【智易时代】自动气象站解决方案

自动气象站解决方案

1、背景介绍

1.1项目背景

近年来，我国极端天气事件增多，突发性、局地性气象灾害呈现多发、频发、重发态势，因其历时短、突发性强、发生规律异常，对气象灾害监测预警及信息发布工作提出了严峻挑战。针对当前气象灾害监测预警和发布传播中存在的一些突出问题和不足，近期国务院办公厅发布了《关于加强气象灾害监测预警及信息发布工作的意见》，这是国务院继2006年出台的《关于加强气象事业发展的若干意见》，2007年国务院办公厅下发《关于进一步加强气象灾害防御工作的意见》和2010年国务院颁布的《气象灾害防御条例》之后，又一个指导气象防灾减灾工作的重要文件，充分体现了党中央、国务院对气象防灾减灾工作的高度重视，这对于进一步强化各级政府对气象灾害监测预警及信息发布的主导作用，加强部门间的联动，充分利用社会资源，努力减少和消除气象灾害预警信息发布“盲区”，全面提升全社会防灾避险能力，最大限度地防御和减轻气象灾害造成的损失，具有重要的意义和积极的作用。

对环境进行实时监控，采取环境监测系统，保证环境安全，我们采用可靠、科学、有效的自动监测系统，进行全天24小时实时监控，加强安全管理，保证居民的安全出行。直观显示景区当前环境质量，提高景区安全系数，实时掌握环境质量参数变化，减轻工作人员的劳动力。

1.2项目意义

气象自动监测可实现一定区域范围的气象环境实时监测，加强气象监测水平，在防灾减灾工作中发挥着重要的作用，使得气象为人民服务工作更加科学合理可靠，更好的协助各个地区特色农业的发展，助力农业增产增收。区域自动气象站一款用于监测温湿度、风向、风速、大气压等气象参数的气象仪器，该仪器的应用，为人民出行安全等提供重要指向。

不仅可以自动采集和记录数据，而且可以登录管理云平台实时在线查看数据。科学仪器的应用，让气象观测变得简单易行，而日常生活中，以有效的气象监测数据作为支撑，在防灾抗旱、精细化生产管理方面做到有据可循，实现由“靠天吃饭”到“用天吃饭”的转变。完善的防雷击、抗干扰等保护措施。在电子线路方面采用了防雷、噪声抑止等多种抗干扰措施，在硬件和软件设计方面采用了降额设计、电磁兼容设计、野值剔除等多种可靠性设计技术，可靠运行于各种恶劣的野外环境，低功耗、高稳定性、高精度、可无人值守。

可实现对环境质量全面、实时、网格化、精细化不点需求，将采集端上传的数据及时解析、处理、分析和集成，空气环境质量监测站长期收集环境空气质量的连续监测数据，用户可以在线查看空气质量实时数据和历史数据，及时掌握当前辖区内环境空气现状和变化规律及趋势。

2、设计原则

可靠性和稳定性原则

系统可扩展性和易维护性原则

安全性和高效性原则

系统经济性及实用性

先进性和成熟性原则

开放性原则

3、系统概况

监控平台系统主要由在线监测、数据采集和传输系统、视频监控系统、后台数据处理系统及信息监控管理平台等几部分组成。集成了物联网、大数据和云计算技术，通过监测设备，实现了实时、远程、自动监控气象数据。数据通过采用有线、无线3G/4G等网络传输，可以在WEB端、移动端及大屏幕端展现，同时可对接其他系统平台也可支持各种终端平台通过公网访问。

本系统主要由：感知层、传输层、应用层三部分组成。

（1）感知层：自动气象站，主要指现场端在线监测设备，包括：气象五参数监测仪、噪声监测仪和视频监控摄像机，对气象参数、噪声和现场视频进行连续自动在线监测。

（2）传输层：主要指专用传输网络，通常采用有线、无线、3G 等方式传输各种监测数据。

（3）应用层：主要指监控中心，面向不同的客户端系统，在线监测信息监控管理平台可支持各种终端平台通过公网访问，实现基于 Web 端的污染源实时数据在线监测、现场图像和视频的监控、污染源超标报警、以及面向不同管理层的各种管理与统计分析。

4、系统平台

数据中心包含众多应用系统及基础信息采集系统，产生的数据有RS遥感数据、GIS地理信息数据、GPS数据、大屏幕显示等类多媒体数据。

4.1实时数据

可以查看系统实时监测的数据信息，利用 GIS地图位置呈现功能，可结合电子地图确切的知道每个设备所在位置，通过点击地图上的设备图标可查看设备所配备各项传感器采集的实时监测因子，包括温度、湿度、风速、风向、大气压等。

4.2点位管理

点位管理可根据需要添加点位，按要求填入序号、点位编号、点位名称、详细地址，并在启用设备一栏打上对勾启动设备，还可以在地理位置一栏选择查看与变更选项， 导出数据打印时支持选用 JPG 图片、PDF、EXCEL、WORD 文档多种格式，下一栏是添加时间，以及相关操作包括：编辑、删除、预警设置。

4.3历史数据查询

系统提供历史数据查询功能，用户通过设置时间类型、点位名称、查询时间选项后，即可查看到所选择点位的历史数据信息，包括各项监测因子、数据更新时间等，查询结果支持选用EXCEL文档形式导出。

4.4趋势分析

数据展示支持折线图、柱状图、表格等多种形式，展示的内容为各项监测因子浓度的实时与历史分钟值、小时值，方便用户查看时间段内各项监测因子变化趋势，同时可以进行监测点位之间的各项参数的对比分析，用户可以自主设定展示的时间区间，导出打印时支持选用 JPG 图片、PDF、EXCEL、WORD文档多种格式。

4.5报警记录设置

污染物浓度预警设置，是针对污染物一旦超过某一数值系统会自动给使用者发送预警提示信息的一种设置。一旦各项监测因子浓度出现异常波动时，系统启动超标报警，当达到预警设置后会发出报警信号。

通过报警记录，可以清楚的知道发出报警的点位名称、报警时间以及各个监测数据的比较。监测数据包括：实时数值、限值以及倍数。数据显示清楚直观，而且对于搜集到的用户数据，报警记录还可以存储一段时间，在一定时间内随时查询分析，也可以和之前、之后的数据、或者其他点位做对比。

4.6指挥中心

集中设置GPS监控指挥、数据中心监控、利用显示设备接入个监控点，实时监控现场环境因素变化，方便工作人员以及游客更充分的了解；

4.7LED大屏幕信息发布系统

LED大屏幕信息发布系统集成景区天气、空气质量、湿度、负离子浓度、噪声、水质等环境信息及旅游咨询、最佳推荐、重要事项等的信息联播系统。

4.8用户管理

对于不同的角色设置相应权限管理，一个角色关联了一套操作权限。

5、硬件设备

自动气象站是一种能自动观测和存储气象观测数据的设备，主要由传感器、采集器、通讯接口、系统电源等组成，随着气象要素值的变化，各传感器的感应元件输出的电量产生变化，这种变化量被CPU实时控制的数据采集器所采集，经过线性化和定量化处理，实现工程量到要素量的转换，再对数据进行筛选，得出各个气象要素值。

5.1气象自动站

自动气象站可以监测温度、湿度、噪声、风速、风向等等多个环境监测因素，是集成颗粒物在线监测仪、数据采集板及信息平台等技术为一体的开放式气象在线监测终端。

自动气象站气象传感器技术先进。产品的准确性和稳定性优越，气象要素传感器多样化，用户可根据不同的需求增减传感器的种类和数量，实际操作简便。良好的防护措施。国外自动气象站在防雷、防蚀等方面较国内完善，适用于各种复杂环境，而且在装备使用的机动性、操作的便捷性、维修的快捷性等方面都做得较好。

5.2适用场所

（1） 区域气象监测，省、市、县各行政级别气象监测网络；

（2） 公园、校园、旅游景区适宜指数气象监测；

（3） 公路、铁路、机场、港口、航运等场所的气象监测；

（4） 森林防火气象监测；

（5） 大型仓储区小气候监测；

（6） 科研，农业种植试验小区小气候监测；

（7） 环保科研，野外生态站常规气象监测；

（8） 科研，水循环、热平衡、碳循环、风资源等课题研究常规监测。