Vaisala MAWS301型自动气象站数据采集处理技术研究

　　0　引言

　　MAWS301自动气象站在深圳区域观测站探测网中有着广泛的应用,基于GPRS的通信组网实现了自动气象站高密度、实时高效和准确可靠的数据采集任务。但因MAWS301与全省基于GPRS通信组网的区域观测站设备型号不一致,原始探测数据格式有较大的区别,导致深圳区域观测站探测网无法并入全省区域观测站探测网气象资料业务平台,其探测资料无法及时与全省其它地区实现共享应用。除此之外,深圳地区采集中心也无法对分布在整个地区的MAWS301自动气象站进行远程实时控制,如资料补采、校时等。为此,本文在介绍MAWS301探测数据格式配置方法的基础上,结合对MAWS301原始探测数据格式和采集处理算法的深入研究,提出了一种与全省区域观测站探测网相兼容的初步解决方案;同时对MAWS301的控制指令作了详细探讨,并据此实现了基于GPRS组网的MAWS301自动气象站远程实时监控功能。这样将全省区域观测站探测网络纳入到一个业务平台上来,实现全省区域探测资料共享应用。

　　1　自动气象站组网数据采集架构

　　自动气象站组网采集系统主要由组网通信终端DTU,GPRS组网通信服务中心、数据处理中心和组网监控中心组成。其中,DTU负责将自动站探测数据发送到组网通信服务中心,并将组网监控中心发出的控制指令发回自动气象站;GPRS组网通信服务中心负责将全网自动气象站探测数据集中采集,它并不关心探测数据内容,亦即它并不解析原始探测数据包,只要探测数据包头尾格式正确,就将探测数据包转发到数据处理中心;数据处理中心负责接收组网通信服务中心转发的网内所有自动气象站探测数据,并对其探测数据进行解析,解析结果发送到组网监控中心。组网监控中心负责网内所有自动气象站的数据质量控制和设备故障统计分析。如图1所示。

　　2　MAWS301自动气象站并网方案

　　MAWS301是一种结构紧凑、使用灵活、结实耐用、低功耗的新一代自动气象站探测系统,提供多种可靠、连续的气象和水利参数,专为商用电网和通讯网络不发达的应用场合而设计。它采用了最新的测量和通讯技术,内置嵌入式操作系统,配置和维护极为方便。

　　2.1　MAWS301基本配置方法

　　MAWS301的输出格式可通过MAWSLizard软件进行配置,如探测要素、发报时次以及探测数据格式等,其中探测数据格式包括各要素探测项排列位置、所占字节数大小以及分隔符等,详细说明见参考文献[1]。配置生成的最新配置文件通过MAWS Terminal软件连接MAWS301串口上传至其嵌入式操作系统中。系统重新启动后,新配置文件生效。

　　2.2　MAWS301数据格式