RS-485总线标准在海气边界层监测系统中的应用

　　引言

　　海气边界层监测系统的主要功能是连续、自动获取所在区域大气边界层近海面30米左右的温湿廓线数据，以及风速、风向、气压和海表水温等水文气象要素数据，并进行实时数据存储和显示。

　　海气边界层监测系统结构如图1所示。系统由多层风速风向传感器、多层温湿传感器、气压传感器、水温传感器、水位传感器等测量结点组成传感器测量节点。数据采集器是系统的核心部分，负责接收、处理、存储各传感器测量节点的测量数据，并将测量结果传输至上位计算机，对计算机发出的各种命令予以响应。

　　由图1可以看出，系统各传感器节点和数据采集器的通讯方式均是RS-485。RS-485采用平衡差分信号传输，比起RS-232的非平衡传送方式在电气指标、抑制共模干扰能力、传输距离上都有了大幅度提高。RS-485串行接口的电气标准属于七层OSI(开放系统互连)模型物理层的协议标准。依赖其性能优异、结构简单、容易组网的优点，RS-485总线标准得到了广泛的应用。

　　海气边界层监测系统采用RS-485总线的优点是所有的梯度观测数据通过一根RS-485 通信电缆即可进行采集，而不需要将所有的传感器信号与数据采集器连接，具有硬件设计简单、控制方便、成本低廉的优点，而且便于系统维护和安装。
　　RS-485总线节点硬件设计

　　RS-485总线节点的硬件图如图2所示。