1.1目的意义

随着经济社会的快速发展，人们对即时气象信息获知的要求不断提高，表现在预报方面及对气候的评估以及针对自然灾害气候的防灾决策，气象预报内容也集预报天气、分析评价气候、突发气候状况的应急对策等于一体，气象预报中大气环境监测的应用在极大程度上满足了人们对气象预报的需求。随着传感器技术、嵌入式技术、集成电路技术的发展，自动气象监测系统由于其体积小、功耗低、性能稳定、易于维护等特点，在气象信息采集领域得到越来越广泛的应用。

自从自动气象监测系统提出以来，硬件部分不尽相同，但是系统软件部分应遵循模块化、封装性、鲁棒性、可扩展性等原则。要求设计者根据需求分析阶段确定的功能设计软件系统的整体结构、划分功能模块、确定每个模块的实现算法以及编写具体的代码，形成软件的具体设计方案。

1.2国内外研究现状

自动气象站大部分采用集成式结构，系统开放程度不高，不同的厂商采用不同的数据采集器没有形成统一的标准。系统维护升级或添加传感器需要对已有的传感器进行重新标定，过程复杂，不符合我国气象发展战略综合气象观测系统工程的发展要求。

国产气象站兼容性和扩展性比较差。气象站所采用的数据采集器需要与相应的自动气象站配套使用，当自动气象站需要増加观测功能，増加新的气象要素传感器时，不能直接进行升级，必须重新设计相关的硬件和软件，造成了人力资源的极大浪费。

国产自动气象站采用的气象传感器主要依赖进口，国产传感器由于生产工艺不高，其传感器的准确性、可靠性较差。监测项目主要有温度、气圧、湿度、风速、风向和雨量等六要素，紫外线、空气能见度等气象没有纳入到常规气象站的观测项目中。

目前全世界的70多个国家和20多个地区和组织基本上都是使用芬兰VAISALA公司的气象产品进行气象观测，自动气也不例外。VAISALA公司自动气象站的代表产品是MAWS系列，目前在全球的大多数国家和地区使用的是MAWS201系列，该系列现已发展到了MAWS301 、MAWS401系列，国外的自动气象站和气象传感器具有如下特点：

气象传感器种类和功能巧多。相比于国内气象传感器，精度高、性能稳定是国外气象传感器的主要特点，除基本的温度、湿度、气压等六种常规传感器外，国外传感器在土壤、水温、能见度等气象要素的测量上也已经有性能可靠的传感器产品。

国外自动气象站实现了硬件和软件的可裁剪，数据兼容性较好。用户可以根据不同的需求增减传感器的种类和数量。采用符合国际标准的数据传输格式，用户可以根据自己的需要配置相关的数据输出格式。