發(fā)布時間：2020-10-29 18:11

　　 我國是世界上氣候變化較大的地區(qū)之一,氣象災害頻率高,影響范圍廣。為滿足氣象觀測與預警業(yè)務的需求,截至15年底,裝備了近5萬套自動氣象站。為了確保各臺站自動氣象觀測數(shù)據的準確可靠,不僅要依賴于儀器技術的不斷進步,充分優(yōu)化儀器結構和觀測技術,還需操作人員正確使用與充分維護設備。為此,本文基于LabVIEW開發(fā)平臺,設計了一種虛擬自動氣象站訓練與應用系統(tǒng),該系統(tǒng)分別由虛擬自動氣象站基礎知識模塊、故障信息管理模塊、測量誤差補償模塊三部分構成。虛擬自動氣象站基礎知識模塊的功能是對自動氣象站各組成部分的訓練學習,該模塊將虛擬儀器技術引入到自動氣象站的訓練中,對自動氣象站的技術資料以文字、圖像、動態(tài)仿真的形式實現(xiàn)與用戶交互,促進氣象業(yè)務人員對自動氣象站學習的主動性和創(chuàng)新性。可作為氣象業(yè)務人員自學自動氣象站使用技術及技術培訓的教材性資料,極大方便了氣象業(yè)務人員對自動氣象站技術的學習與掌握,保證了自動氣象站的正常運行。虛擬自動氣象站故障信息管理模塊的功能是對自動氣象站故障信息的匯總與查詢。利用LabVIEW數(shù)據庫技術,結合實際臺站故障分析判斷流程,實現(xiàn)對自動氣象站故障信息的增、刪、改、查。該模塊可快速檢索相關故障信息,保證自動氣象站維護經驗的積累與豐富,提高了自動氣象站故障排除的準確性與時效性。虛擬自動氣象站測量誤差補償模塊的功能是對自動氣象站觀測數(shù)據的有效補償。將虛擬儀器技術分別與BP神經網路、支持向量機算法相結合,建立相關補償模型,對氣象觀測數(shù)據進行補償修正,提高觀測質量。以調溫調濕箱、JJQ1氣象信號模擬器、HMP45D濕度傳感器搭建了實驗平臺,測試該模塊的可靠性,實驗數(shù)據表明,補償后的數(shù)據誤差平均降低一個數(shù)量級,能夠有效補償溫度對濕度傳感器的影響,提高自動氣象站濕度測量的準確度。
【學位單位】：南京信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2016
【中圖分類】：P415.12;TP311.52
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的背景
    1.2 課題的意義
    1.3 課題主要研究內容
第二章 虛擬自動氣象站訓練與應用系統(tǒng)結構設計
    2.1 虛擬儀器
        2.1.1 虛擬儀器的定義與特點
        2.1.2 虛擬儀器的應用及設計
        2.1.3 LabVIEW
    2.2 自動氣象站
        2.2.1 自動氣象站簡介
        2.2.2 自動氣象站工作原理
    2.3 虛擬自動氣象站訓練與應用系統(tǒng)結構設計
    2.4 本章小結
第三章 虛擬自動氣象站基礎知識模塊
    3.1 自動氣象站傳感器
        3.1.1 氣象傳感器
        3.1.2 傳感器訓練設計
    3.2 自動氣象站采集器
        3.2.1 氣象采集器
        3.2.2 采集器訓練設計
    3.3 本章小結
第四章 虛擬自動氣象站故障信息管理模塊
    4.1 故障現(xiàn)象分析
    4.2 LabVIEW中數(shù)據庫的使用
    4.3 系統(tǒng)功能設計
        4.3.1 前面板設計
        4.3.2 程序設計
    4.4 本章小結
第五章 虛擬自動氣象站測量誤差補償模塊
    5.1 影響觀測數(shù)據質量的因素
    5.2 算法補償
        5.2.1 BP神經網絡補償
        5.2.2 支持向量機補償
        5.2.3 數(shù)據庫管理
    5.3 誤差補償模塊測試
        5.3.1 濕度補償?shù)囊饬x
        5.3.2 實驗數(shù)據的獲取與分析
        5.3.3 數(shù)據補償
    5.4 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表論文及參與項目情況

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本文編號：2861273