引言

　　海氣邊界層監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要功能是連續(xù)、自動(dòng)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(fēng)速、風(fēng)向、氣壓和海表水溫等水文氣象要素?cái)?shù)據(jù)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和顯示。

　　海氣邊界層監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。系統(tǒng)由多層風(fēng)速風(fēng)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(cè)量結(jié)點(diǎn)組成傳感器測(cè)量節(jié)點(diǎn)。數(shù)據(jù)采集器是系統(tǒng)的核心部分，負(fù)責(zé)接收、處理、存儲(chǔ)各傳感器測(cè)量節(jié)點(diǎn)的測(cè)量數(shù)據(jù)，并將測(cè)量結(jié)果傳輸至上位計(jì)算機(jī)，對(duì)計(jì)算機(jī)發(fā)出的各種命令予以響應(yīng)。

　　由圖1可以看出，系統(tǒng)各傳感器節(jié)點(diǎn)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(hào)傳輸，比起RS-232的非平衡傳送方式在電氣指標(biāo)、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(biāo)準(zhǔn)屬于七層OSI(開(kāi)放系統(tǒng)互連)模型物理層的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。依賴其性能優(yōu)異、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易組網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)，RS-485總線標(biāo)準(zhǔn)得到了廣泛的應(yīng)用。

　　海氣邊界層監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用RS-485總線的優(yōu)點(diǎn)是所有的梯度觀測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)一根RS-485 通信電纜即可進(jìn)行采集，而不需要將所有的傳感器信號(hào)與數(shù)據(jù)采集器連接，具有硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、控制方便、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，而且便于系統(tǒng)維護(hù)和安裝。
　　RS-485總線節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)

　　RS-485總線節(jié)點(diǎn)的硬件圖如圖2所示。