RS-485總線標準在海氣邊界層監測系統中的應用

　　引言

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

　　海氣邊界層監測系統結構如圖1所示。系統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點。數據采集器是系統的核心部分，負責接收、處理、存儲各傳感器測量節點的測量數據，并將測量結果傳輸至上位計算機，對計算機發出的各種命令予以響應。

　　由圖1可以看出，系統各傳感器節點和數據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(開放系統互連)模型物理層的協議標準。依賴其性能優異、結構簡單、容易組網的優點，RS-485總線標準得到了廣泛的應用。

　　海氣邊界層監測系統采用RS-485總線的優點是所有的梯度觀測數據通過一根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據采集器連接，具有硬件設計簡單、控制方便、成本低廉的優點，而且便于系統維護和安裝。
　　RS-485總線節點硬件設計

　　RS-485總線節點的硬件圖如圖2所示。