专利名称：自动气象观测场现代通信系统的制作方法
技术领域：
本实用新型用于气象观测场的通信及监测系统，尤其是将整个气象观测场的通信 线路光纤化，采用以太网的组网技术的自动通信系统。
背景技术：
目前，气象观测场仍然采用传统的电缆连接方式，每个传感器到集中器通过点对 点方式解决，通信总线大都采用RS232或都RS485这两种方式，会带来如下问题1、雷击损坏观测设备和计算机；2、鼠咬损坏线路；3、通信速率太低，难以支持图像和大量数据的传输；4、无计算机网络，难以实现设备监控和新业务的开发；5、日晒、风吹、湿潮，观测传感器与其控制器的连接器老化、锈损，以及连线氧化， 常造成连接故障，导致观测数据误差增大，甚至错误。针对气象观测场面临的上述问题，需要对气象观测场进行必要的改造和升级，防 止雷击，提高数据传输速率和可靠性，同时支持气象新业务的开发。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种自动气象观测场现代通信系统，以防雷和提高数据 传输速率和可靠性。本新型的目的是这样实现的一种自动气象观测场现代通信系统，包括，工作电 源，与各种室外气象仪器连接的气象数据采集器，业务主机，监控服务器以及与监控服务器 通信的上位机，还具有数据传输单元经该单元的无损监管通信输入口通过电缆与气象数据采集器连 接；经该单元的以太网光口连接第一光缆一端；光交换机光交换机输入端连接第一光缆另一端，光交换机上的以太网电口连接
第二电缆一端；监控服务器其信号输入端连接第二电缆另一端；第一光电转换器经其上的RS232电接口通过第三电缆与气象数据采集器连接； 经其上的RS232光接口连接第二光缆一端；第二光电转换器其信号输入端连接第二光缆另一端，其上的RS232电接口连接 第四电缆一端；业务主机其信号在输入端连接第四电缆另一端。上述工作电源构成为两块充电电池均置于悬挂于空中的箱体内，且箱体上设置 有用于充电或供电的切换开关。本新型在保证原有气象业务不受任何影响的前提下，采用以太网的组网技术，对 自动气象观测场实施光纤化改造，解决了气象观测场RS232串行通信高速长距离数据传输问题；强化了测场设备、值班中心设备、通信系统的雷击串扰抗毁；解决了业务扩展和科研 活动带来的扩容和兼容性问题，以及设备故障智能检测和远端管理。本新型的有益效果是1、电源隔离采用室外电池组对所有观测场气象仪器提供电源，防止雷电侵害 气象仪器，提高了防雷性能。2、光传输所有室外气象仪器通过光缆接到室内机房，有效阻止雷电的蔓延，极 大地提高了传输能力和数据传输可靠性，也有利于网络维护，同时也提供TCP/IP的接入能 力。3、故障实时报警能在1分钟内对所有气象仪器以及其上的传感器件、电池容量 等可能出现的故障进行报警。报警方式包括观测场机房主机屏幕闪烁、主机喇叭语音、手机 短信等。报警信息一直持续到故障的处理为止。4、数据质量监控观测场机房主机实时收集了观测场内的所有气象要素数据，对 有相关性的数据要素进行对比分析，进一步监控数据质量。
图1是本新型工作电源隔离箱示意图。图2是本新型本地观测场网络结构示意图。图3是本新型气象数据质量监控界面。
具体实施方式
图2所示为根据本实用新型的本地观测场网络结构示意图，包括工作电源，与各 种室外气象仪器连接的气象数据采集器，业务主机，监控服务器以及与监控服务器通信的 上位机，还具有数据传输单元经该单元的无损监管通信输入口 1通过电缆7与气象数据采集器 连接；经该单元的以太网光口 2连接第一光缆8一端；光交换机光交换机输入端连接第一光缆8另一端，光交换机上的以太网电口 3连
接第二电缆9一端；监控服务器其信号输入端连接第二电缆9另一端；第一光电转换器13 经其上的RS232电接口 4通过第三电缆10与气象数据采集 器连接；经其上的RS232光接口 5连接第二光缆11 一端；第二光电转换器14 其信号输入端连接第二光缆11另一端，其上的RS232电接口 6连接第四电缆12 —端；图2中，光电转换13为第一光电转换，光电转换14为第二光电转换。业务主机其信号在输入端连接第四电缆12另一端。如图2所示，本实用新型的自动气象观测场现代通信系统对传统的电缆用光缆进 行了替换，并将通信方式由传统的串口通信升级为基于TCP/IP体系结构的以太网通信方 式。对通信线路的光纤化，同时对自动气象观测场设备的电源进行防雷改造后，基本消除了 雷击对气象设备的威胁。将通信网络升级到以太网后，提高了数据传输的速率和可靠性，同 时为新业务的开展提供了良好的平台。[0035]本自动气象观测场现代通信系统中，数据传输单元DTU由以下部分构成无损监 管通信输入口(232或CAN或RS485协议)4个、以太网口 2个和透明光通信转发口 2个。数据传输单元DTU将输入口的数据从以太网口传输到监控服务器0FS，监控服务 器OFS根据数据类型对气象业务数据和报警数据进行处理，解析气象业务数据，存入数据 库并发送到上级服务器；报警数据在界面显示。图1所示为电源隔离箱示意图。工作电源构成为两块充电电池16、17均置于悬 挂于空中的箱体15内，且箱体上设置有用于充电或供电的切换开关18。电源采用两块充电 电池，悬于空中，分开供电。智能开关在现场电池之间自动切换。充电时，不供电；供电时， 不充电。消除了雷击。本实用新型自动气象观测场现代通信系统。通过底层数据传输单元DTU对报警数 据的采集，可以获得气象传感器件、电池容量的故障信息，在报警界面上进行报警显示。图3是本实用新型自动气象观测场现代通信系统的数据质量监控界面。通过本系 统的算法判断，可以得知当前数据是否存疑或错误，并在界面上显示。
权利要求1.一种自动气象观测场现代通信系统，包括，工作电源，与各种室外气象仪器连接的 气象数据采集器，业务主机，监控服务器以及与监控服务器通信的上位机，其特征是还具 有数据传输单元经该单元的无损监管通信输入口(1)通过电缆(7)与所述气象数据采 集器连接；经该单元的以太网光口(2)连接第一光缆(8) —端；光交换机光交换机输入端连接第一光缆(8 )另一端，光交换机上的以太网电口( 3 )连 接第二电缆(9) 一端；所述监控服务器其信号输入端连接第二电缆(9)另一端；第一光电转换器(13):经其上的RS232电接口(4)通过第三电缆(10)与所述气象数据 采集器连接；经其上的RS232光接口(5)连接第二光缆(11) 一端；第二光电转换器(14)其信号输入端连接第二光缆(11)另一端，其上的RS232电接口 (6)连接第四电缆(12)—端；所述业务主机其信号在输入端连接第四电缆(12)另一端。
2.根据权利要求1所述的自动气象观测场现代通信系统，其特征是所述工作电源构 成为两块充电电池(16、17)均置于悬挂于空中的箱体(15)内，且箱体上设置有用于充电 或供电的切换开关(18)。
专利摘要一种自动气象观测场现代通信系统，主要由工作电源，与各种室外气象仪器连接的气象数据采集器，业务主机，监控服务器以及与监控服务器通信的上位机，以及数据传输单元，光交换机，和两个光电转换器等组成；气象数据采集器经电缆与数据传输单元连接，数据传输单元与光交换机之间采用光缆连接通信，光交换机经电缆与监控服务器连接；气象数据采集器和业务主机分别与一个光电转换器连接，两个光电转换器之间经光缆连接。它具有防雷性能好、数据传输速率高和可靠性好的特点。
文档编号H04L12/28GK201887790SQ201020690138
公开日2011年6月29日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者冯正全, 张 杰, 文展, 文斌, 郑郁正 申请人:成都信息工程学院