【正文】 ：任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。甚至在研究考慮氣候變化的各種影響,往往是沒(méi)有考慮適應(yīng)研究模型設(shè)計(jì)決策。第一個(gè)是一個(gè)高分辨率動(dòng)態(tài)方法,在GCM氣候模型嵌入。這個(gè)項(xiàng)目是由環(huán)境加拿大和加拿大政府資助氣候變化影響和適應(yīng)項(xiàng)目(CCIAP),安大略省與保護(hù)合作,安大略省的環(huán)境,安大略省的自然資源,和CGI保險(xiǎn)業(yè)務(wù),目的是預(yù)測(cè)未來(lái)日常的頻率和強(qiáng)度變化的強(qiáng)降雨和高/ lowstreamflow事件(Cheng et al . 2008 c,2008,2010)。MedinaRamon和施瓦茨2007)。本文簡(jiǎn)要總結(jié)了這些氣候變化的研究項(xiàng)目,專注于建模方法和結(jié)果,并試圖用平實(shí)的語(yǔ)言有趣的結(jié)果更容易和更廣泛的告訴觀眾。這些方法的流行的原因之一是他們的能力分類成一個(gè)連貫的一組復(fù)雜的氣象變量指數(shù),促進(jìn)變化的預(yù)測(cè)未來(lái)每日極端氣候事件的頻率和強(qiáng)度和/或他們的影響。 Last and Chiotti 2001。但是仍有許多不懂的地方，期間老師和同學(xué)給了我很大的幫助，我請(qǐng)教的知識(shí)他們都耐心給了我很好的解答，使我逐漸對(duì)于設(shè)計(jì)有了一個(gè)大概得框架，然后通過(guò)努力最終完成了論文的圓滿完成。程序設(shè)計(jì)以小型氣象站的控制系統(tǒng)為中心，首先對(duì)硬件做出來(lái)介紹，然后介紹軟件的選型。各個(gè)等級(jí)顯得更加鮮明。菜單中有許多命令指令：比如input variable是對(duì)輸入變量的監(jiān)控，output variable是對(duì)輸出變量的監(jiān)控，memory variable是對(duì)內(nèi)部變量的監(jiān)控,對(duì)定時(shí)器變量進(jìn)行監(jiān)控的是timer variable，counter variable是對(duì)計(jì)數(shù)器的監(jiān)控。30第5章 仿真 仿真軟件的確定由于本設(shè)計(jì)所采用的PLC是西門子公司生產(chǎn)的S7200系列，所以為了更好的做出仿真，我們采用的組態(tài)軟件是SIMATIC WINCC。因?yàn)轱L(fēng)速對(duì)應(yīng)的是4~20mA的值，所以將AC2除以（DIV_R）25600就得到了每份風(fēng)速所對(duì)應(yīng)的值，再乘以（MUL_R）~。 網(wǎng)絡(luò)5得到的壓力值VD30在網(wǎng)絡(luò)6中比較，當(dāng)VD30≤800hPa，PLC就會(huì)給相對(duì)于的蜂鳴器一個(gè)信號(hào)1使大氣壓力報(bào)警裝置發(fā)出大氣壓力警報(bào)。按照這個(gè)循環(huán)一直進(jìn)行下去，數(shù)據(jù)不斷的采集和處理以及存儲(chǔ)和做出反應(yīng)，循環(huán)往復(fù)。系統(tǒng)還會(huì)通過(guò)當(dāng)日溫度濕度情況做出判斷今日是否為舒適一天。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到大氣環(huán)境不適宜人的生活，蜂鳴器就會(huì)發(fā)出警報(bào)。3%。風(fēng)速傳感器采用的材質(zhì)為碳纖維材料，這種材料強(qiáng)度好能夠適應(yīng)惡劣的外部環(huán)境；而且精度高能夠更精確的將所監(jiān)測(cè)到的風(fēng)速進(jìn)行細(xì)化，對(duì)風(fēng)速等級(jí)進(jìn)行更精確的顯示；而且他的量程也大，并且具有抗雷擊能力穩(wěn)定可靠，完全可以應(yīng)用到氣象觀測(cè)上來(lái)，也完全符合本設(shè)計(jì)的要求。我設(shè)計(jì)的氣象站采用的是瑞士原裝芯片封裝的LCQA1型大氣壓力傳感器,誤差小，受溫度的影響小,具備高精度﹑高靈敏度的特征。由于本設(shè)計(jì)中傳感器需要安裝在室外的環(huán)境中，所以我們選擇的傳感器對(duì)環(huán)境中各種惡劣條件都要有一個(gè)很好的適應(yīng)性，要能夠抵抗腐蝕和高溫日曬以及低溫考驗(yàn)。能實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫濕度、大氣壓力和風(fēng)速風(fēng)向的同時(shí)顯示，并且能實(shí)現(xiàn)溫濕度、大氣壓和風(fēng)速的報(bào)警。例如本設(shè)計(jì)中是PLC接收到傳感器傳入的信號(hào)后，根據(jù)當(dāng)前的溫度、濕度、風(fēng)速、大氣壓與日期，計(jì)算出當(dāng)日舒適度，并且會(huì)在當(dāng)前環(huán)境對(duì)人體有危險(xiǎn)性的情況下，發(fā)出警報(bào)；系統(tǒng)會(huì)根據(jù)大氣壓力計(jì)算出海拔高度；系統(tǒng)會(huì)根據(jù)風(fēng)速測(cè)出當(dāng)日風(fēng)速等級(jí)?？删幊绦蚩刂破鳎≒LC）的主要工作過(guò)程可以分為輸入采樣、執(zhí)行用戶程序、通信處理、CPU診斷和輸出刷新5個(gè)掃描循環(huán)（Scan Cycle）且不斷重復(fù)執(zhí)行[5]。并寫出I/O點(diǎn)分析以及PLC所加的模塊。大氣壓力通常簡(jiǎn)稱氣壓，其實(shí)氣壓變化對(duì)人體生理的影響是個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題，主要表現(xiàn)在影響人體內(nèi)氧氣的供給，而缺氧會(huì)加快呼吸和血循環(huán)，出現(xiàn)呼吸急促、心率加快的現(xiàn)象，還會(huì)出現(xiàn)頭疼、頭暈、惡心、嘔吐和乏力的癥狀。特別是每年的6月~9月間，是暴雨和臺(tái)風(fēng)的多發(fā)季節(jié)，頻繁發(fā)生滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害，嚴(yán)重威脅人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。到了90年代中期，中小尺度天氣自動(dòng)氣象監(jiān)測(cè)站網(wǎng)在長(zhǎng)江三角洲，珠江三角洲地區(qū)建站運(yùn)行。如今，PLC應(yīng)用在許多行業(yè)和設(shè)備。小型氣象站采用220V交流電供電，通過(guò)各種各樣的傳感器對(duì)所檢測(cè)的區(qū)域的溫濕度、風(fēng)速、大氣壓力等進(jìn)行全方位監(jiān)測(cè)，然后將所監(jiān)測(cè)和處理過(guò)的數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)。發(fā)展到如今，所研究的小型氣象站可以應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，例如：現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、電力監(jiān)測(cè)、交通、大氣監(jiān)測(cè)、通信、科研等領(lǐng)域。到了60年代中期，氣象觀測(cè)技術(shù)又得到了一步提高，這次是觀測(cè)精度得到了提高，運(yùn)行可靠性上面得到了加強(qiáng)。本設(shè)計(jì)的小型氣象站的測(cè)量精度非常高，實(shí)時(shí)性也比較高，所以完全可以應(yīng)用到日常生活中去。本設(shè)計(jì)采用多種傳感器，包括溫濕度傳感器、風(fēng)速傳感器以及大氣壓力傳感器。比如當(dāng)溫度遠(yuǎn)超過(guò)系統(tǒng)所設(shè)定的舒適值時(shí)，系統(tǒng)的溫度報(bào)警器就會(huì)做出反應(yīng)，相對(duì)于的溫度蜂鳴器就會(huì)發(fā)出警報(bào)，提醒人們當(dāng)前室外溫度對(duì)人體可能造成危害。由于目前的環(huán)境變幻莫測(cè)、愈發(fā)的惡劣，因此本設(shè)計(jì)的小型氣象站要解決的問(wèn)題第一是可以監(jiān)測(cè)戶外的惡劣環(huán)境，第二是將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算和系統(tǒng)的分析，PLC控制輸出這些數(shù)據(jù)和當(dāng)環(huán)境影響到戶外的一些活動(dòng)時(shí)發(fā)出一些警報(bào)提醒人們注意防范，為人們的戶外工作提供安全上的保障。氣象參數(shù)自動(dòng)采集系統(tǒng)具備以自動(dòng)收集溫度、濕度、風(fēng)速、光照等氣象數(shù)據(jù)的特點(diǎn)。它具有可靠性高、功能強(qiáng)、使用靈活方便，易于編程和適應(yīng)工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用等一系列優(yōu)點(diǎn)。最后進(jìn)入90年代以來(lái)，隨著科技的日新月異自動(dòng)氣象站進(jìn)入了飛速發(fā)展的時(shí)期，自動(dòng)氣象站已經(jīng)可以完成它所需要完成的各項(xiàng)使命。它的系統(tǒng)主要包括各種氣象站用傳感器，如風(fēng)速風(fēng)向傳感器、大氣溫濕度傳感器、光照溫度傳感器、氣壓傳感器、太陽(yáng)輻射傳感器、土壤溫濕度傳感器等?？梢詫?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)戶外的溫濕度、大氣壓力和風(fēng)速風(fēng)向，通過(guò)對(duì)空氣指數(shù)的測(cè)量，可以給人們出行和戶外工作人員工作提供一個(gè)參考和警示。并對(duì)控制方案作出分析。本設(shè)計(jì)主要目的是通過(guò)小型氣象站對(duì)環(huán)境的監(jiān)測(cè)而給戶外工作人員提供一個(gè)良好、準(zhǔn)確的參考，以便讓工作人員可以通過(guò)氣象的監(jiān)測(cè)而做出相應(yīng)的準(zhǔn)備和措施。通信處理，當(dāng)自檢結(jié)束以后，PLC需要進(jìn)行通信請(qǐng)求檢查，決定PLC是否需要與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行通信。PLC具有良好的環(huán)境適應(yīng)性，可用于非常惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，在電源瞬間斷電的情況下依然可以正常工作，具有很強(qiáng)的抗空間電磁干擾能力，可以抗峰值高達(dá)1000V、脈寬10us的矩形波空間電磁干擾，具有良好的抗震能力和抗沖擊能力。PLC S7200溫濕度傳感器顯示裝置外部信號(hào)源壓力 傳感器報(bào)警裝置風(fēng)速風(fēng)向傳感器舒適度輸出自鎖性平頭開(kāi)關(guān)圖21 系統(tǒng)顯示原理圖8洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第3章設(shè)備的選型 傳感器的選型傳感器是本設(shè)計(jì)最重要的部件之一，它的選取對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)而言，非常重要。在國(guó)際上，氣壓就是單位面積上的具體氣壓值，單位面積上的垂直向上延伸的氣壓柱的分量。我們采用的大氣壓力傳感器完全能夠勝任小型氣象站的監(jiān)測(cè)要求，不論它的精度還是對(duì)于環(huán)境的要求都是符合要求的。本設(shè)計(jì)選用的是由北京賽億科技有限公司生產(chǎn)的STH系列的溫濕度傳感器，這種傳感器是溫濕一體的，它體積小，安裝方便而且使用與比較惡劣的環(huán)境，符合本設(shè)計(jì)要求。綜合上述情況考慮開(kāi)關(guān)量輸入輸出的數(shù)量，模擬量輸入，選用型號(hào)為CPU222，這種PLC不僅小型、緊湊，在CUP中還配有EEPROM，可永久性的儲(chǔ)存用戶程序和其他重要的系統(tǒng)參數(shù)；它還有大容量的電容器，可供長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)所有的數(shù)據(jù)。其中AI0是大氣壓力傳感器接收到空氣中的數(shù)據(jù)通過(guò)變送器轉(zhuǎn)換成420mA的電信號(hào)接入到模塊EM231中；同理AIAIAI3均是通過(guò)相應(yīng)的傳感器將空氣中接收到的相對(duì)濕度、風(fēng)速風(fēng)向和室外溫度以電信號(hào)的模式接入到模塊EM231中。模擬量輸入模塊是EM231，它是4通道DC10~10V/0~20mA輸入，12為A/D轉(zhuǎn)換。所以壓力處理首先要經(jīng)過(guò)這2步的轉(zhuǎn)換。因?yàn)闈穸葘?duì)應(yīng)的是0~5V，所以將網(wǎng)絡(luò)2中得到的實(shí)數(shù)除以（DIV_R）16000得到每份濕度所對(duì)應(yīng)的的值，然后帶入網(wǎng)絡(luò)4中通過(guò)MUL_R運(yùn)算即乘以100得到0~100%的相對(duì)濕度數(shù)據(jù)，并輸出（out）相對(duì)濕度顯示VD10。 溫度處理 前兩步同要是將模擬量通道ALW6的溫度數(shù)據(jù)通過(guò)I_DI指令轉(zhuǎn)換成雙整型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到AC1中，為了提高計(jì)算精度而進(jìn)一步將AC0中的數(shù)據(jù)通過(guò)DI_R轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)。因此我采用了WINC軟件進(jìn)行了仿真。由于本設(shè)計(jì)的目的不僅是給人們以直觀的天氣顯示，當(dāng)溫度、濕度或風(fēng)速超出系統(tǒng)設(shè)計(jì)的范圍時(shí)，就還會(huì)輸出相應(yīng)的警報(bào)，提醒人們要做出防范。40 結(jié)　論到這里，論文就已經(jīng)接近尾聲了。因此我覺(jué)得我們今后的研究方向可以放在硬件和軟件的開(kāi)發(fā)上面。再次我謹(jǐn)向葛老師表達(dá)我心中誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。 Kharin and Zwiers 2005。實(shí)現(xiàn)這些步驟,首先需要概念化建模的氣象、水文和影響模型變量的意義和應(yīng)用數(shù)量的線性/非線性回歸技術(shù)。Zwiers和Kharin 1998。還預(yù)期,許多這些風(fēng)險(xiǎn)可能會(huì)覺(jué)得在當(dāng)?shù)貐^(qū)域尺度。一般而言,決策者需要指導(dǎo)未來(lái)極端氣候在當(dāng)?shù)匾?guī)模,要求“降尺度”未來(lái)的氣候信息的全球大氣環(huán)流模型,甚至更好的區(qū)域氣候模型(rcm)到車站或城市。統(tǒng)計(jì)降尺度方法,更復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)降尺度方法可以分為三組:(1)回歸模型,(2)天氣類型方案,和(3)天氣生成器。降尺度方法和結(jié)果的研究開(kāi)發(fā)與利益相關(guān)方合作,簡(jiǎn)要概括本文的目的是使結(jié)果更容易和有趣更廣泛告知觀眾。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。、圖表要求：1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書(shū)寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。福勒et al。第二種方法是使用統(tǒng)計(jì)方法建立實(shí)證GCMresolution氣候之間的關(guān)系感興趣的變量和本地觀察stationscale氣候變量的決策者。另一項(xiàng)研究是完成項(xiàng)目可能的氣候變化的影響在15援引加拿大中南部的凍雨,如圖1所示(Cheng et al . 2007 c,2007 b)。的第四次評(píng)估報(bào)告政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC AR4)表明,這些極端氣候事件的頻率和強(qiáng)度將很有可能增加全球在本世紀(jì)(IPCC2007a)。這些研究項(xiàng)目被用來(lái)支持未來(lái)在加拿大中南部決策者在處理氣候變化下的極端天氣事件。本文說(shuō)明了天氣的天氣類型的能力和回歸方法分析氣候變化對(duì)許多極端天氣事件的影響和環(huán)境問(wèn)題對(duì)于加拿大中南部,比如凍雨,暴雨,高/ lowstreamflow事件,空氣污染,和人類健康。 Meehl and Tebaldi 2004。都說(shuō)嚴(yán)師出高徒，葛老師不僅在學(xué)習(xí)上嚴(yán)格要求我們，而且他淵博的知識(shí)總能給予我靈感，對(duì)我要完成的設(shè)計(jì)有了很大的觸動(dòng)。通過(guò)對(duì)硬件和軟件的介紹和說(shuō)明，讓人一目了然的了解到了氣象站的工作原理和各項(xiàng)附加功能。圖59 報(bào)警輸出圖510 海拔高度輸出圖511 舒適度輸出同時(shí)設(shè)計(jì)的小型氣象站組態(tài)還實(shí)現(xiàn)報(bào)警輸出和海拔高度輸出以及舒適度輸出，這樣系統(tǒng)可以為人們的戶外活動(dòng)提供一個(gè)可靠、全面的監(jiān)控和推薦。 程序的仿真本設(shè)計(jì)的仿真過(guò)程圖如下：圖51 WINCC主畫面 圖51就是本設(shè)計(jì)小型氣象站的組態(tài)仿真主畫面。之所以采用這個(gè)組態(tài)軟件，是因?yàn)樗目删庉嫹秶貏e廣，它能夠?qū)Ω鞣N控制系統(tǒng)進(jìn)行編輯和配置；還能夠處理相關(guān)的一些數(shù)據(jù)還有報(bào)警系統(tǒng)；還能夠存儲(chǔ)以往的一些歷史數(shù)據(jù)并且最重要的是還可以查詢這些歷史數(shù)據(jù)。從網(wǎng)絡(luò)1到網(wǎng)絡(luò)4的運(yùn)算可以得到相對(duì)風(fēng)速數(shù)據(jù)，然后通過(guò)比較可以得出當(dāng)風(fēng)速VD20≤，（無(wú)風(fēng)）；≤VD20≤，我們定義為軟風(fēng)（1級(jí)風(fēng)）；≤VD20≤，定義為輕風(fēng)（2級(jí)風(fēng)）；≤VD20≤，定義為微風(fēng)（3級(jí)風(fēng)）；≤VD20≤，定義為強(qiáng)風(fēng)（4級(jí)風(fēng)）；≤VD20≤，定義為大風(fēng)（5級(jí)風(fēng)）；≤VD20≤，定義為狂風(fēng)（6級(jí)風(fēng)）；≤VD20≤，定義為暴風(fēng)（7級(jí)風(fēng)）。網(wǎng)絡(luò)7是將傳感器測(cè)量到的實(shí)數(shù)溫度轉(zhuǎn)換成整數(shù)溫度，然后根據(jù)海拔計(jì)算公式H=8000（1+T/273）/P將整數(shù)溫度除以273得到VD40=T/273；第二個(gè)邏輯計(jì)算是將得到的T/273+1=VD44；VD44乘以8000得到VD48；最后將VD48除以壓力顯示VD30就輸出最后需要的結(jié)果海拔高度VD52。由于小型氣象站的自身特點(diǎn)，我們視為接通電源氣象站就開(kāi)始工作，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理，所以電源始終接通。 PLC擴(kuò)展模塊的選型因?yàn)镻LC選用的是SIMATIC S7200，所以本設(shè)計(jì)選用的CPU本體是CPU222，它采用AC100/240V電源，DC24V輸入。（2）模擬量的輸入模擬量的輸入通過(guò)PLC的擴(kuò)展模塊得到實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)采用有西門子公司生產(chǎn)的SIMATIC S7200系列PLC。 溫濕度傳感器我們最后要介紹的是溫濕度傳感器，它集溫度傳感器和濕度傳感器為一體，不僅能夠監(jiān)測(cè)溫度而且還能夠?qū)諝庵械臐穸冗M(jìn)行測(cè)量。它的工作