地面气象观测自动化系统技术方案

本实用新型专利技术涉及气象观测技术领域，具体提供了地面气象观测自动化系统，旨在解决如何实现所有业务终端均能够实时获取观测站的气象观测数据的技术问题。为此目的，本实用新型专利技术提供的地面气象观测自动化系统主要包括业务终端以及设置在观测站内的数据采集设备和通信数据转换器，业务终端包括主业务终端和备份业务终端，数据采集设备包括主采集器和备份采集器，通信数据转换器可以基于第一通信协议实时接收第一通信设备发送的通信数据、对接收到的通信数据进行数据转换以及根据第二通信协议将转换后的通信数据发送至第二通信设备。基于上述结构，本实用新型专利技术通过通信数据转换器可以实现主业务终端和备份业务终端均能够实时获取相应采集器输出的气象观测数据。

Automatic System for Ground Meteorological Observation

【技术实现步骤摘要】
地面气象观测自动化系统
本技术涉及气象观测自动化
，具体涉及一种地面气象观测自动化系统。
技术介绍
地面气象观测指的是利用气象仪器和目力对靠近地面的大气层的气象要素值，以及对自由大气中的一些现象进行观测。随着科学技术的进步，地面气象观测业务正逐步向自动化观测方向发展。例如，通过自动化观测设备采集能见度、降水、天气现象和日照等数据，从而避免了人工观测引入的随机误差。由于地面气象观测站中的数据采集设备无法同时接入大量自动化观测设备，往往需求将数据采集设备和一部分自动化观测设备接入综合集成硬件控制器，再通过综合集成硬件控制器接入地面气象观测站中的业务终端。但是，由于综合集成硬件控制器主要是通过串口技术实现业务终端与数据采集设备的相互通信，当业务终端包括多台终端设备时，多台终端设备需要通过综合集成硬件控制器顺次与数据采集设备通信，无法同时通过综合集成硬件控制器与数据采集设备通信来获取自动化观测设备的气象观测数据。进一步地，当地面气象观测站为局站分离式观测站时，观测站值班室与异地值班室中的业务终端也无法同时通过综合集成硬件控制器同时获取自动化观测设备的气象观测数据。相应地，本领域需要一种新的地面气象观测自动化系统来解决上述问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决当存在多个业务终端或业务终端包括多台终端设备时，如何实现所有业务终端或终端设备均能够实时地获取地面气象观测站的气象观测数据的技术问题。为此目的，本技术提供了一种地面气象观测自动化系统，该系统主要包括业务终端以及设置在观测站内的数据采集设备和通信数据转换器，所述业务终端包括主业务终端和备份业务终端，所述数据采集设备包括主采集器和备份采集器，所述通信数据转换器包括第一接口模块、第二接口模块和通信协议转换器，所述通信协议转换器分别与所述第一接口模块和所述第二接口模块连接；所述第一接口模块还与第一通信设备通信连接，用于基于第一通信协议实时接收所述第一通信设备发送的通信数据，所述通信协议转换器用于对所述第一接口模块所接收的通信数据进行通信协议转换；所述第二接口模块还与第二通信设备通信连接，用于基于第二通信协议将所述通信协议转换器所转换后的通信数据发送至所述第二通信设备；其中，所述第一通信协议和所述第二通信协议分别取决于所述第一通信设备和所述第二通信设备，当所述第一通信设备是所述业务终端时所述第二通信设备是所述数据采集设备，当所述第一通信设备是所述数据采集设备时所述第二通信设备是所述业务终端。进一步地，本技术提供的一个可选技术方案是：所述主业务终端包括设置在远端的第一主业务终端以及设置在所述观测站内的第二主业务终端，所述备份业务终端包括设置在远端的第一备份业务终端以及设置在所述观测站内的第二备份业务终端；其中，所述第一主业务终端与所述第一备份业务终端接收到的通信数据是所述系统的主业务数据，所述第二主业务终端与所述第二备份业务终端接收到的通信数据是所述系统的备份业务数据。进一步地，本技术提供的一个可选技术方案是：所述系统还包括设置在所述观测站内的集线器和多个单套气象观测设备；所述集线器分别与所述主采集器、所述备份采集器和所述多个单套气象观测设备中的一部分通信连接，所述多个单套气象观测设备中的另一部分与所述通信数据转换器直接通信连接。进一步地，本技术提供的一个可选技术方案是：与所述集线器通信连接的单套气象观测设备包括能见度观测设备和降水观测设备，与所述通信数据转换器直接通信连接的单套气象观测设备包括天气现象观测设备和日照观测设备。进一步地，本技术提供的一个可选技术方案是：当所述第一通信设备和所述第二通信设备分别是所述业务终端和所述数据采集设备时，所述第一通信协议和所述第二通信协议分别是ModbusTCP通信协议和ModbusRTU通信协议；当所述第一通信设备和所述第二通信设备分别是所述数据采集设备和所述业务终端时，所述第一通信协议和所述第二通信协议分别是ModbusRTU通信协议和ModbusTCP通信协议。进一步地，本技术提供的另一种地面气象观测自动化系统主要包括业务终端以及设置在观测站内的数据采集设备、通信数据转换器、集线器、多个单套气象观测设备和多个双套气象观测设备；所述业务终端包括主业务终端和备份业务终端，所述主业务终端包括设置在远端的第一主业务终端以及设置在所述观测站内的第二主业务终端，所述备份业务终端包括设置在远端的第一备份业务终端以及设置在所述观测站内的第二备份业务终端；所述数据采集设备包括主采集器和备份采集器，所述通信数据转换器包括第一接口模块、第二接口模块和通信协议转换器，所述通信协议转换器分别与所述第一接口模块和所述第二接口模块连接；所述第一接口模块还与第一通信设备通信连接，用于基于第一通信协议实时接收所述第一通信设备发送的通信数据，所述通信协议转换器用于对所述第一接口模块所接收的通信数据进行通信协议转换；所述第二接口模块还与第二通信设备通信连接，用于基于第二通信协议将所述通信协议转换器所转换后的通信数据发送至所述第二通信设备；所述集线器分别与所述主采集器、所述备份采集器和所述多个单套气象观测设备中的一部分通信连接，所述多个单套气象观测设备中的另一部分与所述通信数据转换器直接通信连接，每个所述双套气象观测设备中的两个气象观测设备分别与所述主采集器和所述备份采集器直接通信连接；其中，当所述第一通信设备和所述第二通信设备分别是所述业务终端和所述数据采集设备时，所述第一通信协议和所述第二通信协议分别是ModbusTCP通信协议和ModbusRTU通信协议；当所述第一通信设备和所述第二通信设备分别是所述数据采集设备和所述业务终端时，所述第一通信协议和所述第二通信协议分别是ModbusRTU通信协议和ModbusTCP通信协议；所述第一主业务终端与所述第一备份业务终端接收到的通信数据是所述系统的主业务数据，所述第二主业务终端与所述第二备份业务终端接收到的通信数据是所述系统的备份业务数据。与最接近的现有技术相比，上述技术方案至少具有如下有益效果：1、本技术提供的地面气象观测自动化系统主要包括业务终端以及设置在观测站内的数据采集设备和通信数据转换器，业务终端包括主业务终端和备份业务终端，数据采集设备包括主采集器和备份采集器，通信数据转换器包括第一接口模块、第二接口模块和通信协议转换器，通信协议转换器分别与第一接口模块和第二接口模块连接，第一接口模块还与第一通信设备通信连接，第二接口模块还与第二通信设备通信连接。其中，第一接口模块用于基于第一通信协议实时接收第一通信设备发送的通信数据，通信协议转换器用于对第一接口模块所接收的通信数据进行通信协议转换，第二接口模块用于基于第二通信协议将通信协议转换器所转换后的通信数据发送至第二通信设备。可选的，本技术中通信协议转换器可以是能够实现ModbusRTU通信协议和ModbusTCP通信协议相互转换的协议转换器。当第一通信设备和第二通信设备分别是业务终端和数据采集设备时，第一通信协议和第二通信协议分别是ModbusTCP通信协议和ModbusRTU通信协议；当第一通信设备和第二通信设备分别是数据采集设备和业务终端时，第一通信协议和第二通信协议分别是M本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地面气象观测自动化系统，其特征在于包括业务终端以及设置在观测站内的数据采集设备和通信数据转换器，所述业务终端包括主业务终端和备份业务终端，所述数据采集设备包括主采集器和备份采集器，所述通信数据转换器包括第一接口模块、第二接口模块和通信协议转换器，所述通信协议转换器分别与所述第一接口模块和所述第二接口模块连接；所述第一接口模块还与第一通信设备通信连接，用于基于第一通信协议实时接收所述第一通信设备发送的通信数据，所述通信协议转换器用于对所述第一接口模块所接收的通信数据进行通信协议转换；所述第二接口模块还与第二通信设备通信连接，用于基于第二通信协议将所述通信协议转换器所转换后的通信数据发送至所述第二通信设备；其中，所述第一通信协议和所述第二通信协议的内容分别取决于所述第一通信设备和所述第二通信设备，当所述第一通信设备是所述业务终端时所述第二通信设备是所述数据采集设备，当所述第一通信设备是所述数据采集设备时所述第二通信设备是所述业务终端。

【技术特征摘要】
1.一种地面气象观测自动化系统，其特征在于包括业务终端以及设置在观测站内的数据采集设备和通信数据转换器，所述业务终端包括主业务终端和备份业务终端，所述数据采集设备包括主采集器和备份采集器，所述通信数据转换器包括第一接口模块、第二接口模块和通信协议转换器，所述通信协议转换器分别与所述第一接口模块和所述第二接口模块连接；所述第一接口模块还与第一通信设备通信连接，用于基于第一通信协议实时接收所述第一通信设备发送的通信数据，所述通信协议转换器用于对所述第一接口模块所接收的通信数据进行通信协议转换；所述第二接口模块还与第二通信设备通信连接，用于基于第二通信协议将所述通信协议转换器所转换后的通信数据发送至所述第二通信设备；其中，所述第一通信协议和所述第二通信协议的内容分别取决于所述第一通信设备和所述第二通信设备，当所述第一通信设备是所述业务终端时所述第二通信设备是所述数据采集设备，当所述第一通信设备是所述数据采集设备时所述第二通信设备是所述业务终端。2.根据权利要求1所述的地面气象观测自动化系统，其特征在于，所述主业务终端包括设置在远端的第一主业务终端以及设置在所述观测站内的第二主业务终端，所述备份业务终端包括设置在远端的第一备份业务终端以及设置在所述观测站内的第二备份业务终端；其中，所述第一主业务终端与所述第一备份业务终端接收到的通信数据是所述系统的主业务数据，所述第二主业务终端与所述第二备份业务终端接收到的通信数据是所述系统的备份业务数据。3.根据权利要求1所述的地面气象观测自动化系统，其特征在于，所述系统还包括设置在所述观测站内的集线器和多个单套气象观测设备；所述集线器分别与所述主采集器、所述备份采集器和所述多个单套气象观测设备中的一部分通信连接，所述多个单套气象观测设备中的另一部分与所述通信数据转换器直接通信连接。4.根据权利要求3所述的地面气象观测自动化系统，其特征在于，与所述集线器通信连接的单套气象观测设备包括能见度观测设备和降水观测设备，与所述通信数据转换器直接通信连接的单套气象观测设备包括天气现象观测设备和日照观测设备。5.根据权利要求1所述的地面气象观测自动化系统，其特征在于，当所述第一通信设备和所述第二通信设备分别是所述业务终端和所述数据采集设备时，所述第一通信协议和所述第二通信协议分别是ModbusTCP通信协议和ModbusRTU通信协议；当所述第一通信设备和所述第二通信设备分别是所述数据采集设备和所述业务终端时，所述第一通信协议和所述第二通信协议分别是ModbusRTU通信协议和ModbusTCP通信协议。6.根据权利要求1所述的地面气象观测自动化系统，其特征在于，所述系统还包括设置在所述观测站内的多个双套气象观测设备，每个所述双套气象观测设备中的两个气象观测设备分别与所述主采集器和所述备份采集器直接通信连接。7.根据权利要求2所述的地面气象观测自动化系统，其特征在于，所述系统还包括设...

【专利技术属性】
技术研发人员：张初江，陈利芳，杨小明，宾振，邓圣，李杉，徐允川，黄紫洁，
申请(专利权)人：江西省抚州市气象局，张妮，
类型：新型
国别省市：江西,36