沿海風(fēng)險(xiǎn)區(qū)氣象預(yù)警實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)工作原理、應(yīng)用特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)

為了給市民締結(jié)一張安全防護(hù)網(wǎng)，深圳市氣象局針對(duì)預(yù)設(shè)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的手機(jī)用戶(hù)發(fā)布突發(fā)預(yù)警信息，通過(guò)預(yù)警數(shù)據(jù)平臺(tái)獲取全市預(yù)設(shè)重點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的手機(jī)用戶(hù)分布情況，實(shí)時(shí)更新重點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的手機(jī)用戶(hù)地理位置，實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息定向發(fā)布，發(fā)布區(qū)域最小范圍為1平方公里級(jí)別。

據(jù)介紹，除海濱、港口等場(chǎng)所，車(chē)站、旅游景點(diǎn)、碼頭及機(jī)場(chǎng)、易澇區(qū)等人口密集區(qū)都將被納入深圳氣象預(yù)警信息發(fā)布的預(yù)設(shè)重點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。

根據(jù)《突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布管理規(guī)范》，遭遇臺(tái)風(fēng)等重大天氣過(guò)程中，旅游景區(qū)在接收到氣象部門(mén)發(fā)布的預(yù)警信息之后，應(yīng)該有專(zhuān)門(mén)的應(yīng)急處置方案，并采取相應(yīng)的舉措。除了對(duì)預(yù)設(shè)重點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的公眾做好預(yù)警信息發(fā)布提醒之外，深圳市氣象局還重點(diǎn)關(guān)注深圳轄區(qū)各旅游景點(diǎn)對(duì)預(yù)警信息發(fā)布的應(yīng)急處置。

沿海風(fēng)險(xiǎn)區(qū)氣象預(yù)警氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)臺(tái)風(fēng)暴雨實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)專(zhuān)為環(huán)境監(jiān)測(cè)而開(kāi)發(fā)的氣象站。主要包括：安裝于野外的氣象監(jiān)測(cè)儀，溫度濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、大氣壓，數(shù)據(jù)采集器，GPRS 數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)接收服務(wù)器、客戶(hù)機(jī)軟件（服務(wù)器和客戶(hù)端可為同一臺(tái)電腦），LED 大屏幕。

沿海風(fēng)險(xiǎn)區(qū)氣象預(yù)警氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)臺(tái)風(fēng)暴雨實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)前端傳感器將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)濃度數(shù)據(jù)，一路通過(guò) GPRS 傳輸網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò) Internet 發(fā)送服務(wù)器監(jiān)控中心（云平臺(tái)），業(yè)主可登陸我司自主開(kāi)發(fā)的WEB網(wǎng)頁(yè)版云平臺(tái)，查詢(xún)數(shù)據(jù)，看數(shù)據(jù)曲線(xiàn)分析圖，下載歷史數(shù)據(jù)報(bào)表，查看數(shù)據(jù)運(yùn)行電子地圖運(yùn)行狀況；另一路可通過(guò)RS485有線(xiàn)傳輸方式，數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁咔錖ED 屏幕上，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)同步更新；業(yè)主單位也可以通過(guò)信息發(fā)布平臺(tái)自主發(fā)布相關(guān)廣告文字內(nèi)容實(shí)時(shí)更新，同步顯示。

特點(diǎn)：

1.氣象站設(shè)備可在多種自然環(huán)境下正常工作，是全能型自動(dòng)氣象站

2.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)精度準(zhǔn)確、運(yùn)行穩(wěn)定可靠

3.采集器內(nèi)存容量大，可連續(xù)存儲(chǔ)長(zhǎng)時(shí)間的氣象數(shù)據(jù)

4.多功能、可擴(kuò)展、自適應(yīng)性強(qiáng)

5.工藝精良，具有良好的抗腐蝕性

6.先進(jìn)完善的多種防雷保護(hù)設(shè)計(jì)，能有效的防治雷電干擾

7.運(yùn)行功耗低、自檢能力強(qiáng)

8.操作簡(jiǎn)便、易于安裝維護(hù)和遠(yuǎn)、近程監(jiān)控

9.可利用太陽(yáng)能供電方式、可在無(wú)市電情況下連續(xù)正常工作

10.可自動(dòng)控制供電方式，并具有良好的節(jié)電性能

11.傳輸方式多樣，可用GPRS、CDMA、GSM，有線(xiàn)等多種傳輸方式

監(jiān)測(cè)原理

●溫濕度傳感器原理

溫濕度傳感器的組成部分主要包括濕敏電容和轉(zhuǎn)換電路兩部分，濕敏電容是由玻璃底襯、下電極、濕敏材料、上電極等四個(gè)部分組成。濕敏電容的兩個(gè)下電極與濕敏材料，上電極構(gòu)成的兩個(gè)電容成串聯(lián)連接。濕敏材料是一種高分子聚合物，它的介電常數(shù)隨著環(huán)境的相對(duì)濕度變化而變化。當(dāng)環(huán)境濕度發(fā)生變化時(shí)，濕敏元件的電容量隨之發(fā)生改變，即當(dāng)相對(duì)濕度增大時(shí)，濕敏電容量隨之增大，反之減?。娙萘客ǔＴ?8~56pf間）。傳感器的轉(zhuǎn)換電路把濕敏電容變化量轉(zhuǎn)換成電壓量變化，對(duì)應(yīng)于相對(duì)濕度0~100%RH的變化，傳感器的輸出呈0~1v的線(xiàn)性變化。

●大氣壓傳感器原理

大氣壓傳感器主要的傳感元件是一個(gè)對(duì)壓強(qiáng)敏感的薄膜，它連接了一個(gè)柔性電阻器。當(dāng)被測(cè)氣體的壓強(qiáng)降低或升高時(shí)，這個(gè)薄膜變形，該電阻器的阻值將會(huì)改變。電阻器的阻值發(fā)生變化。從傳感元件取得0-5V的信號(hào)電壓，經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換由數(shù)據(jù)采集器接受，然后數(shù)據(jù)采集器以GPRS/RS485形式把結(jié)果傳送給云平臺(tái)/LED顯示屏。

●風(fēng)速傳感器原理

風(fēng)速傳感器由風(fēng)杯、傳感器主體、電路模塊、傳輸電纜等裝置構(gòu)成。風(fēng)速傳感器的風(fēng)杯通常由高耐候性、高強(qiáng)度、防腐蝕和防水金屬制造，可適應(yīng)惡劣環(huán)境;電路模塊具有極可靠的抗電磁干擾能力和高低電壓保護(hù)能力，可確保主機(jī)在-30℃~80℃，濕度0~100% 的環(huán)境中正常工作。由傳感器風(fēng)杯轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)傳感器軸承轉(zhuǎn)動(dòng)，再由光電轉(zhuǎn)換進(jìn)行數(shù)字量化處理，從而計(jì)算出風(fēng)速值（m/s ，1m/s = 3.6 km/h）。

●風(fēng)向傳感器原理

光電式風(fēng)向傳感器的核心采用絕對(duì)式格雷碼盤(pán)編碼（四位格雷碼或七位格雷碼），利用光電信號(hào)轉(zhuǎn)換原理，可以準(zhǔn)確的輸出相對(duì)應(yīng)的風(fēng)向信息;電壓式風(fēng)向傳感器的核心采用精密導(dǎo)電塑料傳感器，通過(guò)電壓信號(hào)輸出相對(duì)應(yīng)的風(fēng)向信息;電子羅盤(pán)式風(fēng)向傳感器的核心采用電子羅盤(pán)定位絕對(duì)方向，通過(guò)RS485接口輸出風(fēng)向信息。

●數(shù)據(jù)采集器原理

數(shù)據(jù)采集器是系統(tǒng)重要組成部分，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)整合了信號(hào)、傳感器、激勵(lì)器、信號(hào)調(diào)理、數(shù)據(jù)采集設(shè)備和應(yīng)用軟件。當(dāng)系統(tǒng)從前端傳感器監(jiān)測(cè)的數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)時(shí)，數(shù)據(jù)采集器采集數(shù)據(jù)通過(guò)采集器處理成數(shù)字信號(hào)通過(guò)DTU傳送到上位機(jī)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)處理。

●GPRS數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議接口

采用協(xié)議

PS協(xié)議-》data-6100A型，與主機(jī)連接時(shí)采用。

透明協(xié)議-》data-6100B型，與現(xiàn)場(chǎng)子設(shè)備連接時(shí)采用。

UDP協(xié)議-》data-6100，使用GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)使用。

TCP協(xié)議-》data-6100，使用GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)使用。

ModBus協(xié)議-》data-6100，設(shè)置參數(shù)時(shí)使用。

●通信接口（RS485接口）

通信規(guī)格：

波特率（bit/s）：300、600、1200、2400、4800、9600、19200

數(shù)據(jù)格式：8bit數(shù)據(jù)位，1bit停止位、校驗(yàn)位（奇、偶、無(wú)）

沿海風(fēng)險(xiǎn)區(qū)氣象預(yù)警氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)臺(tái)風(fēng)暴雨實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)采用嵌入式技術(shù)，可用于測(cè)量風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、氣濕、氣壓、全輻射、雨量、蒸發(fā)、土壤溫度、土壤水份等各類(lèi)氣象數(shù)據(jù)。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)用戶(hù)需要（測(cè)量的氣象要素）靈活增加或減少相應(yīng)的模塊和傳感器，任意組合，方便、快捷地滿(mǎn)足各類(lèi)用戶(hù)的需求。 該系統(tǒng)自帶顯示、自動(dòng)保存、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、數(shù)據(jù)通訊等功能，具有技術(shù)先進(jìn)，測(cè)量精度高，數(shù)據(jù)容量大，遙測(cè)距離遠(yuǎn)，可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。

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