一种多要素大气垂直廓线集成控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种多要素大气垂直廓线集成控制系统，其包括微波辐射计、云雷达、风廓线雷达、气溶胶激光雷达和地面气象站；所述微波辐射计配置有微波辐射计数据处理模块，所述云雷达配置有云雷达数据处理模块，所述风廓线雷达配置有风廓线数据处理模块，所述气溶胶激光雷达配置有气溶胶激光雷达数据处理模块；所述微波辐射计数据处理模块、云雷达数据处理模块、气溶胶激光雷达数据处理模块和风廓线数据处理模块与数据交换模块连接，所述地面气象站与所述数据交换模块连接，所述数据交换模块与数据处理中心连接；所述数据处理中心通过数据上传模块与中心站服务器连接，所述数据处理中心通过产品显示控制终端与WEB用户端连接。中心通过产品显示控制终端与WEB用户端连接。中心通过产品显示控制终端与WEB用户端连接。

【技术实现步骤摘要】
一种多要素大气垂直廓线集成控制系统


[0001]本技术属于大气探测和大气遥感
，涉及一种多要素大气垂直廓线集成控制系统。

技术介绍

[0002]中小尺度天气系统在气象灾害、大气环境中起着重要作用，充分探究其内部动力和热力过程的演变，离不开精确连续的探测温度、湿度、风、水凝物和气溶胶等多种要素的大气垂直廓线。目前，很多气象台站和科研机构已经逐步建立了由毫米波云雷达、微波辐射计、风廓线雷达和气溶胶激光雷达等构成多设备、多平台温度、湿度、风、气溶胶和水凝物的地基遥感探测系统。
[0003]其中风廓线雷达利用大气湍流对电磁波的散射作用进行大气风场等物理量的观测，其产品包括径向速度、谱宽、信噪比、水平风向、水平风速、垂直速度和反映大气湍流状况的折射率结构指数等的廓线。
[0004]微波辐射计根据大气对于不同频率微波频段辐射吸收的差异，选择不同微波通道探测大气的亮度温度（亮温）的变化，能长期、自动、连续的提供0～10km的温湿度廓线，可弥补常规探空资料在时空分辨率上的不足。
[0005]毫米波云雷达利用云粒子对毫米波的散射特性反演云宏观和微观结构；可以连续观测云的水平和垂直结构变化，获取云底、云顶、云厚、反射率因子、径向速度和速度谱宽等宏观参数。
[0006]气溶胶激光雷达利用气溶胶粒子的散射特性获取气溶胶后向散射系数和消光系数反演气溶胶浓度。
[0007]然而，设备之间相互独立没有形成统一的温、湿、风、气溶胶和水凝物廓线。
[0008]因此，亟需设计一种多要素大气垂直廓线集成控制系统，解决现有技术中存在的技术问题。

技术实现思路

[0009]本技术的目的是至少一定程度上解决现有技术中存在的部分技术问题，提供的一种多要素大气垂直廓线集成控制系统，其结构合理，集成微波辐射计、云雷达、气溶胶激光雷达、风廓线雷达等数据，有效提高大气垂直廓线的质量。
[0010]为解决上述技术问题，本技术提供的一种多要素大气垂直廓线集成控制系统，其包括微波辐射计、云雷达、风廓线雷达、气溶胶激光雷达和地面气象站；所述微波辐射计配置有微波辐射计数据处理模块，所述云雷达配置有云雷达数据处理模块，所述风廓线雷达配置有风廓线数据处理模块，所述气溶胶激光雷达配置有气溶胶激光雷达数据处理模块；所述微波辐射计数据处理模块、云雷达数据处理模块、气溶胶激光雷达数据处理模块和风廓线数据处理模块与数据交换模块连接，所述地面气象站与所述数据交换模块连接，所述数据交换模块与数据处理中心连接；所述数据处理中心通过数据上传模块与中心站服务
器连接，所述数据处理中心通过产品显示控制终端与WEB用户端连接。
[0011]作为优选实施例，多要素大气垂直廓线集成控制系统还包括短信报警模块，所述短信报警模块与所述数据处理中心连接。
[0012]作为优选实施例，所述微波辐射计通过SFP光纤、RS485/RS232或RJ45网络接口与所述微波辐射计数据处理模块通信连接；所述云雷达通过SFP光纤、RS485/RS232或RJ45网络接口与所述云雷达数据处理模块通信连接；所述风廓线雷达通过SFP光纤、RS485/RS232或RJ45网络接口与所述风廓线数据处理模块通信连接；所述气溶胶激光雷达通过SFP光纤、RS485/RS232或RJ45网络接口与所述气溶胶激光数据处理模块通信连接。
[0013]作为优选实施例，所述数据处理中心为ARM+FPGA架构。
[0014]作为优选实施例，所述数据处理中心包括主控制器，所述主控制器为XC7Z035系列，其集成ARM和FPGA架构。
[0015]作为优选实施例，所述主控制器的FPGA中的PL端通过SFP光纤、RS485/RS232或RJ45网络接口采集微波辐射计、云雷达、气溶胶激光雷达和风廓线雷达的数据。
[0016]作为优选实施例，所述数据处理中心还包括2片DDR3、FLASH、EEPROM、SATA、USB-232、HDMI、4个USB、2个RJ45网口、2个SFP光口、DB9串口和电平转换模块，其与所述主控制器连接。
[0017]作为优选实施例，所述数据处理中心还包括电源管理，所述电源管理包括一级电源管理、二级电源管理和三级电源管理；所述一级电源管理为电源模块TPS54020，所述二级电源管理为电源模块TPS82085，所述三级电源管理为电源模块TPS51200。
[0018]本技术有益效果：
[0019]本技术提供的一种多要素大气垂直廓线集成控制系统，其结构合理，集成微波辐射计、云雷达、气溶胶激光雷达、风廓线雷达等数据，有效提高大气垂直廓线的质量。
附图说明
[0020]通过结合以下附图所作的详细描述，本技术的上述优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本技术，其中：
[0021]图1是本技术所述一种多要素大气垂直廓线集成控制系统的结构示意图；
[0022]图2是本技术所述数据处理中心的硬件连接示意图；
[0023]图3是本技术所述FLASH的模块示意图；
[0024]图4是本技术所述图5是DDR3的模块示意图；
[0025]图5是本技术所述RJ45以太网的模块示意图；
[0026]图6是本技术所述SFP光纤接口的连接示意图；
[0027]图7是本技术所述USB-UART的模块示意图；
[0028]图8是本技术所述USB拓展模块的示意图。
具体实施方式
[0029]图1至图8是本申请所述一种多要素大气垂直廓线集成控制系统的相关示意图，下面结合具体实施例和附图，对本技术进行详细说明。
[0030]在此记载的实施例为本技术的特定的具体实施方式，用于说明本技术的
构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本技术实施方式及本技术范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
[0031]本说明书的附图为示意图，辅助说明本技术的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本技术实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。
[0032]本技术所述一种多要素大气垂直廓线集成控制系统的结构示意图，如图1所示，多要素大气垂直廓线集成控制系统包括微波辐射计、云雷达、风廓线雷达、气溶胶激光雷达和地面气象站；所述微波辐射计配置有微波辐射计数据处理模块，所述云雷达配置有云雷达数据处理模块，所述风廓线雷达配置有风廓线数据处理模块，所述气溶胶激光雷达配置有气溶胶激光雷达数据处理模块；所述微波辐射计数据处理模块、云雷达数据处理模块、气溶胶激光雷达和风廓线数据处理模块与数据交换模块连接，所述地面气象站本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多要素大气垂直廓线集成控制系统，其特征在于，包括微波辐射计、云雷达、风廓线雷达、气溶胶激光雷达和地面气象站；所述微波辐射计配置有微波辐射计数据处理模块，所述云雷达配置有云雷达数据处理模块，所述风廓线雷达配置有风廓线数据处理模块，所述气溶胶激光雷达配置有气溶胶激光雷达数据处理模块；所述微波辐射计数据处理模块、云雷达数据处理模块、气溶胶激光雷达数据处理模块和风廓线数据处理模块与数据交换模块连接，所述地面气象站与所述数据交换模块连接，所述数据交换模块与数据处理中心连接；所述数据处理中心通过数据上传模块与中心站服务器连接，所述数据处理中心通过产品显示控制终端与WEB用户端连接。2.根据权利要求1所述的多要素大气垂直廓线集成控制系统，其特征在于，还包括短信报警模块，所述短信报警模块与所述数据处理中心连接。3.根据权利要求1所述的多要素大气垂直廓线集成控制系统，其特征在于，所述微波辐射计通过SFP光纤、RS485/RS232或RJ45网络接口与所述微波辐射计数据处理模块通信连接；所述云雷达通过SFP光纤、RS485/RS232或RJ45网络接口与所述云雷达数据处理模块通信连接；所述风廓线雷达通过SFP光纤、RS485/RS232或RJ45网络接口与所述风廓线数据处理模块通信连接；所述气溶胶激光雷达通过SFP光纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雪芬，陶法，茆佳佳，赵世颖，胡树贞，何平，
申请(专利权)人：中国气象局气象探测中心，
类型：新型
国别省市：