海洋水文氣象綜合數據采集器的研制
3 采集器軟件設計與開(kāi)發(fā)
采集器軟件采用自頂向下和模塊化方法進(jìn)行設計。核心器件C8051F120單片機以中斷工作方式為主、以查詢(xún)工作方式為輔,用中斷方式進(jìn)行數據采集和響應上位機命令、用查詢(xún)方式對數據信息進(jìn)行存儲。系統上電后首先初始化各個(gè)模塊,然后啟動(dòng)硬件看門(mén)狗,接著(zhù)等待定時(shí)器中斷進(jìn)行數據采集并等待上位機命令,之后查詢(xún)一分鐘時(shí)間是否到,如果一分鐘時(shí)間到則處理并存儲采集到的數據。采集器軟件流程如圖3所示。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/193844.htm
4 現場(chǎng)應用
海洋環(huán)境監測自動(dòng)化系統一般由系統上位機和現場(chǎng)采集設備兩部分組成,其結構如圖4所示。
現場(chǎng)采集設備安裝在各個(gè)監測站點(diǎn),包括數據采集器、要素傳感器及其它附屬設備。數據采集器讀取傳感器輸出信號,經(jīng)過(guò)處理得到測量值,完成單個(gè)站點(diǎn)的數據采集,是上位機系統的前端設備和數據來(lái)源,也是整個(gè)系統的核心部件。根據監測站點(diǎn)的類(lèi)型(岸基監測臺站、近海觀(guān)測島嶼、綜合觀(guān)測平臺、移動(dòng)監測船舶等)和監測現場(chǎng)的具體設施條件,采集器有選擇的通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)通訊方式接入專(zhuān)網(wǎng)與上位機進(jìn)行通訊,上位機通過(guò)配套軟件程序讀取各測點(diǎn)采集器中的測量數據信息,完成對現場(chǎng)海洋環(huán)境參數的實(shí)時(shí)監測?,F場(chǎng)數據比對表明,水文氣象綜合采集器的測量值誤差均小于0.1%,滿(mǎn)足海洋觀(guān)測現場(chǎng)對各觀(guān)測要素的測量精度要求。
5 結束語(yǔ)
針對海洋環(huán)境監測工作的實(shí)際需要,以高性能單片機C8051F120為核心器件研制了一種接口功能強大、應用現場(chǎng)廣泛的海洋水文氣象綜合數據采集器。采集器配備大容量存儲芯片,支持有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)數據傳輸,配備液晶/鍵盤(pán)和日歷時(shí)鐘,可以通過(guò)太陽(yáng)能電池供電,可以長(cháng)期獨立工作在無(wú)人值守的觀(guān)測現場(chǎng);采用成熟的工業(yè)級集成電路芯片和元器件,保證了系統可靠性,適用于惡劣的海洋環(huán)境監測現場(chǎng);配備看門(mén)狗,在系統斷電、意外死機或程序跑飛等故障發(fā)生時(shí)自動(dòng)重啟,保證軟件的穩定運行;通過(guò)修改配置文件,就可以實(shí)現水文和氣象采集器的互換使用;有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)通訊接口的設置擴大了采集器的兼容性、弱化了現場(chǎng)安裝條件,使其適用于海岸、島嶼、平臺、船舶等多類(lèi)監測靖點(diǎn)。目前已經(jīng)有多套采集器在國家海洋局東海分局現場(chǎng)投入使用,現場(chǎng)應用表明,其安裝方便、使用靈活、運行穩定可靠、維護管理簡(jiǎn)單,較好的完成了預期數據采集功能,具有較大的實(shí)用價(jià)值和應用前景。
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