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。核心器件C8051F120單片機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)上位機命令、用查詢方式對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行存儲。系統(tǒng)上電后首先初始化各個模塊，然后啟動硬件看門狗，接著等待定時器中斷進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并等待上位機命令，之后查詢一分鐘時間是否到，如果一分鐘時間到則處理并存儲采集到的數(shù)據(jù)。采集器軟件流程如圖3所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/193844.htm
4 現(xiàn)場應(yīng)用
海洋環(huán)境監(jiān)測自動化系統(tǒng)一般由系統(tǒng)上位機和現(xiàn)場采集設(shè)備兩部分組成，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。
現(xiàn)場采集設(shè)備安裝在各個監(jiān)測站點，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，經(jīng)過處理得到測量值，完成單個站點的數(shù)據(jù)采集，是上位機系統(tǒng)的前端設(shè)備和數(shù)據(jù)來源，也是整個系統(tǒng)的核心部件。根據(jù)監(jiān)測站點的類型(岸基監(jiān)測臺站、近海觀測島嶼、綜合觀測平臺、移動監(jiān)測船舶等)和監(jiān)測現(xiàn)場的具體設(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)與上位機進(jìn)行通訊，上位機通過配套軟件程序讀取各測點采集器中的測量數(shù)據(jù)信息，完成對現(xiàn)場海洋環(huán)境參數(shù)的實時監(jiān)測?，F(xiàn)場數(shù)據(jù)比對表明，水文氣象綜合采集器的測量值誤差均小于0．1％，滿足海洋觀測現(xiàn)場對各觀測要素的測量精度要求。
5 結(jié)束語
針對海洋環(huán)境監(jiān)測工作的實際需要，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(yīng)用現(xiàn)場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芯片，支持有線／無線數(shù)據(jù)傳輸，配備液晶／鍵盤和日歷時鐘，可以通過太陽能電池供電，可以長期獨立工作在無人值守的觀測現(xiàn)場；采用成熟的工業(yè)級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)測現(xiàn)場；配備看門狗，在系統(tǒng)斷電、意外死機或程序跑飛等故障發(fā)生時自動重啟，保證軟件的穩(wěn)定運行；通過修改配置文件，就可以實現(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)場安裝條件，使其適用于海岸、島嶼、平臺、船舶等多類監(jiān)測靖點。目前已經(jīng)有多套采集器在國家海洋局東海分局現(xiàn)場投入使用，現(xiàn)場應(yīng)用表明，其安裝方便、使用靈活、運行穩(wěn)定可靠、維護(hù)管理簡單，較好的完成了預(yù)期數(shù)據(jù)采集功能，具有較大的實用價值和應(yīng)用前景。
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