RS-485總線標準在海氣邊界層監(jiān)測系統(tǒng)中的應用

　　引言

　　海氣邊界層監(jiān)測系統(tǒng)的主要功能是連續(xù)、自動獲取所在區(qū)域大氣邊界層近海面30米左右的溫濕廓線數(shù)據(jù)，以及風速、風向、氣壓和海表水溫等水文氣象要素數(shù)據(jù)，并進行實時數(shù)據(jù)存儲和顯示。

　　海氣邊界層監(jiān)測系統(tǒng)結構如圖1所示。系統(tǒng)由多層風速風向傳感器、多層溫濕傳感器、氣壓傳感器、水溫傳感器、水位傳感器等測量結點組成傳感器測量節(jié)點。數(shù)據(jù)采集器是系統(tǒng)的核心部分，負責接收、處理、存儲各傳感器測量節(jié)點的測量數(shù)據(jù)，并將測量結果傳輸至上位計算機，對計算機發(fā)出的各種命令予以響應。

　　由圖1可以看出，系統(tǒng)各傳感器節(jié)點和數(shù)據(jù)采集器的通訊方式均是RS-485。RS-485采用平衡差分信號傳輸，比起RS-232的非平衡傳送方式在電氣指標、抑制共模干擾能力、傳輸距離上都有了大幅度提高。RS-485串行接口的電氣標準屬于七層OSI(開放系統(tǒng)互連)模型物理層的協(xié)議標準。依賴其性能優(yōu)異、結構簡單、容易組網(wǎng)的優(yōu)點，RS-485總線標準得到了廣泛的應用。

　　海氣邊界層監(jiān)測系統(tǒng)采用RS-485總線的優(yōu)點是所有的梯度觀測數(shù)據(jù)通過一根RS-485 通信電纜即可進行采集，而不需要將所有的傳感器信號與數(shù)據(jù)采集器連接，具有硬件設計簡單、控制方便、成本低廉的優(yōu)點，而且便于系統(tǒng)維護和安裝。
　　RS-485總線節(jié)點硬件設計

　　RS-485總線節(jié)點的硬件圖如圖2所示。