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龙图腾网获悉中国科学院紫金山天文台申请的专利一种基于北斗RDSS协议的远程气象监测系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116125558B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211607675.3，技术领域涉及：G01W1/02；该发明授权一种基于北斗RDSS协议的远程气象监测系统是由姚骑均;谭思远;段文英;吴枫;金骏达设计研发完成，并于2022-12-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于北斗RDSS协议的远程气象监测系统在说明书摘要公布了：本发明提供一种基于北斗RDSS协议的远程气象监测系统，包括电源模块、通信模块、气象仪模块、AD采集模块、嵌入式控制模块和综合电控箱。采用光伏+电池储能的混合能源方案，可以提供持续稳定的电源；同时采用基于北斗RDSS协议的传输控制方法，提供较为实时的通信手段，实现对台站气象数据以及气象站设备状态信息的及时回传；硬件部分采用了模块化的设计方法、一体化的结构设计以及自定义的电气接头设计，将气象站各功能部件有效集成在高度封闭的综合电控箱内，有效保障了气象站能在恶劣的自然环境下持续工作。

本发明授权一种基于北斗RDSS协议的远程气象监测系统在权利要求书中公布了：1.一种基于北斗RDSS协议的远程气象监测系统，其特征在于，包括电源模块1、通信模块2、气象仪模块3、AD采集模块4、嵌入式控制模块5和综合电控箱6； 所述电源模块1用于为所述通信模块2、气象仪模块3、AD采集模块4和嵌入式控制模块5提供电源； 所述通信模块2用于为气象站提供卫星覆盖范围内的远程监控与数据传输的通信功能； 所述气象仪模块3用于测量并输出气象参数；所述气象参数包括温度、相对湿度、压强、风速、风向、降雨和辐照量； 所述AD采集模块4用于采集所述电源模块1、通信模块2、气象仪模块3、和嵌入式控制模块5运行过程中的硬件状态信息； 所述嵌入式控制模块5电连接所述通信模块2、气象仪模块3、和AD采集模块4，用于控制所述通信模块2、气象仪模块3、和AD采集模块4的运行； 所述综合电控箱6用于放置所述AD采集模块4和嵌入式控制模块5，并提供所述电源模块1、通信模块2、气象仪模块3、AD采集模块4和嵌入式控制模块5的电气接口； 所述电源模块1包括光伏太阳能板、电池、风光互补控制器以及供电分配单元； 所述光伏太阳能板的输出接口连接所述风光互补控制器的光伏输入接口；所述电池供电接口连接所述风光互补控制器的电池输入接口；所述风光互补控制器的供电输出接口连接供电分配单元的输入接口； 所述供电分配单元包括DC-DC直流电压转换及分配电路，对外提供5V、12V和24V的直流电压输出接口以及供电输出的电压监测量输出接口； 所述电源模块1在测量的电压Uj时，剩余电量及占总电量的比例的计算方法为： 根据以下公式计算气象站工作的平均电流： ； 其中Ia为气象站工作的平均电流；n为电源模块从满电到无法工作期间，以10s固定时间间隔测量电源模块电流和电压的次数；Ii为第i次测量的电源模块电流值； 根据以下公式计算电源模块从满电到无法工作期间所释放的电能： ； 其中，G为电源模块从满电到无法工作期间所释放的电能；Ui为第i次测量的电源模块电压值；Ii+1为第i+1次测量的电源模块电流值； 获取电源模块电压随时间的放电曲线和电流随时间的放电曲线； 选择与Uj及Ia的最近似的放电曲线，计算从Uj对应的时标tj到放电结束过程时标te过程，电压随时间的放电曲线沿时间轴扫过的面积S； 将面积S与气象站工作的平均电流的乘积SIa作为电源模块剩余总电量，剩余电量比例为SIaG； 所述AD采集模块4包括两块16bitADC控制芯片ADS1115及ADC控制芯片控制电路； ADC控制芯片ADS1115的输入SCL引脚连接时钟芯片DS3231输出的32KHz引脚，以获得时钟信号； 所述AD采集模块4包括五个模拟输入端口，分别用于监测电池电压、电池电流、电池温度、风光互补控制器的供电输出的负载电流以及供电分配单元板温度；其中，所述AD采集模块4的第一模拟输入端口与所述供电分配单元中的风光互补控制器的电池输入接口并联；所述AD采集模块4的第二模拟输入端口并联在风光互补控制器的电池输入线路中霍尔传感器ACS724的VIOUT与GND之间；所述AD采集模块4第三模拟输入端口连接温度传感器AD590的模拟输出；所述AD采集模块4的第四模拟输入端口并联在风光互补控制器的供电输出线路中的霍尔传感器ACS724的VIOUT与GND之间；所述AD采集模块4的第五模拟输入端口连接所述供电分配单元板上的温度传感器AD590的模拟输出； 所述AD采集模块4通过I2C接口连接所述嵌入式控制模块5的I2C接口；其中，所述AD采集模块4中的两块ADC控制芯片ADS1115的SCL与SDA管脚分别连接所述嵌入式控制模块5I2C接口中的SCL与SDA管脚；其中一块ADC控制芯片ADS1115的ADDR管脚连接GND，以此设置ADC控制芯片ADS1115的I2C地址为：0x90写入，0x91读取；ADC控制芯片ADS1115的AIN0、AIN1、AIN2和AIN3分别连接第一模拟输入端口、第二模拟输入端口、第三模拟输入端口和第四模拟输入端口；另一块ADC控制芯片ADS1115的ADDR管脚连接VDD，以此设置另一块ADC控制芯片ADS1115的I2C地址为0x92写入，0x93读取，另一块ADC控制芯片ADS1115的AIN0连接第五模拟输入端口； 所述嵌入式控制模块5控制所述AD采集模块4的读出过程包括： 步骤101，通过运行在所述嵌入式控制模块5中的程序启动I2C总线，向所述AD采集模块4分别发送写地址数据0x90，地址指针寄存器字节数据0x01，配置数据0xC383，配置多路复用器AINP=AIN0，AINN=GND，量程为±4.096V，其它控制比特位为ADC控制芯片ADS1115的默认值，然后关闭I2C总线，以实现对ADC控制芯片ADS1115的控制模式设置； 步骤102，启动I2C总线，向所述AD采集模块4分别发送写地址数据0x90，地址指针寄存器字节数据0x00，然后关闭总线；再次启动I2C总线，向所述AD采集模块4分别发送读地址数据0x91，读取SDA总线上的两个字节数据后关闭I2C总线，由此获得第一个通道的采样读出十进制数据raw，根据data=raw*4.09632768V获得第一个通道输入电压值data1=data； 步骤103，更新配置数据为0xD383，配置多路复用器AINP=AIN1，AINN=GND，量程为±4.096V，其它控制比特位为ADC控制芯片ADS1115的默认值，重复步骤101和102，获得第二个通道的输入电压值data2； 步骤104，更新配置数据为0xE383，配置多路复用器AINP=AIN2，AINN=GND，量程为±4.096V，其它控制比特位为ADC控制芯片ADS1115的默认值，重复步骤101和102，获得第三个通道的输入电压值data3； 步骤105，更新配置数据为0xF383，配置多路复用器AINP=AIN3，AINN=GND，量程为±4.096V，其它控制比特位为ADC控制芯片ADS1115的默认值，重复步骤101和102，获得第四个通道的输入电压值data4； 步骤106，通过运行在所述嵌入式控制模块5中的程序启动I2C总线，向所述AD采集模块4分别发送写地址数据0x92，地址指针寄存器字节数据0x01，配置数据0xC383，配置多路复用器AINP=AIN0，AINN=GND，量程为±4.096V，其它控制比特位为ADC控制芯片ADS1115的默认值，然后关闭I2C总线，以实现对ADC控制芯片ADS1115的控制模式设置； 步骤107，启动I2C总线，向所述AD采集模块4分别发送写地址数据0x92，地址指针寄存器字节数据0x00，然后关闭I2C总线；再次启动I2C总线，向所述AD采集模块4分别发送读地址数据0x93，读取SDA总线上的两个字节数据后关闭I2C总线，由此获得第五个通道的采样读出十进制数据raw，根据data=raw*4.09632768V获得第五个通道输入电压值data5=data； 步骤108，循环执行步骤101至107，依次获取五个通道最新的输入电压值。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人中国科学院紫金山天文台，其通讯地址为：210023 江苏省南京市栖霞区元化路10号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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