[实用新型]基于自组网技术的低功耗自动气象站系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于自组网技术的低功耗自动气象站系统。

背景技术

自动气象站是一种在地面对天气变化进行观测，并且将观测所得的气象信息进行存储、传送的自动化气象仪器。自动气象站一般安装在周围比较空旷，便于仪器安装、采集数据等工作人员活动的地带。自动气象站通过各类传感器对大气温度、相对湿度、风向、风速、雨量、气压、太阳辐射、土壤温度、土壤湿度、能见度等众多气象要素进行全天候现场监测，并将测得的信息及时传送至观测站监控设备，观测站再将气象信息发送到气象监测中心。

在我国，目前自动气象站与观测中心之间的数据传送主要有以下几种方式：第一，人工读取抄写自动气象站数据，进行记录；第二，通过有线传输，在自动气象站与观测站之间架设数据传输电缆，通过RS232、RS485串口或者USB接口等其他装置进行数据的传送；第三，通过GPRS(3G/4G)技术，在自动气象气象站与观测站之间进行数据传送。综上所述，采用人工抄写记录的方式进行数据传送的方法原始落后，且效率低，人的主观意志往往会对数据的录入产生影响，导致存在的误差也会较大。采用有线传输的方式要求观测站与自动气象站之间铺设大量电缆，而且自动气象站与观测站之间往往呈星形分布，因此采用有线传输方式成本巨大，灵活性低，尤其我国是一个山地丘陵大量分布的国家，在山地丘陵区不适宜采用有线传输的方式。通过GPRS无线传送数据对GPRS基础设施的依赖性很高，而且设备成本高，实用性不强。另外，当前无线通信领域内，Zigbee无线通信技术，因其耗能少、成本低、稳定性强等优点，使其在许多领域都有广泛的应用，但是Zigbee技术在传输距离上受到很大限制，传输距离介于10-100米之间，以上两种无线传输方式都无法满足对自动气象站数据远距离和实时传输的需求，在气象站通信系统的实际应用中存在较大的问题。

实用新型内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种基于自组网技术的低功耗自动气象站系统，尤其是中长距离下的自组网技术在自动气象站系统内的应用，可以弥补传统无线网络传输距离短、可靠性低的不足。

WBee即无线蜂窝网络（wireless Bee），是一款小数据量，自组网，低复杂度，传输距离较远的无线传输设备。同时他还加载了采集数据单元并采用了433MHZ的全球免授权频段代替2.4G频段大大增加了传输距离，主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。在本实用新型中以WBee为基础，在观测地区内搭建自动气象站的无线自组网通信系统，相比较传统气象站通信更加具有实用性。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种基于自组网技术的低功耗自动气象站系统，包括传感器模块、定位模块、模数转换模块、数据采集模块、无线通信模块、主控电路、LCD/LED显示模块、能量供应模块；传感器模块和定位模块通过模数转换模块与数据采集模块连接，数据采集模块通过无线通信模块与主控电路进行数据传输交互，数据采集模块、无线通信模块和显示模块均与主控电路连接，能量供应模块用于给各模块供电；

所述主控电路采用ARM11处理器；

所述无线通信模块采用Winer WBee M1102。

所述的基于自组网技术的低功耗自动气象站系统，其特征在于：所述传感器模块包括HMP155的温湿度传感器、DYC1型气压传感器、EL15-1型风速传感器、ZQZ-TF型风向传感器、SL3-1型翻斗式雨量传感器和GP2Y1010AU0F型粉尘传感器，分别用于进行温度、湿度、气压、风速、风向、雨量和PM2.5这7个气象要素的采集。

作为优选方案，所述模数转换模块为A/D转换电路。

作为优选方案，所述定位模块采用UO363D北斗定位模块。

作为优选方案，所述数据采集模块设置在各个气象站内，采用MSP430为数据采集芯片。

作为优选方案，所述能量供应模块采用太阳能电池。