[实用新型]一种基于ZigBee的气象站用多接口网关装置及其系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及气象监测领域，尤其涉及一种基于ZigBee的气象站用多接口网关装置及其系统。 

背景技术

气象站是一种地面气象观测仪器，能够自动地观测、存储、传输气象信息。气象站通常被放置于四周空旷的场所，通过多种传感器采集气温、气压、湿度、风向、日照、蒸发、低温、辐射、降水等各种气象要素，经对数据进行处理后，以约定的格式存储在气象站中，并通过一定的通信方式发送给观测室中的接收设备，供气象工作人员使用。 

当前，已有的气象站与上位机进行数据交换的方式包括：(1)通过人工手段读取气象站中的数据磁盘、闪存；(2)利用RS232串口、USB接口等外设接口读取气象站数据；(3)利用TCP/IP网口将气象站连入有线网络等。数据通信方式的优劣在一定程度上决定着气象站信息采集系统的先进性。而通过以上列举可以看出现有气象站数据交换方式除了手工方式就是有线连接方式，有线连接方式相对于手工方式来说确有提高，但由于气象站的分布一般较为分散，若采用有线通信的方式，观测室与气象站之间需要铺设大量的电缆，大大增加了系统成本，降低了系统的灵活性、可维护性与扩展性。基于GPRS/3G公网调制解调器进行数据传输，同样存在费用较高、依赖于GPRS/3G基础设施等不足。若每一个气象站都安装一个GPRS设备与观测站通信，则成本太高，实用性不强，这也是当前制约气象站设备自动化系统发展的一个重要原因。 

综合而言，当前现有气象站网关装置的缺陷在于： 

1、气象站与观测室之间多采用有线通信，安装布线较为繁琐，且成本较高； 

2、气象站多为单点工作，尚未组成网络，与观察室没有实现联网，自动化程度不高，且不能满足当前对气象站数据实时性采集的要求； 

3、通过有线网络连接的气象站若在位置发生变动时，需要重新布线，节点移动性不强； 

4、网关设备接口类型较为单一，无法满足用户根据需要选择接口的需求。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种通过无线方式传递数据、移动性强、自动化程度高且实 时性强的基于ZigBee的气象站用多接口网关装置，本实用新型还提供一种应用了所述基于ZigBee的气象站用多接口网关装置的气象监测系统。 

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下： 

本实用新型的基于ZigBee的气象站用多接口网关装置，包括：中央处理模块、能量供应模块，在所述的中央处理模块上连接有ZigBee无线通信模块、RTC实时时钟模块、EFLASH扩展存储模块、EPROM存储模块，所述的能量供应模块为上述各模块提供电源，所述的中央处理模块上还连接有CAN总线接口、RS485接口、USB接口、网络接口、GPRS接口中的一个或几个。 

优选的，所述的网关装置还包括用来显示时间、各气象站的工作状态和气象要素信息的LCD液晶显示模块，所述的LCD液晶显示模块分别和所述的中央处理模块、能量供应模块相连接。 

优选的，所述的网关装置还包括用来显示警示信息的LED显示模块，所述LED显示模块分别和所述的中央处理模块、能量供应模块相连接。 

优选的，所述的ZigBee无线通信模块是采用支持Mesh自组网协议的ZigBee无线通信模块。 

本实用新型还提供一种基于权利要求1-3任一所述的气象站用多接口网关装置的气象监测系统，包括气象监测中心、设置在观测室的监测设备、至少一个气象站，其特征在于：还包括所述的多接口网关装置，所述的气象站上设置有ZigBee无线通信模块，所述的气象站和多接口网关装置通过ZigBee网络连接，所述的多接口网关装置通过GPRS接口和气象监测中心相连和/或通过所述的CAN总线接口、RS485接口、USB接口、网络接口中的一个或几个和所述的观测室的监测设备相连。 

本实用新型的有益效果如下： 

首先，本实用新型的基于ZigBee的气象站用多接口网关装置及其系统，采用无线通信的气象站用多接口网关装置实现气象站与观测室的远程通信，无需在气象站与观测室之间铺设大量的电缆，通信距离可远达几公里，解决了原有通信的物理距离的限制，且节省了安装成本。 

其次，由于本实用新型的基于ZigBee的气象站用多接口网关装置与气象站之间采用无线通信，可以在需要气象站的地方任意布置，气象站也可根据需要进行位置的随意移动，无需电源线和数据线，增加和减少气象站都非常容易，灵活性强；