校園氣象站專為環(huán)境監(jiān)測而開發(fā)的氣象站。主要包括：安裝于野外的氣象監(jiān)測儀，溫度濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、大氣壓，數(shù)據(jù)采集器，GPRS 數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)接收服務(wù)器、客戶機(jī)軟件（服務(wù)器和客戶端可為同一臺電腦），LED 大屏幕。

校園氣象站監(jiān)測原理介紹

●溫濕度傳感器原理

溫濕度傳感器的組成部分主要包括濕敏電容和轉(zhuǎn)換電路兩部分，濕敏電容是由玻璃底襯、下電極、濕敏材料、上電極等四個部分組成。濕敏電容的兩個下電極與濕敏材料，上電極構(gòu)成的兩個電容成串聯(lián)連接。濕敏材料是一種高分子聚合物，它的介電常數(shù)隨著環(huán)境的相對濕度變化而變化。當(dāng)環(huán)境濕度發(fā)生變化時，濕敏元件的電容量隨之發(fā)生改變，即當(dāng)相對濕度增大時，濕敏電容量隨之增大，反之減小(電容量通常在48~56pf間)。傳感器的轉(zhuǎn)換電路把濕敏電容變化量轉(zhuǎn)換成電壓量變化，對應(yīng)于相對濕度0~100%RH的變化，傳感器的輸出呈0~1v的線性變化。

●大氣壓傳感器原理

大氣壓傳感器主要的傳感元件是一個對壓強(qiáng)敏感的薄膜，它連接了一個柔性電阻器。當(dāng)被測氣體的壓強(qiáng)降低或升高時，這個薄膜變形，該電阻器的阻值將會改變。電阻器的阻值發(fā)生變化。從傳感元件取得0-5V的信號電壓，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換由數(shù)據(jù)采集器接受，然后數(shù)據(jù)采集器以GPRS/RS485形式把結(jié)果傳送給云平臺/LED顯示屏。

●風(fēng)速傳感器原理

風(fēng)速傳感器由風(fēng)杯、傳感器主體、電路模塊、傳輸電纜等裝置構(gòu)成。風(fēng)速傳感器的風(fēng)杯通常由高耐候性、高強(qiáng)度、防腐蝕和防水金屬制造，可適應(yīng)惡劣環(huán)境;電路模塊具有極可靠的抗電磁*力和高低電壓保護(hù)能力，可確保主機(jī)在-30℃~80℃，濕度0~100% 的環(huán)境中正常工作。由傳感器風(fēng)杯轉(zhuǎn)動帶動傳感器軸承轉(zhuǎn)動，再由光電轉(zhuǎn)換進(jìn)行數(shù)字量化處理，從而計(jì)算出風(fēng)速值（m/s ，1m/s = 3.6 km/h）。

●風(fēng)向傳感器原理

光電式風(fēng)向傳感器的核心采用式格雷碼盤編碼(四位格雷碼或七位格雷碼)，利用光電信號轉(zhuǎn)換原理，可以準(zhǔn)確的輸出相對應(yīng)的風(fēng)向信息;電壓式風(fēng)向傳感器的核心采用精密導(dǎo)電塑料傳感器，通過電壓信號輸出相對應(yīng)的風(fēng)向信息;電子羅盤式風(fēng)向傳感器的核心采用電子羅盤定位方向，通過RS485接口輸出風(fēng)向信息。

●數(shù)據(jù)采集器原理

數(shù)據(jù)采集器是系統(tǒng)重要組成部分，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)整合了信號、傳感器、激勵器、信號調(diào)理、數(shù)據(jù)采集設(shè)備和應(yīng)用軟件。當(dāng)系統(tǒng)從前端傳感器監(jiān)測的數(shù)字信號和模擬信號時，數(shù)據(jù)采集器采集數(shù)據(jù)通過采集器處理成數(shù)字信號通過DTU傳送到上位機(jī)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)處理。

●GPRS數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議接口

采用協(xié)議

PS協(xié)議->data-6100A型，與主機(jī)連接時采用。

透明協(xié)議->data-6100B型，與現(xiàn)場子設(shè)備連接時采用。

UDP協(xié)議->data-6100,使用GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)時使用。

TCP協(xié)議->data-6100,使用GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)時使用。

ModBus協(xié)議->data-6100,設(shè)置參數(shù)時使用。

●通信接口（RS485接口）

      通信規(guī)格：

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

         數(shù)據(jù)格式：8bit數(shù)據(jù)位，1bit停止位、校驗(yàn)位（奇、偶、無）