近海海洋仪器试验场微波通信系统构建与测试

针对海洋环境监测仪器检测需求,基于上海近海代表不同海况的5个典型站点进行了一体化海洋环境监测仪器设备试验场构建,微波宽带通信是其必要基础条件之一。根据各站点地理位置、彼此距离和基础设施海拔,进行了373 MHz和778 MHz两个微波频率的通信距离、信号衰减等的计算,确定了以80 m海拔的大戢山为中心进行中继、由该站点将其他4个站点数据传输登录的方案。分两部分对所构建微波通信系统进行了现场测试,结果表明该系统可以达到各站点间视频互联互通的目标,岸站平台对其余试验场的观测点实现了稳定实时在线观测,为试验场通信系统建设打下了技术基础。     

基于铱星通信的海洋环境在线监测系统

为克服目前海洋环境在线监测仪器设备在应用北斗卫星通信系统的区域限制和Argos卫星通信系统的实时性限制,设计了基于铱星通信系统,并应用于海洋环境在线监测的漂流浮标。浮标采用C8051F单片机作为控制核心,利用HD—2005型便携式χ-γ剂量率仪和海水温盐深测量仪等作为传感器,测量数据经铱星突发短数据终端模块9602上传至铱星通信系统指定邮箱,或反向传送控制命令。浮标通过海上模拟实验获得了较好的效果,初步证明了该设计方案满足低功耗实时传输海洋环境监测数据的要求。     

基于多通信模式的分布式测控系统设计与应用

基于车辆新型供电体制测试需要的目的,综合虚拟仪器技术和多种通信网络技术,构建了一个包含多种通信模式的分布式测控系统;并采用虚拟仪器软件LabWindows/CVI,借助串行通信技术和以太网络技术,编制应用程序;实现各子测控系统数据采集、初步分析和控制指令发布的功能;完成各子测控系统与远程监控终端的数据传递,使远程监控终端对整个系统运行的情况进行直观的实时图形化显示,并能对整体的实验数据进行统计、分析和实验结果的输出.     

海上平台水文气象数据监测系统的设计与实现

基于.NET开发平台和云存储、并行计算、多线程和应用程序托管等技术设计并实现了面向海上平台水文气象数据的监测系统。系统集海量数据的采集、发送、处理、管理和可视化于一体,解决了海上平台的风、海流、波浪、泥温和盐度等海量水文气象数据难以采集、无法远程快捷智能传输、难以进行有效处理和挖掘以及难以可视化的问题。为长期有效获得并处理海量连续水文气象观测数据,进而提供有效水文气象信息指导给出了解决方案。     

基于WiFi的环境监测系统设计

WiFi（Wireless Fidelity）技术具备传输速率高、传播距离远、覆盖范围广等特点,在无线局域网应用中得到了迅猛的发展。本文设计并实现了一种基于Wi-Fi技术的室内环境监测系统。基于Gainspan平台完成处理器模块,电源模块,传感器模块和无线通信通信模块的构建,准确获取温度,湿度,光照等传感器数据,节点与服务器建立连接并完成数据的无线传输,成功地实现了环境信息采集。服务器根据各节点无线信号强度RSSI实现节点的定位,同时以B/S的架构搭建WEB实时观测平台,通过通信网络实时接收传感数据,完成对监测区域内目标的监测、定位及其它相关的应用。结果显示,本文设计的环境监测系统性能稳定,数据准确,具有很好的实用价值和应用前景。     

用Delphi开发热辊温度和速度实时监控系统

介绍了采用Delphi开发热辊温度和速度实时监控系统，使用ActiveX通信控件MSComm，通过自主协议实现单片机与上位监控机的实时通信，完成热辊温度和速度等控制参数的显示和在线修改。用ADO数据接口和Access数据库完成监控数据的存储。     

基于多线程技术提高电量采集的实时性

论文分析了建立在串口通信基础上的电量采集过程,利用多线程技术可实现变电站综合分析系统中电流、电压、功率因数等数据的实时采集、实时显示和实时分析,并对主变损耗,母线电量平衡等综合性能指标完成实时计算,并最终转化为图形的实时显示:同时对相关线路开关切换引起的电量统计方式的改变,能够自动识别并对电量进行自动处理.     

RabbitMQ在气象通信系统中的应用研究

随着现代气象自动观测技术的迅速发展,气象资料的数量及类型都大大增加。重要的气象观测资料产生的频次已经提升到了分钟级,传输的时效也要求提高到秒级。目前的气象通信系统1.0版本是基于传统的TCP/IP协议的FTP文件传输方式,已无法满足大数量、高频次、多种类的观测数据高时效传输。为满足现有业务的需求,设计了基于RabbitMQ消息通信传输模式的气象通信系统2.0版。着重研究RabbitMQ消息队列技术在气象通信系统中的应用,包含消息中间件技术、消息传输架构设计、观测数据消息封装、高时效高可靠设计、交换控制策略设计等。应用结果表明,基于RabbitMQ技术开发的气象通信系统运行稳定,96%的气象观测数据能够在2秒内完成从台站到国家级的传输,并且在10秒内完成全部数据的传输,通过交换控制策略将数据及时转发给业务单位使用,大幅提升了气象数据的传输时效性和服务能力。     

目标诸元图形化处理方法研究

利用TeeChart Pro工具开发出数据图像分析系统,具有实时数据监测和事后数据预处理的功能。通过MSComm控件实现串口通信以控制系统实时显示设备采集的数据来观测飞行器轨迹曲线,同时支持在界面上直接操作图像曲线以实现剔点功能,极大的方便了观测数据和修改数据。     

智能建筑实时在线远程实验系统设计

该项目集计算机通讯与网络技术、自动化控制技术与检测技术、信息处理技术等为一体的研究项目,涉及面宽,多学科交叉。系统采用OPC技术实现现场设备与上位机软件的通信,完成实时数据的采集,使用ODBC完成实时数据与信息网络数据的融合,运用ASP应用程序实现监控系统与Web服务器之间的通信．从而实现对实验子系统的远程操作。     

多要素气象观测无人机系统的设计与应用

针对开展城市小尺度精细化气象观测的应用需求,通过将无人机控制技术、气象观测技术与计算机及通信技术相结合,研制了一套多要素气象观测无人机系统,并开发了相应的数据采集传输模块和地面监控展示软件,实现了基于无人机平台的气温、气压、相对湿度、风速、风向、颗粒物浓度等气象要素的采集与实时传输。经过地面和空中飞行试验数据对比验证,该系统操控灵活、运行良好、稳定可靠,具有良好的应用前景,可广泛应用于城市精细化气象观测、应急救灾、环境监测等领域。     

基于5G通信的地面气象观测站数据监测系统设计

针对当前地面气象观测站中冗余干扰信息研究存在的数据监测精准度低的问题,提出基于5G通信的地面气象观测站数据监测系统设计;以CC2430芯片参考电路为基础,设计系统硬件结构,利用传感器单元将物理量转化为电信号形式,使用HMP45D型温度/湿度传感器调理温湿度信号,采用MSP430F437 MCU模块,具有可编程电压管理器/监视器;通过GPRS通信模块,将采集到的气象数据传送到处理设备之中,经过后端数据处理模块完成数据处理;确定5G通信RIM-RS时域传输位置,构建地面气象观测站数据监测方程,使用5G通信TD-LTE远端基站干扰管理技术,完成观测站数据监测;由系统调试结果可知,该系统能够抑制来自雷达150°方位0~160 km和雷达300°方位150~300 km的干扰回波,数据监测精准度最高为99%,对地面气象观测站数据具有良好的监测效果。     

基于多源卫星遥感的灾害性气象观测数据监测系统设计

灾害性气象的频发不仅给人们的生活带来了极大的影响,而且还危及生态环境的稳定。为减小实测气象数据与真实数据样本之间误差,实现对灾害性气象观测数据的准确监测,设计基于多源卫星遥感的灾害性气象观测数据监测系统。设置温湿度传感器及防辐射罩,按照数据信息传输网络布局形式,将风速风向传感器、雨量传感器、太阳能控制器接入既定模块单元之中,完成监测系统的硬件设计。利用多源卫星遥感技术,定义多源影像空间,通过分解数字卫星图像的方式,确定监测极值点所处位置,并计算相似性度量指标的具体数值,完成基于多源卫星遥感的灾害性气象图像配准处理。根据上位机组网模型,完善WINSOCK控件的连接形式,实现监测系统的执行程序编制,联合相关传感器元件,完成基于多源卫星遥感的灾害性气象观测数据监测系统设计。实验结果表明,多源卫星遥感技术设计系统的湿度测量曲线、气压测量曲线、风速测量曲线与真实气象数据样本之间的误差值均未超过2%,能够准确监测灾害性气象观测数据。     

基于5G通信及遥感卫星的气象观测站数据监测系统设计

针对传统气象观测站数据监测系统受到干扰数据影响而导致监测精准度低的问题,提出了基于5G通信及遥感卫星的气象观测站数据监测系统设计;根据系统平台架构,将系统分为应用层、插件层、数据层和软件硬件支撑层4个层次;使用CC2530采集终端采集空气温湿度、土壤湿度等数据,利用5G通信技术将数据发送至物联网关,再通过Web将数据存储到手机中;使用PCIE数据采集卡采集遥感卫星气象观测站数据,选择MSOP8监测器监测串口通信数据,完成系统硬件设计;选择后台遥感卫星气象观测站数据库,利用平均算子分析滤波器降噪情况,得到异常数据模型,确定正常数据,实现气象观测站数据监测系统设计;由实验结果可知,该系统监测最高监测效果可达到99%,能够为气象观测站提供设备支持。     

基于CAN总线的嵌入式气象仪器转换器设计

针对目前气象观测站中,不同厂商气象仪器的上位机软件不能彼此兼容,导致一套气象观测站中无法使用不同厂商的气象仪器,无法综合显示和管理不同厂商气象仪器数据的问题,提出了自动气象站气象仪器的通信协议和规则,气象仪器采用该协议规则进行数据通信,上位机集中显示和管理数据,为了验证该方案的可行性和优越性,设计了一种基于CAN总线的嵌入式气象转换器,它是将不同厂商的采集器挂接在总线上,通过转换器对各个厂商的采集器的不同通信标准进行辨识、抽象整合、再次定义,上位机实现综合显示和自适应管理。该系统进行了试用,各项性能测试良好。     

灾害防御区域气象观测站服务数据监测系统设计

受到灾害防御区外界环境干扰,观测站服务数据监测结果不精准,提出灾害防御区域气象观测站服务数据监测系统设计;利用TS910测控通信设备采集区域灾害防御气象观测站的服务数据,结合现场的视频图像,获取预警信息;报警子系统采用不同颜色的灾害预警指示灯,结合采用控制中心和探测引擎构建防御子系统,抵御外部攻击,避免受到外部环境的干扰;利用ArcGIS模块处理业务数据,根据所设计的监控和预警功能,结合WebSocket通信协议设计出三维可视化流程,并将结果实时地显示在计算机上;将冷空气等级作为评判未来天气趋势预判指标,以此为实验对象进行验证分析;由实验结果可知,该系统天气数据监测结果与实际结果一致,具有精准监测效果。     

基于红外通信技术与适配器的高速数据采集系统设计

针对高速数据传输稳定性较低、多源数据传输过程非线性干扰较大的问题,设计了基于红外通信技术与适配器的高速数据采集系统。使用系统高速数据采集层的多个高速适配器,完成各待采对象的高速信号数据采集,将其通过通信层的通信接口上传到红外通信模块,利用该模块将所得信号数据复原成真实数据后并传送到服务层,该层的多源数据融合模块运用主成分分析方法,融合接收到的全部数据,同时采用展示层的液晶显示模块,呈现完整的高速数据采集结果。实验结果表明：该系统在不同信号数据长度下,均能以较高采样速率完成不同类型数据的精确采集;该系统能保证各通信信道在不同通信距离下的高速数据传输稳定性,且所得高速数据融合结果能清晰、完整地呈现全部高速数据采集结果。     

天津气象信息综合管理共享系统建设与应用

随着天津省级气象数据的急剧增加,CIMISS对其存储和管理能力不足、查询规模较大的历史数据时效较低的问题日益突出.针对上述问题,基于分布式存储技术和WebGIS技术构建了天津气象信息综合管理共享系统,实现了天津特色观测数据、预报产品、智能预报、行业共享数据的集约管理、综合展示和统一服务,提升了天津气象大数据访问性能.文中详细阐述了系统的设计思路、数据流程、关键技术、主要功能及应用情况.     

新一代网络视频监控系统在气象部门的应用

新一代网络视频监控系统是一个集多媒体技术、数字图像处理、存储、通信、计算机等新技术于一体的新型视频监控系统.随着全球对气候变化关注的增强,对气象探测数据的要求也越来越高.为保证各类气象观测数据具有代表性、准确性和连续性,需要随时掌握气象探测环境的变化情况,提高观测数据质量,将计算机、通讯、网络、多媒体、存储等技术应用到...