【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于航空气象数据，尤其涉及基于hadoop技术的航空气象数据实时传输监控系统。
技术介绍
1、航空气象作为影响空中交通运行安全和运行效率的重要因素，一直得到民航空中交通管制部门和飞行用户的重视。随着低空空域改革的逐步深入，通用航空飞行业务量将会急速增长，进一步提高对航空气象数据的需求。为了保障航空安全、高效地运行，需要向航空气象专家和飞行用户提供综合、全面、有针对性的航空气象信息服务，由于民用航空具有全天候、全天时和大范围，飞行路线具有随机性等特点，使得航空气象数据的综合处理变得更加重要。
2、但是常见的航空气象数据实时传输监控系统过程中采用单通道数据传输，从而使得整个传输过程中，通信链路的稳定性不够高。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供基于hadoop技术的航空气象数据实时传输监控系统，包括供电电路模块(1)、气象数据采集模块(2)、双通道传输模块(3)、hadoop体系构建模块(4)、hadoop数据处理模块(5)、数据库连接模块(6)、信息表分析监控模块(7)；
2、所述供电电路模块(1)的输出端连接气象数据采集模块(2)的输入端；
3、所述气象数据采集模块(2)的输出端连接所述双通道传输模块(3)的输入端；
4、所述双通道传输模块(3)的输出端连接hadoop体系构建模块(4)的输入端；
5、所述hadoop体系构建模块(4)的输出端连接hadoop数
6、所述hadoop数据处理模块(5)的输出端连接数据库连接模块(6)的输入端；
7、所述数据库连接模块(6)的输出端连接信息表分析监控模块(7)的输入端。
8、所述气象数据采集模块(2)的内部设置有风速风向采集模块(8)、雨雪信息采集模块(9)、雷电信息采集模块(10)和温湿度信息采集模块(11)；所述风速风向采集模块(8)、雨雪信息采集模块(9)、雷电信息采集模块(10)和温湿度信息采集模块(11)的整体输出端连接气象数据采集模块(2)的输入端；其中风速风向采集模块(8)负责风速风向的采集，雨雪信息采集模块(9)负责雨量和降雪厚度信息的采集，雷电信息采集模块(10)负责雷电的发生次数、强度、频率和位置信息采集，温湿度信息采集模块(11)负责温度湿度信息的采集；
9、所述双通道传输模块(3)的内部设置有双通道通信模块(12)和数据远程接收模块(13)；所述双通道通信模块(12)和数据远程接收模块(13)的整体输出端连接双通道传输模块(3)的输入端。
10、所述供电电路模块(1)使用jtag电路，所述供电电路模块(1)按照航空气象数据的实时传输需求，规范基础电路结构的连接形式，在为气象数据采集模块(2)提供足量电力信号的同时，确保气象数据采集模块(2)所采集的航空气象数据能够传输至目标区域，从而使得实时性要求得到最大化满足。jtag主板在反相器设备的驱动下，持续向外输出电量信号，整个过程中，tck元件、dgnd元件、tdi元件保持连续闭合状态。tck元件负责感知电量信号的实时传输状态，对于气象数据采集设备而言，其对于航空气象数据的采集行为必须受到电量信号的完全驱动作用，所以只有在电信号输出总量足够大的情况下，气象数据采集设备才能实现对航空气象数据的准确监控。dgnd元件接受jtag主板的直接驱动，在恒压、恒流情况下，该元件整合tck元件输出的所有电信号参量，并对其进行初步的过滤处理，以确保气象数据采集设备能获得稳定的电量供应。tdi元件负载于jtag主板与at24c512设备之间，当tdfn设备中的电信号聚合总量达到实际需求标准后，at24c512设备进入持续连接状态，当前情况下，tdi元件将所接收到的交流电联信号转换为直流状态，以供气象数据采集设备在采集航空气象数据的过程中可以直接调取与利用。
11、本专利技术设计了基于hadoop技术的航空气象数据实时传输监控系统。联合jtag电路，调节数据采集器与四要素监控模块的连接状态，通过配置信息表单的方式，确定数据库体系对于航空气象数据样本的存储能力。从而使得本系统中，基于hadoop技术的监控系统可以根据已输入的航空气象数据样本，分析该区域内航空气象问题的表现情况，能够准确获取在面对风、雨、雷、温湿四种航空气象问题同时存在的复杂天气环境时的监控结果，使得在进行天气数据监测预估的过程中，可以更加精确地进行预测，提高了预测的精度，从而更进一步保证了航班的安全可靠性。
12、所述双通道通信模块(12)采用rs-232传输模式将单一移动网络通道改为移动网络和北斗卫星双通道通信；所述双通道通信模块(12)使用ydd-3-01型北斗卫星通信设备，包括通信型用户终端主机单元、全向接收/发射天线单元和主机天线单元连接电缆；
13、所述双通道通信模块(12)采用容量为100ah，标称12v且支持太阳能电池板充电的免维护蓄电池供电。
14、所述数据远程接收模块(13)连接数据监控中心的业务计算机，业务计算机上安装有数据监控管理软件，配以数据库存储数据(数据包括气象数据采集模块采集的风、雨、雷、温湿四类航空数据)，实现远程无线通信(北斗、移动网络)、本地通信和存储卡的数据导入，并对数据进行处理(包括缺测检查、自动补收、校验、审核等)，生成符合标准要求的数据格式(具体是生成符合中国航空气象局发布的《海滨(航空、石油平台)自动航空气象站功能规格需求书》要求的观测数据格式。通过硬件改造，航空自动航空气象站实现了同时支持移动网络和北斗通信2种通信类型，将每一种通信类型定义为1个逻辑站点，每一个逻辑站点分配1个站号，2个逻辑站点共同组成1个观测系统，观测系统的id就是该航空自动航空气象站的主站号。航空站的每个逻辑站都生成各自的入库文件，并且关联到观测系统，1个观测系统生成1份上传报文和本地观测系统的z,r等文件，数据文件站号取自id号)。
15、所述风速风向采集模块(8)包括供电箱、风速测量仪、风向测量仪、预警装置和data-9201监测终端；所述供电箱通过传输导线与jtag电路相连，为风速测量仪、风向测量仪提供持续运行的电源；风速测量仪、风向测量仪和预警装置连接在一起，当风力等级超过设备可测量范围时，预警装置发出警告；所述风速风向采集模块(8)将采集的风速、风向数据传输至data-9201监测终端；
16、所述风速风向采集模块(8)得到的航空气象数据样本会在hadoop分布式协调服务请求的作用下，回传至data-9201监测终端；
17、所述预警装置设置于风速测量仪、风向测量仪的最左端，当风力等级高于风速风向采集模块(8)的可测量范围时，预警装置发出警告；
18、所述供电箱设置于预警装置右侧，借助传输导线与jtag电路相连，在气象数据采集模块(2)采集航空气象数据的过程中，供电箱保持连续运行状态；
19、所述雨雪信息采集模块(9)包括降雨本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于Hadoop技术的航空气象数据实时传输监控系统，其特征在于，包括供电电路模块(1)、气象数据采集模块(2)、双通道传输模块(3)、Hadoop体系构建模块(4)、Hadoop数据处理模块(5)、数据库连接模块(6)、信息表分析监控模块(7)；
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述气象数据采集模块(2)的内部设置有风速风向采集模块(8)、雨雪信息采集模块(9)、雷电信息采集模块(10)和温湿度信息采集模块(11)；所述风速风向采集模块(8)、雨雪信息采集模块(9)、雷电信息采集模块(10)和温湿度信息采集模块(11)的整体输出端连接气象数据采集模块(2)的输入端；其中风速风向采集模块(8)负责风速风向的采集，雨雪信息采集模块(9)负责雨量和降雪厚度信息的采集，雷电信息采集模块(10)负责雷电的发生次数、强度、频率和位置信息采集，温湿度信息采集模块(11)负责温度湿度信息的采集；
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述供电电路模块(1)使用JTAG电路，所述供电电路模块(1)按照航空气象数据的实时传输需求，规范基础电路结构的连接形式，在为
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述双通道通信模块(12)采用RS-232传输模式将单一移动网络通道改为移动网络和北斗卫星双通道通信；所述双通道通信模块(12)使用YDD-3-01型北斗卫星通信设备，包括通信型用户终端主机单元、全向接收/发射天线单元和主机天线单元连接电缆；
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述数据远程接收模块(13)连接数据监控中心的业务计算机，业务计算机上安装有数据监控管理软件，配以数据库存储数据，实现远程无线通信、本地通信和存储卡的数据导入，并对数据进行处理，生成符合标准要求的数据格式。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述风速风向采集模块(8)包括供电箱、风速测量仪、风向测量仪、预警装置和DATA-9201监测终端；所述供电箱通过传输导线与JTAG电路相连，为风速测量仪、风向测量仪提供持续运行的电源；风速测量仪、风向测量仪和预警装置连接在一起，当风力等级超过设备可测量范围时，预警装置发出警告；所述风速风向采集模块(8)将采集的风速、风向数据传输至DATA-9201监测终端；
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述Hadoop体系构建模块(4)包括业务模型层、任务调度层、数据处理层、数据存储层和资源管理层；
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述Hadoop数据处理模块(5)将气象数据采集模块(2)所采集到的航空气象数据整合成既定传输形式；
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述数据库连接模块(6)实时传输气象数据采集模块(2)采集到的所有航空气象数据样本，所述数据库连接模块(6)连接数据库体系时，对风速风向监控终端、雨雪监控终端、雷电监控终端、温湿度监控终端所输出信息对象分配不同的数据表或数据结构，通过标签、分类方式在数据库中区分不同类型的数据。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述信息表分析监控模块(7)内部的业务信息表定义了航空气象数据监控管理软件运行所需的数据库连接参数、数据格式定义、数据同步规则连接条件，确保系统能够正确连接到数据库并按照既定的格式和规则处理数据；配合Hadoop技术完成数据库连接后，主机元件必须按照业务信息表配置标准，才能根据航空气象仪设备采集到的航空气象数据，分析航空气象环境的表现情况，无差别监控参数at为：
...【技术特征摘要】
1.基于hadoop技术的航空气象数据实时传输监控系统，其特征在于，包括供电电路模块(1)、气象数据采集模块(2)、双通道传输模块(3)、hadoop体系构建模块(4)、hadoop数据处理模块(5)、数据库连接模块(6)、信息表分析监控模块(7)；
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述气象数据采集模块(2)的内部设置有风速风向采集模块(8)、雨雪信息采集模块(9)、雷电信息采集模块(10)和温湿度信息采集模块(11)；所述风速风向采集模块(8)、雨雪信息采集模块(9)、雷电信息采集模块(10)和温湿度信息采集模块(11)的整体输出端连接气象数据采集模块(2)的输入端；其中风速风向采集模块(8)负责风速风向的采集，雨雪信息采集模块(9)负责雨量和降雪厚度信息的采集，雷电信息采集模块(10)负责雷电的发生次数、强度、频率和位置信息采集，温湿度信息采集模块(11)负责温度湿度信息的采集；
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述供电电路模块(1)使用jtag电路，所述供电电路模块(1)按照航空气象数据的实时传输需求，规范基础电路结构的连接形式，在为气象数据采集模块(2)提供足量电力信号的同时，确保气象数据采集模块(2)所采集的航空气象数据能够传输至目标区域。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述双通道通信模块(12)采用rs-232传输模式将单一移动网络通道改为移动网络和北斗卫星双通道通信；所述双通道通信模块(12)使用ydd-3-01型北斗卫星通信设备，包括通信型用户终端主机单元、全向接收/发射天线单元和主机天线单元连接电缆；
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述数据远程接收模块(13)连接数据监控中心的业务计算机，业务计算机上安装有数据监控管理软件，配以数据库存储数据...
【专利技术属性】
技术研发人员：李杰，陈曦，何启塄，田云钢，何沙玮，王小乐，胡骁健，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十八研究所，
类型：发明
国别省市：
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