專利名稱：一種氣象數(shù)據(jù)通信器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種氣象數(shù)據(jù)通信器，屬于氣象通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
氣象觀測(cè)從人工觀測(cè)向自動(dòng)觀測(cè)發(fā)展，而已有的自動(dòng)氣象站的觀測(cè)中，一般采用一種稱為數(shù)據(jù)采集器的裝置來(lái)采集氣象數(shù)據(jù)，主要有兩種形式，一種針對(duì)模擬氣象傳感器 (變送器)，內(nèi)置了大量的A/D轉(zhuǎn)換器通道，將氣象傳感器發(fā)出的模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并換算為相關(guān)的氣象參數(shù)。另一種是針對(duì)具有RS232、RS485等有線的氣象傳感器(變送器)，數(shù)據(jù)采集器采用RS232接口接收傳感器發(fā)來(lái)的氣象數(shù)據(jù)。這些方式存在傳感器連線繁多、連線較長(zhǎng)而影響精度、布線安裝困難、接插件接觸不良等問(wèn)題。在氣象數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸時(shí)，從早期的電報(bào)、電話專線過(guò)渡到GPRS的傳輸，但單種遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信的方法，往往因?yàn)榈卣鸬仍蚴沟猛ㄐ拍K或通信網(wǎng)絡(luò)的失效而丟失數(shù)據(jù)，造成氣象數(shù)據(jù)缺測(cè)，影響天氣預(yù)報(bào)的正確率。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)以上背景技術(shù)的數(shù)據(jù)采集器的缺陷，為滿足新一代的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)氣象站的需要及數(shù)據(jù)通信的可靠性，提供一種氣象數(shù)據(jù)通信器及通信保障方法。本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)手段一種氣象數(shù)據(jù)通信器，包括ARM處理器模塊、傳感網(wǎng)協(xié)調(diào)器、液晶顯示模塊、通信模塊，其中ARM處理器模塊分別與傳感網(wǎng)協(xié)調(diào)器、液晶顯示模塊、通信模塊連接；所述傳感網(wǎng)協(xié)調(diào)器接收無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中各種氣象傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)出的檢測(cè)數(shù)據(jù)，然后發(fā)送至ARM處理器模塊，經(jīng)過(guò)ARM處理器模塊解析處理后，分別將接收到的氣象檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送至通信模塊傳輸?shù)竭h(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心，以及發(fā)送至液晶顯示模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示。優(yōu)選的，本實(shí)用新型的氣象數(shù)據(jù)通信器，所述傳感網(wǎng)協(xié)調(diào)器采用基于ZigBee的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的全功能節(jié)點(diǎn)。優(yōu)選的，本實(shí)用新型的氣象數(shù)據(jù)通信器，所述ARM處理器模塊采用S3C2440處理器內(nèi)核。優(yōu)選的，本實(shí)用新型的氣象數(shù)據(jù)通信器，所述通信模塊包括GPRS模塊、3G模塊以及 TCP/IP 接口。優(yōu)選的，本實(shí)用新型的氣象數(shù)據(jù)通信器，所述液晶顯示器采用具有觸摸屏功能的 240*320分辨率的3. 5寸的彩色顯示器。本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案具有以下有益效果本實(shí)用新型的在實(shí)現(xiàn)氣象數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r(shí)，采用基于ZigBee協(xié)議的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無(wú)線氣象數(shù)據(jù)的接收，并采用3G、GPRS進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信，也可通過(guò)RJ45接口通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)方式將氣象數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心。氣象數(shù)據(jù)通信器及通信保障方法的裝置具有無(wú)線傳輸、節(jié)約布線施工成本、方便增減氣象傳感器節(jié)點(diǎn)等特點(diǎn)，并具有傳感器網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程控制功能。通過(guò)三種遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸模塊及傳輸方法的實(shí)施，保證了只要任何一個(gè)模塊正常的情況下，就可以正常傳輸氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)。

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖。 具體實(shí)施方案
以下結(jié)合附圖對(duì)技術(shù)方案的實(shí)施作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。如圖1所示，本實(shí)用新型的一種氣象數(shù)據(jù)通信器，包括ARM處理器模塊、傳感網(wǎng)協(xié)調(diào)器、液晶顯示模塊、GPRS模塊、3G通信模塊以及TCP/IP接口，其中ARM處理器模塊分別與傳感網(wǎng)協(xié)調(diào)器、液晶顯示模塊、GPRS模塊、3G通信模塊以及TCP/IP接口相連接。ARM處理器模塊ARM處理模塊包含ARM處理器、電源供電電路、復(fù)位電路、RTC晶振、LCD驅(qū)動(dòng)電路、RS232接口電路。ARM處理器采用S3C2440，主頻為400MHz。傳感網(wǎng)協(xié)調(diào)器傳感器協(xié)調(diào)器模塊自行設(shè)計(jì)完成，采用CC2530無(wú)線處理器，利用微型化、低功耗方案設(shè)計(jì)。液晶顯示模塊采用3. 5吋的32(^240分辨率的彩色液晶顯示模塊，具有觸摸屏功能。GPRS模塊采用型號(hào)為ZWG-23A的基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸終端設(shè)備，提供透明數(shù)據(jù)通道，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無(wú)線通信方式。3G通信模塊采用W2000型3G通信模塊，是基于CDMA2000 Ix 2. 5G網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的雙頻終端。采用雙頻CDMA無(wú)線模塊，具有短信、高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)然竟δ埽€能實(shí)現(xiàn)TCP/IP 數(shù)據(jù)傳輸。TCP/IP接口 采用RJ45的接口形式，通過(guò)軟件編程，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的接入功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程有線傳輸。本實(shí)用新型的氣象數(shù)據(jù)通信器在工作時(shí)，可以對(duì)通信實(shí)現(xiàn)保障，包括如下步驟步驟A，采用傳感網(wǎng)協(xié)調(diào)器接收各氣象傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)出的檢測(cè)數(shù)據(jù)，將接收到的檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送至ARM處理器模塊解析處理，并保存在ARM處理器模塊的存儲(chǔ)器中，同時(shí)ARM處理器模塊的數(shù)據(jù)接收地址指針加1 ；然后采用通信模塊將檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送至遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心的主機(jī)；步驟B，通信模塊首先采用3G模塊發(fā)送數(shù)據(jù)，如果連續(xù)三次發(fā)送后，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心的主機(jī)沒(méi)有返回任何信息或返回錯(cuò)誤信息，則結(jié)束3G模塊的發(fā)送，進(jìn)入步驟C ；否則，如遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心的主機(jī)在任何一次發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)能夠返回正常接收信息，則將通信模塊的未發(fā)數(shù)據(jù)地址指針加1，結(jié)束本次通信，返回步驟A ；步驟C，通信模塊采用GPRS模塊發(fā)送數(shù)據(jù)，如果連續(xù)三次發(fā)送后，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心的主機(jī)沒(méi)有返回任何信息或返回錯(cuò)誤信息，則結(jié)束GPRS模塊的發(fā)送，進(jìn)入步驟D ；否則，如遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心的主機(jī)在任何一次發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)能夠返回正常接收信息，則將通信模塊的未發(fā)數(shù)據(jù)地址指針加1，結(jié)束本次通信，返回步驟A ；步驟D，通信模塊采用TCP/IP接口發(fā)送數(shù)據(jù)，如果連續(xù)三次發(fā)送后，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心的主機(jī)沒(méi)有返回任何信息或返回錯(cuò)誤信息，則結(jié)束發(fā)送，保持通信模塊的未發(fā)數(shù)據(jù)地址指針不變，在規(guī)定時(shí)間后繼續(xù)發(fā)送未發(fā)出的數(shù)據(jù)，直至數(shù)據(jù)發(fā)送完畢，返回步驟A ；否則，如遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心的主機(jī)在任何一次發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)能夠返回正常接收信息，則通信模塊的未發(fā)數(shù)據(jù)地址指針加1，結(jié)束本次通信，返回步驟A。上電后，通過(guò)軟件編程，ARM處理器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，通過(guò)IXD顯示開(kāi)機(jī)自動(dòng)氣象站LOGO，并進(jìn)入氣象數(shù)據(jù)通信器及通信保障方法功能。傳感網(wǎng)協(xié)調(diào)器將接收到的氣象數(shù)據(jù)發(fā)送到ARM處理器，ARM處理器對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行基本的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制后，顯示在IXD 上以及保存在存儲(chǔ)器中。然后通過(guò)3G、GPRS或TCP/IP方式將ARM處理器的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)中心，一般首選 3G，如遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信受到阻塞則采用TCP/IP方式或者GPRS通信方法。如三種通信方式均失敗，則在一定時(shí)間內(nèi)繼續(xù)嘗試發(fā)送，并保存在存儲(chǔ)器中，直到保存的數(shù)據(jù)接近溢出時(shí)按照先進(jìn)先出的順序依次更新數(shù)據(jù)。如有ARM處理器接收到遠(yuǎn)程主機(jī)發(fā)來(lái)的控制命令，則進(jìn)行識(shí)別處理或轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種氣象數(shù)據(jù)通信器，其特征在于包括ARM處理器模塊、傳感網(wǎng)協(xié)調(diào)器、液晶顯示模塊、通信模塊，其中ARM處理器模塊分別與傳感網(wǎng)協(xié)調(diào)器、液晶顯示模塊、通信模塊連接；所述傳感網(wǎng)協(xié)調(diào)器接收無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中各種氣象傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)出的檢測(cè)數(shù)據(jù)，然后發(fā)送至 ARM處理器模塊，經(jīng)過(guò)ARM處理器模塊解析處理后，分別將接收到的氣象檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送至通信模塊傳輸?shù)竭h(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心，以及發(fā)送至液晶顯示模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣象數(shù)據(jù)通信器，其特征在于所述傳感網(wǎng)協(xié)調(diào)器采用基于 ZigBee的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的全功能節(jié)點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣象數(shù)據(jù)通信器，其特征在于所述ARM處理器模塊采用 S3C2440處理器內(nèi)核。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣象數(shù)據(jù)通信器，其特征在于所述通信模塊包括GPRS模塊、3G模塊以及TCP/IP接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣象數(shù)據(jù)通信器，其特征在于所述液晶顯示器采用具有觸摸屏功能的240*320分辨率的3. 5寸的彩色顯示器。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種氣象數(shù)據(jù)通信器，屬于氣象通信技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型包括ARM處理器模塊、傳感網(wǎng)協(xié)調(diào)器、液晶顯示模塊、通信模塊，其中ARM處理器模塊分別與傳感網(wǎng)協(xié)調(diào)器、液晶顯示模塊、GPRS模塊、3G通信模塊以及TCP/IP接口相連接。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)氣象數(shù)據(jù)的局地?zé)o線采集與遠(yuǎn)程無(wú)線或互聯(lián)網(wǎng)通信，傳感網(wǎng)協(xié)調(diào)器接收局地?zé)o線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳來(lái)的氣象數(shù)據(jù)并發(fā)送給ARM處理器模塊，經(jīng)處理存儲(chǔ)后再由GPRS模塊、3G通信模塊無(wú)線發(fā)送或由TCP/IP接口通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心。節(jié)約了與傳感器節(jié)點(diǎn)連接所需的布線，并且容易擴(kuò)充傳感器節(jié)點(diǎn)，提高了數(shù)據(jù)通信的可靠性。
文檔編號(hào)G08C17/02GK202075855SQ20112017154
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月26日
發(fā)明者唐慧強(qiáng), 孫偉, 李超, 閭軍, 鮑磊磊 申請(qǐng)人:南京信息工程大學(xué)