心站軟件解析數據流形成數據文件并進入內部數據庫。在這里數據匯總和傳輸模式為：無人值守站點→市級或省級服務器→通過文件發送到上級匯總服務器直至國家級服務器→國家級服務器匯總后通過衛星進行全國共享。

由于在現實使用中，主機運行過程若遇突發異常，就會導致無法向氣象中心站或市級、省局和國家局及時發送氣象數據，進而無法實現自動氣象站的遠程監控。給氣象業務工作造成一定程度的不利影響。同時，數據通過文件形式的層層匯集，和衛星形式的廣播下發結構，決定了全國數據的實時共享和業務應用無法保證實現。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于自動氣象站的新型miniOS氣象數據采集處理系統結構。該處理系統結構的主要功能是采集、存儲、解析數據流，將數據流直接解析后，運行4G通訊模塊，向多IP標識的中國氣象局數據中心云平臺及其加速、備份節點實時傳輸氣象數據。該發明可以快速的在所有需要共享資料的氣象局端、野外無人站點端進行數據傳輸。即便主機運行出現異常，也不會導致氣象采集數據丟失和數據傳輸中斷的問題。從而解決了目前因為主機突發異常所導致的數據丟失和數據中斷傳輸問題。該設置成本低廉，可以與現有自動氣象站快速對接，社會效益潛力大。另一方面，該結構將極大的提升數據共享分發效率，是一種數據采集分發結構的創新應用。本發明還將提供這種氣象數據處理系統的工作方法。

完成以上發明目的的技術方案是：一種miniOS氣象數據采集處理系統結構，其特征在于：本采集處理系統的處理板上，嵌入有CPU，并內置4G通訊模塊，與多IP標識的中國氣象局數據中心云平臺通訊連接，同時與各個野外無人站點端的各個傳感器（如氣壓傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、風向傳感器、風速傳感器、雨量傳感器、蒸發量傳感器、日照傳感器、輻射傳感器、地溫傳感器等氣象要素傳感器）快速對接；所述的各個處理板之間共享氣象局端和鄰近野外無人站點端的資料，并進行快速數據分發，及相互認證和比對；所述各個處理板采集的數據分別設置后臺獨立存儲；所述各個處理板與主機通過串口和總線連接。

在主機運行突發異常中斷工作時，各個處理板可同時越過主機，按照當前的設置定時向多IP標識的中國氣象局數據中心云平臺傳輸氣象數據。

換言之，本發明的方案是：一種新型的miniOS氣象數據采集處理系統結構取代現有技術的GPRS模塊，1、所述的處理板，嵌入CPU，集中采集、存儲、解析最前端的各個氣象傳感器信號，直接解析數據采集板的數據流，實時分析后向多IP標識的中國氣象局數據中心云平臺及其加速、備份節點實時入庫；2、內置運營商4G通訊模塊；3、為預防工作中斷，所述處理板可以是多個，這樣的結構可以快速的在所有需要共享資料的氣象局端和野外無人站點端進行快速數據分發；4、所述各個miniOS處理板采集的數據可在后臺獨立存儲，也可相互認證和比對；5、所述處理板與主機通過串口和總線連接，在主機運行突發異常中斷工作時，處理板可在同時越過主機，按照當前的設置定時傳輸氣象數據。從而保證了自動氣象站工作的連續性，解決了目前因為主機突發異常所導致的數據丟失和中斷傳輸的問題。該設置成本低廉，可以與現有自動氣象站快速對接，市場需求大，社會效益可觀。

本發明的miniOS氣象數據采集處理系統結構，利用miniOS進行無人值守自動氣象站數據入庫，入庫環節可以達到最少，同時通過給數據流打上唯一標簽，可以進行數據溯源，這些都是以前的數據解析系統結構所不能實現的。另外，任意范圍的數據共享在分鐘級別可以全部實現，比原來以數小時為單位的數據共享效率有極大提升。因此，miniOS處理數據的性能更強，效率更高，人機交互體驗更好，為今后取代數據采集板提供了很好的借鑒意義。

更優化和更具體地說，本發明的技術方案是：