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(zāi)害頻率高,影響范圍廣。為滿足氣象觀測與預(yù)警業(yè)務(wù)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(jù)的準(zhǔn)確可靠,不僅要依賴于儀器技術(shù)的不斷進步,充分優(yōu)化儀器結(jié)構(gòu)和觀測技術(shù),還需操作人員正確使用與充分維護設(shè)備。為此,本文基于LabVIEW開發(fā)平臺,設(shè)計了一種虛擬自動氣象站訓(xùn)練與應(yīng)用系統(tǒng),該系統(tǒng)分別由虛擬自動氣象站基礎(chǔ)知識模塊、故障信息管理模塊、測量誤差補償模塊三部分構(gòu)成。虛擬自動氣象站基礎(chǔ)知識模塊的功能是對自動氣象站各組成部分的訓(xùn)練學(xué)習(xí),該模塊將虛擬儀器技術(shù)引入到自動氣象站的訓(xùn)練中,對自動氣象站的技術(shù)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(wù)人員對自動氣象站學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)新性。可作為氣象業(yè)務(wù)人員自學(xué)自動氣象站使用技術(shù)及技術(shù)培訓(xùn)的教材性資料,極大方便了氣象業(yè)務(wù)人員對自動氣象站技術(shù)的學(xué)習(xí)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(jù)庫技術(shù),結(jié)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(guān)故障信息,保證自動氣象站維護經(jīng)驗的積累與豐富,提高了自動氣象站故障排除的準(zhǔn)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(jù)的有效補償。將虛擬儀器技術(shù)分別與BP神經(jīng)網(wǎng)路、支持向量機算法相結(jié)合,建立相關(guān)補償模型,對氣象觀測數(shù)據(jù)進行補償修正,提高觀測質(zhì)量。以調(diào)溫調(diào)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(jù)表明,補償后的數(shù)據(jù)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(zhǔn)確度。
【學(xué)位單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(nèi)容
第二章 虛擬自動氣象站訓(xùn)練與應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)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(yīng)用及設(shè)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(xùn)練與應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.4 本章小結(jié)
第三章 虛擬自動氣象站基礎(chǔ)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(xùn)練設(shè)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(xùn)練設(shè)計
    3.3 本章小結(jié)
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(jù)庫的使用
    4.3 系統(tǒng)功能設(shè)計
        4.3.1 前面板設(shè)計
        4.3.2 程序設(shè)計
    4.4 本章小結(jié)
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(jù)質(zhì)量的因素
    5.2 算法補償
        5.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)補償
        5.2.2 支持向量機補償
        5.2.3 數(shù)據(jù)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(jù)的獲取與分析
        5.3.3 數(shù)據(jù)補償
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及參與項目情況

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本文編號：2861273