沿海风险区气象预警实时监控系统工作原理、应用特点与优势

为了给市民缔结一张安全防护网，深圳市气象局针对预设风险区的手机用户发布突发预警信息，通过预警数据平台获取全市预设重点风险区的手机用户分布情况，实时更新重点风险区的手机用户地理位置，实现预警信息定向发布，发布区域最小范围为1平方公里级别。

据介绍，除海滨、港口等场所，车站、旅游景点、码头及机场、易涝区等人口密集区都将被纳入深圳气象预警信息发布的预设重点风险区。

根据《突发事件预警信息发布管理规范》，遭遇台风等重大天气过程中，旅游景区在接收到气象部门发布的预警信息之后，应该有专门的应急处置方案，并采取相应的举措。除了对预设重点风险区的公众做好预警信息发布提醒之外，深圳市气象局还重点关注深圳辖区各旅游景点对预警信息发布的应急处置。

沿海风险区气象预警气象灾害监测台风暴雨实时监控系统专为环境监测而开发的气象站。主要包括：安装于野外的气象监测仪，温度湿度、风速、风向、大气压，数据采集器，GPRS 数据传输模块、数据接收服务器、客户机软件（服务器和客户端可为同一台电脑），LED 大屏幕。

沿海风险区气象预警气象灾害监测台风暴雨实时监控系统通过前端传感器将实时监测浓度数据，一路通过 GPRS 传输网络经过 Internet 发送服务器监控中心（云平台），业主可登陆我司自主开发的WEB网页版云平台，查询数据，看数据曲线分析图，下载历史数据报表，查看数据运行电子地图运行状况；另一路可通过RS485有线传输方式，数据传输到高清LED 屏幕上，实现实时同步更新；业主单位也可以通过信息发布平台自主发布相关广告文字内容实时更新，同步显示。

特点：

1.气象站设备可在多种自然环境下正常工作，是全能型自动气象站

2.数据采集系统精度准确、运行稳定可靠

3.采集器内存容量大，可连续存储长时间的气象数据

4.多功能、可扩展、自适应性强

5.工艺精良，具有良好的抗腐蚀性

6.先进完善的多种防雷保护设计，能有效的防治雷电干扰

7.运行功耗低、自检能力强

8.操作简便、易于安装维护和远、近程监控

9.可利用太阳能供电方式、可在无市电情况下连续正常工作

10.可自动控制供电方式，并具有良好的节电性能

11.传输方式多样，可用GPRS、CDMA、GSM，有线等多种传输方式

监测原理

●温湿度传感器原理

温湿度传感器的组成部分主要包括湿敏电容和转换电路两部分，湿敏电容是由玻璃底衬、下电极、湿敏材料、上电极等四个部分组成。湿敏电容的两个下电极与湿敏材料，上电极构成的两个电容成串联连接。湿敏材料是一种高分子聚合物，它的介电常数随着环境的相对湿度变化而变化。当环境湿度发生变化时，湿敏元件的电容量随之发生改变，即当相对湿度增大时，湿敏电容量随之增大，反之减小（电容量通常在48~56pf间）。传感器的转换电路把湿敏电容变化量转换成电压量变化，对应于相对湿度0~100%RH的变化，传感器的输出呈0~1v的线性变化。

●大气压传感器原理

大气压传感器主要的传感元件是一个对压强敏感的薄膜，它连接了一个柔性电阻器。当被测气体的压强降低或升高时，这个薄膜变形，该电阻器的阻值将会改变。电阻器的阻值发生变化。从传感元件取得0-5V的信号电压，经过A/D转换由数据采集器接受，然后数据采集器以GPRS/RS485形式把结果传送给云平台/LED显示屏。

●风速传感器原理

风速传感器由风杯、传感器主体、电路模块、传输电缆等装置构成。风速传感器的风杯通常由高耐候性、高强度、防腐蚀和防水金属制造，可适应恶劣环境;电路模块具有极可靠的抗电磁干扰能力和高低电压保护能力，可确保主机在-30℃~80℃，湿度0~100% 的环境中正常工作。由传感器风杯转动带动传感器轴承转动，再由光电转换进行数字量化处理，从而计算出风速值（m/s ，1m/s = 3.6 km/h）。

●风向传感器原理

光电式风向传感器的核心采用绝对式格雷码盘编码（四位格雷码或七位格雷码），利用光电信号转换原理，可以准确的输出相对应的风向信息;电压式风向传感器的核心采用精密导电塑料传感器，通过电压信号输出相对应的风向信息;电子罗盘式风向传感器的核心采用电子罗盘定位绝对方向，通过RS485接口输出风向信息。

●数据采集器原理

数据采集器是系统重要组成部分，数据采集系统整合了信号、传感器、激励器、信号调理、数据采集设备和应用软件。当系统从前端传感器监测的数字信号和模拟信号时，数据采集器采集数据通过采集器处理成数字信号通过DTU传送到上位机进行分析统计处理。

●GPRS数据传输协议接口

采用协议

PS协议-》data-6100A型，与主机连接时采用。

透明协议-》data-6100B型，与现场子设备连接时采用。

UDP协议-》data-6100，使用GPRS网络传输数据时使用。

TCP协议-》data-6100，使用GPRS网络传输数据时使用。

ModBus协议-》data-6100，设置参数时使用。

●通信接口（RS485接口）

通信规格：

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

数据格式：8bit数据位，1bit停止位、校验位（奇、偶、无）

沿海风险区气象预警气象灾害监测台风暴雨实时监控系统采用嵌入式技术，可用于测量风速、风向、气温、气湿、气压、全辐射、雨量、蒸发、土壤温度、土壤水份等各类气象数据。系统采用模块化设计，可根据用户需要（测量的气象要素）灵活增加或减少相应的模块和传感器，任意组合，方便、快捷地满足各类用户的需求。 该系统自带显示、自动保存、实时时钟、数据通讯等功能，具有技术先进，测量精度高，数据容量大，遥测距离远，可靠性高的优点。

责任编辑：gt