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        自動氣象站綜合自動調(diào)試軟件的設(shè)計

        2011-12-23 06:21:48姜小云
        中低緯山地氣象 2011年3期
        關(guān)鍵詞:海南省調(diào)試

        姜小云,吳 俞

        (1.海南省氣象技術(shù)裝備中心,海南 ???570100;2.海南省瓊海市氣象局,海南 瓊海 571400)

        自動氣象站綜合自動調(diào)試軟件的設(shè)計

        姜小云1,吳 俞2

        (1.海南省氣象技術(shù)裝備中心,海南 ???570100;2.海南省瓊海市氣象局,海南 瓊海 571400)

        通過一個全新的綜合各個廠家各種型號的自動氣象站自動調(diào)試軟件來實現(xiàn)不同自動氣象站的現(xiàn)場維護(hù)維修調(diào)試,使得各種自動氣象站維護(hù)維修工作變得方便、簡單、高效。維護(hù)維修實踐工作證明該軟件設(shè)計適合各種自動氣象站的維護(hù)維修。

        自動氣象站;自動;調(diào)試軟件

        1 引言

        目前自動氣象站的建設(shè)日趨成熟,但是由于自動氣象站的生產(chǎn)廠家、型號和用途各不相同,使得各種自動氣象站的正常運行和自動氣象站設(shè)備的維護(hù)維修變得困難。自動氣象站的安裝調(diào)試維護(hù)維修工作一般都是通過自動氣象站采集器的串口通信來實現(xiàn)的。因此,無論哪個廠家生產(chǎn)的自動氣象站工作原理都相似,這就使得設(shè)計一個綜合所有廠家各種型號的自動測試、調(diào)試自動氣象站設(shè)備故障的軟件成為可能。由于考慮到許多地面氣象觀測員所學(xué)專業(yè)都不是機(jī)電類,所以,對于這些非專業(yè)的自動氣象站設(shè)備操作維護(hù)人員需要簡單方便、快速高效地來解決各種自動氣象站自動觀測運行工作中出現(xiàn)的各種問題,比如各種自動氣象站調(diào)試命令字符串難以記住,另外現(xiàn)在的筆記本電腦一般都不自帶串口而需要USB轉(zhuǎn)RS232實現(xiàn)串口功能,這樣使得我們不清楚目前可用的通信端口是哪一個等等。

        2 設(shè)計思路

        為了解決各個廠家不同型號自動氣象站運行中出現(xiàn)的各種問題,就需要利用各廠家不同型號自動氣象站的調(diào)試命令字符串(比如,江蘇無線電科學(xué)研究所有限公司生產(chǎn)的中尺度氣象站ZQZ-A型的調(diào)試命令字符串為TEST加上回車符;ZQZ-BH型調(diào)試命令字符串為 SAMPLES加上回車符[1];華創(chuàng)升達(dá)高科技發(fā)展中心生產(chǎn)的CAWS-600型號的遙測自動氣象站的調(diào)試命令字符串為UB加回車符[1])。用 Windows編程軟件[2]比如 VB 設(shè)計一個串口通信程序,自動選擇筆記本電腦可用的串行通信端口,自適應(yīng)地依次判斷不同廠家不同型號的自動氣象站,發(fā)送相應(yīng)的調(diào)試命令字符串,然后返回相應(yīng)的自動氣象站的實時數(shù)據(jù)信息和運行狀態(tài)信息給本調(diào)試軟件數(shù)據(jù)接收界面中,供自動氣象站操作維護(hù)工作人員查看。所有操作都由軟件自動完成,不需要人工操作,也不需要維護(hù)人員知道過多的自動氣象站設(shè)備軟硬件知識。整個操作流程一步到位,簡單方便、快捷高效。

        3 軟件實現(xiàn)

        利用windows編程語言[2]實現(xiàn)該自動氣象站綜合調(diào)試軟件的系統(tǒng)操作界面如圖1所示。本軟件界面摒棄了原來各自動氣象站生產(chǎn)廠家的一些比較復(fù)雜的參數(shù)設(shè)置和專業(yè)技術(shù)知識背景,使得操作非常簡單方便。

        整個軟件都采用控件編程。包括兩個命令按鈕控件、一個串口通訊控件、一個文本框控件和兩個標(biāo)簽控件。使用串口通訊編程對象MSComm控件來進(jìn)行程序設(shè)計能大大降低軟件設(shè)計的復(fù)雜性和難度。該控件的全稱是 Microsoft Communication Control,是由Microsoft公司開發(fā)的主要用于實現(xiàn)電腦與單片機(jī)之間通信的ActiveX控件。該控件不在常用控件工具箱里,可單擊程序中的“工程”,選擇“菜單”,再選擇“部件”命令,在部件對話框中選擇“Microsoft CommControl 6.0”,此時工具箱中就會出現(xiàn)MSComm控件的圖標(biāo)。MSComm控件可以用來輕松實現(xiàn)串行通訊功能,它可以建立與串口的連接,通過串口連接到其他設(shè)備(例如:自動氣象站、智能儀器儀表),可以發(fā)送命令、交換數(shù)據(jù)以及監(jiān)視和響應(yīng)串口中發(fā)生的事件和錯誤。

        圖1 軟件實現(xiàn)界面

        在串行通訊程序的編寫中,可在 MSComm控件屬性中設(shè)置串口端口號、波特率、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗位、停止位等(如 COM1,9600,8,n,1),發(fā)送的命令字符串和自動氣象站采集數(shù)據(jù)傳輸格式要依據(jù)不同型號自動氣象站的通訊約定,具體方法要參考相關(guān)自動氣象站的說明資料,這里不再詳述。由于篇幅所限,具體的程序代碼這里不給出,有關(guān)采用MSComm控件來進(jìn)行串行通訊的例程的資料有很多[2]。

        系統(tǒng)設(shè)計流程框圖如圖2所示。整個流程的工作原理是:首先程序輪流打開電腦的所有可用串口。例如,先打開串口1,如果打開成功,那么以合適的波特率參數(shù)發(fā)送某一種型號的自動氣象站調(diào)試命令字符串。如果有自動氣象站采集數(shù)據(jù)返回,則接收數(shù)據(jù)到軟件的接收顯示區(qū),否則再以另一種波特率參數(shù)發(fā)送另一種型號的自動氣象站調(diào)試命令字符串。如果所有型號的自動氣象站都輪流發(fā)送了一遍仍然沒有數(shù)據(jù)返回,這就說明串口1沒有用來連接自動氣象站,那么再打開串口2,操作同上,以此類推,直到有自動氣象站采集數(shù)據(jù)返回再進(jìn)行下一輪操作。該軟件由于使用了一個無限循環(huán)體實現(xiàn)自動操作功能,不需要人工操作,因此還需要一個避免死機(jī)的進(jìn)程退出機(jī)制。DoEvents函數(shù)能夠很好的解決上述問題,能轉(zhuǎn)讓系統(tǒng)控制權(quán)給用戶,以便讓操作系統(tǒng)處理其它的事件。其使用語法是在循環(huán)體的內(nèi)部添加一條函數(shù)調(diào)用語句DoEvents()。在本軟件實現(xiàn)中,把該條語句放在while循環(huán)體內(nèi)。

        圖2 軟件設(shè)計流程簡圖

        4 結(jié)論

        自動氣象站的生產(chǎn)廠家、型號和用途各不相同,使得各種自動氣象站的正常運行和自動氣象站設(shè)備的維護(hù)維修變得困難。本文通過一個綜合各個廠家各種型號的自動氣象站自動調(diào)試軟件來實現(xiàn)不同自動氣象站的現(xiàn)場維護(hù)維修調(diào)試,只要用電纜線與各種自動氣象站采集器相連,運行該軟件就可以自動得到調(diào)試數(shù)據(jù)信息。其最大的優(yōu)點是避免工作人員在野外高山、海島、暴曬等惡劣條件下長時間的安裝調(diào)試自動氣象站設(shè)備,可以減輕多余的體力開支,同時操作簡單,能高效解決自動站的故障問題。維修業(yè)務(wù)實踐證明本軟件非常適合各種自動氣象站的維護(hù)維修。該軟件已在海南省18個市縣臺站的400余個各類型自動氣象站的實際檢修業(yè)務(wù)中,發(fā)揮了積極作用。據(jù)不完全統(tǒng)計,使用了該軟件的檢修業(yè)務(wù)完成時間比此前平均縮短半小時以上。其軟件成果作為海南省氣象技術(shù)裝備全網(wǎng)實時監(jiān)控與保障系統(tǒng)的一個子系統(tǒng),共同獲得了海南省科技廳2010年科技進(jìn)步三等獎。

        [1] 李黃.自動氣象站實用手冊[M].北京:氣象出版社,2008.

        [2] 李江全,等.Visual Basic串口通信與測控應(yīng)用技術(shù)實戰(zhàn)詳解[M].北京:人民郵電出版社,2007.

        P468

        B

        1003-6598(2011)03-0048-02

        2010-11-08

        姜小云(1978-),男,助工,主要從事天氣雷達(dá)、自動氣象站維護(hù)維修及計量檢定等工作。

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