海洋水文氣象綜合數(shù)據(jù)采集器的研制
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3 采集器軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)
采集器軟件采用自頂向下和模塊化方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。核心器件C8051F120單片機(jī)以中斷工作方式為主、以查詢工作方式為輔，用中斷方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和響應(yīng)上位機(jī)命令、用查詢方式對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行存儲(chǔ)。系統(tǒng)上電后首先初始化各個(gè)模塊，然后啟動(dòng)硬件看門狗，接著等待定時(shí)器中斷進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并等待上位機(jī)命令，之后查詢一分鐘時(shí)間是否到，如果一分鐘時(shí)間到則處理并存儲(chǔ)采集到的數(shù)據(jù)。采集器軟件流程如圖3所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/193844.htm
4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用
海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)一般由系統(tǒng)上位機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)采集設(shè)備兩部分組成，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。
現(xiàn)場(chǎng)采集設(shè)備安裝在各個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，包括數(shù)據(jù)采集器、要素傳感器及其它附屬設(shè)備。數(shù)據(jù)采集器讀取傳感器輸出信號(hào)，經(jīng)過處理得到測(cè)量值，完成單個(gè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集，是上位機(jī)系統(tǒng)的前端設(shè)備和數(shù)據(jù)來源，也是整個(gè)系統(tǒng)的核心部件。根據(jù)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的類型(岸基監(jiān)測(cè)臺(tái)站、近海觀測(cè)島嶼、綜合觀測(cè)平臺(tái)、移動(dòng)監(jiān)測(cè)船舶等)和監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的具體設(shè)施條件，采集器有選擇的通過有線或無線通訊方式接入專網(wǎng)與上位機(jī)進(jìn)行通訊，上位機(jī)通過配套軟件程序讀取各測(cè)點(diǎn)采集器中的測(cè)量數(shù)據(jù)信息，完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)海洋環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)?，F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)比對(duì)表明，水文氣象綜合采集器的測(cè)量值誤差均小于0．1％，滿足海洋觀測(cè)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)各觀測(cè)要素的測(cè)量精度要求。
5 結(jié)束語(yǔ)
針對(duì)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的實(shí)際需要，以高性能單片機(jī)C8051F120為核心器件研制了一種接口功能強(qiáng)大、應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)廣泛的海洋水文氣象綜合數(shù)據(jù)采集器。采集器配備大容量存儲(chǔ)芯片，支持有線／無線數(shù)據(jù)傳輸，配備液晶／鍵盤和日歷時(shí)鐘，可以通過太陽(yáng)能電池供電，可以長(zhǎng)期獨(dú)立工作在無人值守的觀測(cè)現(xiàn)場(chǎng)；采用成熟的工業(yè)級(jí)集成電路芯片和元器件，保證了系統(tǒng)可靠性，適用于惡劣的海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)；配備看門狗，在系統(tǒng)斷電、意外死機(jī)或程序跑飛等故障發(fā)生時(shí)自動(dòng)重啟，保證軟件的穩(wěn)定運(yùn)行；通過修改配置文件，就可以實(shí)現(xiàn)水文和氣象采集器的互換使用；有線／無線通訊接口的設(shè)置擴(kuò)大了采集器的兼容性、弱化了現(xiàn)場(chǎng)安裝條件，使其適用于海岸、島嶼、平臺(tái)、船舶等多類監(jiān)測(cè)靖點(diǎn)。目前已經(jīng)有多套采集器在國(guó)家海洋局東海分局現(xiàn)場(chǎng)投入使用，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明，其安裝方便、使用靈活、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、維護(hù)管理簡(jiǎn)單，較好的完成了預(yù)期數(shù)據(jù)采集功能，具有較大的實(shí)用價(jià)值和應(yīng)用前景。
評(píng)論