MULTI-5P 型多参数测量气象传感器，它集成了风速，风向，温度，湿度，大气压力共五种参数的测量。 它具有结构紧凑，没有任何移动部件，坚固耐用的特点，而且不需维护和现场校准。 技术参数 型号 规格 风速 测量原理 测量范围 单位 分辨率 测量精度 风向 测量原理 测量范围 分辨率 精确度 温度 测量原理 二极管结电压测温度 超声波 0 ～ 359.9°全方位，无盲区 0.1° 度 ±3° 度 超声波 0－60 米/秒
MULTI-5P 直径 170mm，高度 250mm；金属外壳，重量约 2.5KG
米/秒（m/s） 0.1 m/s ±0.2 米/秒 (当风速在 0～5 米/秒范围内)
＜测量值的 3%（当风速＞5 米/秒）
测量范围 分辨率 测量精度 漂移 湿度 测量原理 测量范围 分辨率 测量精度 漂移 气压 测量范围 测量精度 分辨率 其它参数 防护等级 防爆等级 工作温度 工作湿度 防冰冻 防腐蚀 防沙尘 EMC 电源
-40～+123.8℃ 0.1℃ ±0.3℃ 典型值
< 0.04 ℃/yr 电容式 0－100% RH 0.05% ±2% RH 典型值
<0.5% RH/yr
10－1100 HPa ± 0.5HPa （25℃） 0.1HPa
IP64 本安型 IA 级 －40℃ ～ ＋70℃ R 5% ～ 100% 参照 MILSTD810E 三个月的盐雾、冷凝试验后无腐蚀 参照 MILSTD810E
IEC61000-4-5 12－30VDC 50mA 20 年
平均无故障时间 MTBF 输出信号 数字信号 波特率 模拟信号 输出频率 RS485 9600
4~20mA 提供数字转模拟信号模块 15 次/秒
可穿戴式气象传感器技术规范 1 范围 本标准主要适用于具有蓝牙传输功能，提供部分气象要素测量的可穿戴式气象传感器。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 2421.1 电工电子产品环境试验概述和指南 GB/T 2422 电工电子产品环境试验术语 GB/T 2423.1 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温 GB/T 2423.2 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温 GB/T 2423.3 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Cab：恒定湿热试验 GB/T 2423.10 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fc：振动（正弦） GB/T 2423.17 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ka：盐雾 GB 31241 便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求 GB 4943.1 信息技术设备安全第1部分：通用要求 GB 6833.3 电子测量仪器电磁兼容性试验规范静电放电敏感度试验 GB 6833.5 电子测量仪器电磁兼容性试验规范辐射敏感度试验 SJ/T 11363 电子信息产品中有毒有害物质的限量要求 SJ/T 11365 电子信息产品中有毒有害物质的检测方法 JJF 1101 环境试验设备温度、湿度校准规范 JJG 1084 数字式气压计检定规程 JJG 879 紫外辐射照度计检定规程 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 3.1 可穿戴式气象传感器 可直接穿戴在身上，具有蓝牙传输功能，可提供部分气象要素测量的一种便携式设备。 4 要求 4.1 外观和结构 1 4.1.1 外观应整洁，无损伤和变形现象。 4.1.2 各零部件应安装稳固可靠，色泽均匀，无毛刺、锐边和划痕等。 4.1.3 按键等应灵活可靠；产品的标志应清晰、完整。 4.2 蓝牙性能，应符合蓝牙4.0协议。 4.3 电磁辐射敏感度要求 产品的电磁辐射敏感度限制应符合GB 6833.5的要求。
项目名称：气象传感器设计理论、关键技术及其应用 项目完成人：黄庆安、秦明、黄见秋、王磊、唐洁影、曲来世 项目完成单位：东南大学、凯迈（洛阳）环测有限公司 申报奖种：技术发明奖 项目简介： 气象传感器在天气预报、高速公路、船舶航行、机场、军事等方面有巨大需求，其核心技术长期被国外垄断，严重制约了我国气象传感器及其相关行业的发展，因此，必须解决关键技术难题：①复杂性，气象传感器涉及气压、风速风向、湿度等多种敏感原理，面临复杂的设计、制造、封装等问题； ②可靠性，气象传感器需要长期在野外工作，面临灰尘、腐蚀等恶劣环境下工作的可靠性问题。 在国家自然科学基金、国家863计划等支持下，本项目系统地开展了气象传感器设计理论、关键技术研究，较好解决了上述技术难题，并成功应用于气象传感器及其系统研制和批量生产中。 主要创新如下： 1. 在国际上率先研究并提出了基于面积变化和介电伸缩效应的MEMS电容式气压传感器结构，保证了传感器输出的线性度；发明了二氧化硅介电伸缩系数的悬臂梁测试结构，获取了介电伸缩系数基础数据；提出了带微孔滤膜的电容式气压传感器封装方法，提高了传感器环境适应性。 2. 发明了MEMS风速风向传感器的测温方法和深槽隔热结构，提出了风速风向传感器的温度自平衡测控方法，解决了长期以来风速风向传感器量程难以提高的技术难题；发明了风速风向传感器的陶瓷圆片级封装技术，保障了传感器工作的可靠性。 3. 发明了MEMS湿度传感器片上集成多晶硅加热电阻结构，缩短了湿度传感器的脱附时间；发明了氮化硅包覆铝电极的结构，有效防止了聚酰亚胺吸水而腐蚀铝电极，突破了湿度传感器长期工作稳定性的技术瓶颈。 4. 建立了MEMS器件-封装结构温度效应模型，提出了微悬臂梁接触长度的测量结构，发明了微悬臂梁疲劳特性的测量方法，实现了MEMS结构与器件的温度、湿度、振动可靠性测试和评估。 5. 发明了前向散射式能见度检测器大气散射信号测量技术，开发了前向散射式能见度检测器系统。 获中国发明专利授权43项；制订国家行业标准1项；出版英文丛书1章；发表论文138篇(SCI 26篇、EI 138篇)、SCI他引152次；在国内会议大会报告2次、在国外会议邀请报告2次。 研制与批量生产的气象传感器系列，全部技术指标满足国家标准并已在高速公路等领域应用，推动了我国气象传感器及相关行业的技术进步，包括4位院士在内的项目验收专家组评价：“项目发现了二氧化硅的介电伸缩系数；发明了陶瓷芯片与集成风速风向传感器的倒装封装方法，可测风速达60m/s，是目前国际上公开报导的MEMS风速传感器的最高测量风速”。 项目成果还应用于我国大型通信骨干企业，支撑了MEMS故障器件的分析和评估；应用于加速度传感器研制与生产，支撑了重点领域发展；应用于载人潜水工程中压力传感器的研制，保障了“蛟龙”号7000米载人潜水工程的实施；应用于“雪龙”号极地科学考察船、地面军事气象监测，打破了国外的技术垄断与禁运。 近3年新增：销售额15419.80万元、利润3437.80万元、税收1889.60万元。
全国主要城市室外气象参数表 台站位置大气压力(hPa)冬季北纬东经冬季夏季采暖空气调节省份 城市 名称北京市延庆40115.95966.3950.4-13-16北京市密云40116.83 1018996.9-11-14北京市北京40116.471020.4998.6-9-12天津市蓟县40117.421025.41003.5-10-12天津市天津39117.161026.61004.8-9-11天津市塘沽39117.721026.61004.7-8-10河北省承德41117.93980 962.8-14-17河北省张家口41 114.88938.9924.4-15-18河北省唐山40118.161023.41002.2-10-12河北省保定 39115.511024.71002.6-9-11河北省石家庄38114.411016.9995.6-8-11河北省
邢台37114.51017.4995.8-8-11山西省大同40113.33899.2888.6-17-20山西省 阳泉38113.55936.2922.7-11-13山西省太原38112.55932.9919.2 -12-15山西省 介休37111.93936.8922.4-10-13山西省阳城35112.4946.9931.8-7-10山西省 运城35111.01982.1962.8-7-9内蒙古海拉尔49119.75947.2935.5 -34-37内蒙古 锡林浩特44116.06905.7895.6-27-30内蒙古二连浩特44112910.1 898.1-26-30内蒙古通辽44122.261002.8984.3-20-22内蒙古赤峰42 118.96954.9940.9-18-20内蒙古呼和浩特41111.68900.9889.4-19-22辽宁省开原43124.051013994.3-22-25辽宁省阜新42121.651008.2 989-17-20辽宁省抚顺42124.05
自动气象站雨量传感器工作原理及故障分析 发表时间：2019-01-24T14:02:05.407Z 来源：《科技研究》2018年11期作者：王彩凡 [导读] 对雨量传感器的运行故障进行分析探讨，最后还给出了一些雨量传感器的日常维护建议，以供同行参考。 （白银市气象局甘肃白银 730900） 摘要：本文主要根据白银市气象局新型自动气象站运行实际，首先阐述了自动气象站雨量传感器工作原理，对雨量传感器的运行故障进行分析探讨，最后还给出了一些雨量传感器的日常维护建议，以供同行参考。 关键词：雨量传感器；工作原理；故障；日常维护 引言 近年来，随着社会经济的不断发展，各级气象部门均开始广泛使用新型自动气象站。白银市气象局自新型自动气象站运行以来，整个气象观测业务基本上实现了智能化、自动化操作，所取得的气象观测数据也更加精准化以及系统化，同时大大提升了新型自动站地面气象测报业务效率。但是，新型自动气象站在长期运行中，有些测报仪器也会因为各种因素的影响而出现故障问题，从而对地面气象观测工作的顺利开展造成不利影响。雨量传感器作为新型自动气象站不可或缺的部分，该仪器主要对降水量进行测量，同时监测雨强的变化情况，雨量传感器观测数据在天气预报、人工影响天气、防汛抗灾等业务中发起到至关重要的作用。本文主要对自动气象站雨量传感器工作原理及故障进行分析探讨，以确保雨量传感器能够可始终正常运行，提升雨量观测数据的准确性和完整性。 1.雨量传感器工作原理 当前，大部分新型自动站的雨量传感器主要使用翻斗式雨量仪器进行测报业务。翻斗式雨量传感器主要各类部件共同构成：承水器、上翻斗、汇集翻斗、计数翻斗、干簧管、计量翻斗等一些部件。通常，承水器所收集的雨水会借助于漏斗至上翻斗，假如雨量达到一定量的时候，则水自身重力会致使上翻斗发生转动现象，流入汇集翻斗，在进入计数翻斗的时候，强度不同的雨水量或均匀配置。假如计量翻斗内的雨量是0.1mm,那么计数翻斗会转动1次，并且这个时候干簧管往往会进行一次扫描，而干簧管的接点会在磁化的作用下出现1次短暂关闭的情况。雨量每至0.1mm,便会进行1次信号输送，采集器通常会对相应的降水量自动加以记录。 2.雨量传感器故障分析 2.1有降水天气出现但雨量记录不正常 在自动气象测报业务中，假如事实上有降水天气出现，但是传感器却无降水记录存在，这个时候需要第一时间对传感器进行认真检查。若降水量特别小，而传感器几乎没有任何记录，则极有可能是由于雨量传感器的计量精度仍然较差，亦或是集水装置有误差存在，应该对翻斗的灵活性进行逐渐增强；若降水量比较大，而雨量传感器数据记录显示仍然不正常，则应该对雨量传感器进行认真检查。观察其内部有无堵塞状况，并且及时对堵塞部位进行清理。通常比较容易出现堵塞的位置小水口和小漏斗处等，一旦这些地方出现堵塞，则可能会导致降水完全没有办法至翻转翻斗内，从而导致计量翻斗无法开展计量工作。还应该对翻斗性能进行认真检测，观察其是否存在形变，从而导致翻斗翻转缺乏稳定性，造成计数有异常现象，一旦检查发现有变形存在，应该及换新。假如雨量传感器内部未出现任何故障问题，那么便应该认真观察和雨量传感器进行连接的电缆电路、磁钢、信号系统以及干簧管等设备，观察其是否均可以保持正常运行状态，假如出现了故障，就需要及时维修维护或者换取新的仪器，确保雨量传感器能够稳定运行。 2.2无降水现象出现但传感器却有雨量记录显示 在降水测报业务中，有时候会出现实际无降水天气现象出现但是传感器却有雨量记录显示的故障，一般发生此类状况的主要原因涵盖下述几点：（1）人工对传感器进行调试造成的；（2）传感器紧固性较差导致的；（3）在对仪器进行清洁维护时，未充分进行干燥处理，残留的积水引起；（4）线路接触不良导致计数翻斗翻转比较自由。进而引起数据异常问题；（5）其它原因（大风、昆虫、树叶、沙尘、等）造成的。一般而言，针对无降水现象出现但传感器却有雨量记录显示的故障的处理方法是：将该时段所有的小时降水量以及分钟降水量都加以清除，并且需要在测报值班记录中作出相应备注。 2.3漏斗堵塞或固态降水边降边化异常 在气象台站雨量观测业务开展过程中，有时候会出现漏斗堵塞或者是固态降水边降边化的异常情况。假如气象台站记录的过程总量与备份站测量到的量的差值百分率同别的正常时间段相符，则应该按照正常情况进行处理。假如传感器记录到的降水量滞后严重或者明显偏小，那么该时段的分钟以及小时降水量均可以通过备份站传感器的记录加以代替；假如无备份站记录，那么所对应的降水天气现象出现过程中的小时降水量和分钟降水量均需要按缺测处理。 3.雨量传感器日常维护建议 3.1加强传感器的检查维护 工作人员应定期对雨量传感器进行检查维护，仔细查看雨量传感器的各个元器件是否存在灰尘、树叶等杂质，承水器内是否村子蜘蛛网或者虫渍等，翻斗内是否有泥沙残留，平时需要定期进行清理，需要强调的是在对翻斗进行清洁维护的时候，最好采取软毛刷将其表面的污渍清理干净，勿用手直接同翻斗以及漏斗的内壁进行接触，避免其因粘上污渍而对雨量的计量带来不良影响；为了防止灰尘杂质沾到了轴承上，禁止在轴承上添加油；在雨量较少时节或者无降水天气现象的时候，最好在雨量筒上添加1个盖，但需要记住一定要在出现降水天气之前将其打开。再者，每月应至少应查看1次翻斗与干簧管是否处于紧密相连的状态，还要保证干簧管性能的稳定性，促使器口不会出现变形；在检查传感器时若翻斗存在转动不灵活的问题，需要及时利用清水对轴承加以清洁或者更换新的仪器。恶劣天气应及时查看雨量传感器是否存在故障问题，季节转换时或者雷电、强降雨等强对流天气多发季节，应依据相关技术要求对传感器、电线、避雷装置等设备以及配套设施进行仔细查看，确保雨量传感器的可用性。 3.2注意仪器精密度的对比 在采用新雨量传感器的时候，工作人员通常需要严格对传感器的精密度作出比对，尤其是新雨量传感器刚刚启用时、使用一个月之后碰到的首次大雨时和冬季首次使用时需要特别注意。在进行对比时，若出现±4%以上的误差，那么应该第一时间检测雨量传感器，观察仪
气象应急车工作原理解析 摘要随着城市气象服务的发展，气象在人类的生活生产中扮演着越来越重要的作用。而近年来，各类气象突发灾害增加，如何更好地应对紧急情况下气象数据的监测是当下的一个重要难題。本文拟在介绍一款自动期限应急车的工作原理和数据传输方法。 关键词气象；应急；原理 前言 随着全球变暖，各种极端气候异常，日常生活对气象服务的需求越来越多，气象与生活的关系也越来密切。为更好地将气象服务于生活，通过气象应急车提供移动式的气象服务会是一个重要的途径。气象应急车上最重要的功能就是采集现场数据，并安全及时的传输到指挥中心，为指挥中心的决策提供数据依据。数据采集和传输的方法有很多，采取一个合适的方法可以更好的保障这块功能的稳定。 1 系统简介 气象要素采集和传输系统由要素采集器、综合处理器、数据发送模块、电源支持模块、数据显示终端和3G数据传输模块等组成。要素采集器由采集箱、移动式电源箱、电容式温湿度传感器、风向风速传感器、防辐射罩、通讯模块、通信电缆、雨量传感器电缆和风传感器等构成。温度传感器负责感应环境温度、气压传感器负责测量大气压强、雨量筒负责测量降水、风向标负责测量风向风速、湿度计负责感应空气的湿度。综合处理器是这套数据采集系统的核心，负责把各传感器等传输过来的电信信号处理成数据，统一编码并形成规范的报文，然后通过数据发送模块将数据通过无线方式传输出去。数据显示终端，一般来说就是一台迷你型的电脑，可以通过显示器实时查看采集系统的数据。传输模块跟数据发送模块类似，都是用来传输数据，差别在于数据发送模块是直接采用modem将原始数据传输到指挥中心的服务器，在服务器上有中心站软件解码然后形成数据报文。数据传输模块是在显示终端的电脑上，把生成好的报文文件通过网络直接传输到指挥中心的服务器，在服务器上不需要解码就可以直接读取内容[1]。 2 系统组成 2.1 系统概述 气象应急车上的车载自动站用的是ZQZ-CY型，可以测量风向、风速、温度、湿度、雨量和气压等要素。可以用笔记本电脑在现场读取数据。该自动站的整机是模块设计，能够迅速地安装和使用。 2.2 数据采集与传输
【科普】蒸发量传感器的原理及应用 中国国土幅员辽阔，地形复杂，各地气候特征差异很大。但不同地区的气候变化，在全球变暖的气候背景下，却仍有一致性。例如，我国大部分地区的蒸发量整体呈上升趋势，蒸发是地表热量平衡和水量平衡的组成部分，也是水循环中最直接受土地利用和气候变化影响的一项，同时，蒸发也是热能交换的重要因子。 什么是蒸发？什么是蒸发量？ 水由液态或固态转变成气态，逸入大气中的过程称为蒸发。蒸发量是指在一定时段内，水分经蒸发而散布到空中的量，通常用蒸发掉的水层厚度的毫米数表示，水面或土壤的水分蒸发量。 蒸发量对人们的影响，主要集中于农业生产与生活，进行蒸发量变化的研究，对深入了解气候变化、探讨水分循环变化规律十分重要。就实际而言，对水利工程设计、农林牧业土壤改良、土壤水分调节、灌溉定额制定以及研究水分资源、制定气候区划等方面都具有重要的指导意义。 蒸发量传感器 上文讲述到蒸发量是农业生产中，重要的气象参数，但是蒸发看不见摸不着，怎么进行量化计算呢？下面，就借助建大仁科蒸发量传感器来给大家解答一下。 一、蒸发量传感器的原理及定义 蒸发传感器是用来感知水面蒸发量变化的传感器，可以观测水面蒸发在不同时间段的变化规律，适用于气象观测、植物栽培、种子培养、农林业、地质勘测、科学研究等领域。既可与数据采集发送装置等配套使用，实现蒸发过程自动监控，也可与数据采集存储装置（记录仪）组合使用，实现蒸发数据的自动存储，还可与雨量传感器、数据采集发送装置等搭配使用，实现蒸发、降雨过程的自动观测和远程传输。此外，可以作为
雨量站、蒸发站、气象站、环境监测站等设备的组成部分，用来观测气象或环境参数之一的“水面蒸发”。 二、蒸发量研究的意义 进行蒸发量变化的研究，对深入了解气候变化、探讨水分循环变化规律具有十分重要的意义。并且蒸发量传感器在任何先进的灌溉系统中都是必不可少的，能够防止在刮风下雨或土壤足够湿润等不良天气条件下仍然持续灌溉，做到智能化管理。 就实际而言，对水利工程设计、农林牧业土壤改良、土壤水分调节、灌溉定额制定以及研究水分资源、制定气候区划等方面都具有重要的指导意义。 三、蒸发量传感器的工作原理 蒸发量传感器采用了压力式测量原理，通过测量蒸发皿内液体重量变化，再计算出液面高度，从而测得蒸发量。蒸发量传感器能够适应各类环境的水面蒸发测量，不受液体结冰的影响，克服了使用超声波原理测量液面高度时出现的结冰时测量不准、无水时易损坏传感器、测量精度低等弊端。 在农业中，如果说灌溉是农田水分平衡的收入项，那蒸发量则是水分平衡的主要支出项，是计划蓄水、供水，设计防旱、抗旱措施等的重要依据，鉴定作物水分供应条件的重要指标。水分蒸发量影响着种植制度、栽培措施和作物生长状况。通过蒸发量传感器了解当地水分蒸发量，通过数据提高水分利用率，及时补水或停止灌溉，为作物生长提供保障。
全国主要城市气象参数表 地区北纬东经海拔冬季 采暖 室外 设计 干球 温度冬季 通风 室外 设计 干球 温度 冬季 空调 室外 设计 干球 温度 夏季 通风 室外 设计 干球 温度 夏季 空调 室外 设计 干球 温度 夏季 空调 室外 设计 湿球 温度 极端 低温 极端 高温 冬季 湿度 夏季 湿度 北京市39°48′116°19′-9 -5 -12 30 41 77 上海市31°10′121°26′-2 3 -4 32 34 73 83 天津市39°06′117°10′-9 -4 -11 30 54 78 重庆市29°35′106°28′ 4 8 3 33 36 81 76 黑龙江省 海拉尔49°13′1196°45′-35 -27 -38 25 76 72 嫩江49°10′125°13′-33 -25 -36 25 73 79 博克图48°46′121°55′-28 -21 -31 23 70 80 海伦47°26′126°58′-29 -23 -31 25 73 67 齐齐哈尔47°23′123°55′-25 -19 -29 27 69 74 哈尔滨45°41′126°37′-26 -20 -29 26 72 78 牡丹江44°34′129°36′-24 -19 -28 26 69 78 吉林省 长春43°54′125°13′-23 -17 -26 27 68 79 通辽43°36′122°16′-20 -15 -23 28 53 74 四平43°11′124°20′-23 -15 -25 28 66 79 延吉42°53′129°28′-20 -14 -22 26 58 81 辽宁省 1
邯郸学院 毕业论文（设计）开题报告书 论文（设计）题目基于单片机的智能模拟气象站的设计 学生姓名 学号 指导教师 年级 专业 年月日
说明 1. 本表需在指导教师和有关领导审查批准的情况下，要求学生认真填写。 2.课题来源分为教师提供选题或学生自拟课题；教师的科研任务；社会有关单位委托的课题；其他来源。 3. 若课题因故变动时，应向指导教师提出申请，提交题目变动论证报告。
题目来源 教师提供选题 主要研究内容 １．基本内容 设计主要研究基于ATS8952单片机的实时大气环境各个参数的监测，主要研究大气环境的温度、湿度变化情况、模拟风速变化情况。将三组数据从单片机用NRF无线传输的方式发送到主单片机上处理，最后通过LCD显示。 ２．具体要求 1）利用温湿度传感器DHT11监测三点温度和湿度，通过NRF无线模块将数据传输给主机。对于监测出来的温湿度，要使得精确度维持在一定的范围内。 2）利用霍尔元件模拟监测一点的风速，通过检测齿轮所转圈数，由程序进行相应的计算从而得知齿轮转速，通过数学计算转换得到风速。其中齿轮的转动是模拟风力的作用。 3）主机将三组温湿度数据求平均值后，与风速的数据一起通过LCD显示。 开题依据（包括相关研究现状、此项研究的理论意义、学术价值、应用前景等） １．相关研究现状 1）国内气象观测站大多使用集中式结构，系统落后且封闭。不同厂家不同型号的气象观测站，在采集相同的数据时，采用不同型号的传感器，没有统一的标准，这对气象站后期的维修升级造成了很大的不便。这与我国早就提出的“综合气象观测系统工程”的战略发展要求产生了冲突。 2）国外的传感器稳定性极强、精度高，而且功能丰富，不仅能实现基本的气象六要素观测，还能够实现对能见度、土壤含水量、土壤中水的温度等要素的观测，而且产品已经很成熟。但是经过国内多年实践检验来看，并不能够完全适应我国的实际使用情况。因为国外的设计人员并没有根据国内各地的实际需求去改进相关部件，所以导致了很多情况下先进的气象站并没有精确表现出其应有的功能。 ２．此项研究的理论意义 我国是世界上自然灾害最为严重的国家之一，气候灾害造成的损失越来越大，因此气象观测的地位就显得尤为重要。电子气象站可实时性、准确、可靠、全天候采集气象数据。本课题采用温度传感器、湿度传感器及风速传感器实现温度、湿度、风速的采集，并将相关信号输入主单片机，最后通过单片机将数据及时处理后在液晶屏上显示，提供可靠的气象数据，帮助人们合理的采取措施应对恶劣天气。 ３．学术价值 随着社会经济的发展，科学技术的进步，进一步推动自动气象站技术向多功能、智能化、高可靠性方向发展，将为社会各部门提供更准确、更详细的气象信息奠定基础。基于单片机的模拟气象站可以加深相关知识的了解和应用，可以将课堂上学到的单片机和传感器的理论知识与实际应用结合起来。能够对电子电路、电子元器件、印制电路板等实际制作方面的知识有更系统的认识，同时在软件编程、调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高。 ４．应用前景 基于单片机的模拟气象站系统具有安装简便、工作稳定、使用方便、抗干扰性强等优点；产品适用于多种场合如：学校、家庭住宅、农业生产和偏远地区等。在学校，可以通过气象站采集的数据合理改善学习环境，提高学生学习效率；在家庭生活中，温度湿度的数据可以帮助人们设计出行穿着，并为要进行的活动进行环境考察，使人们避免遭遇恶劣天气；在偏远地区由于气象站稀少，不能准确测量一定范围内的气象数据时，可以通过该
1、测定目标的角坐标, 其中包括目标的方位角和仰角。雷达测角的物理基础是电波在均匀介质中传播的直线性和雷达天线的方向性。方向图的主要技术指标是半功率波束宽度θ0.5以及副瓣电平。在角度测量时θ0.5的值表征了角度分辨能力并直接影响测角精度, 副瓣电平则主要影响雷达的抗干扰性能。 2、振幅法测角可分为最大信号法和等信号法两大类。最大信号法测角的优点：1、简单；2、用天线方向图的最大值方向测角，此时回波最强，故信噪比最大，有利于检测发现目标。缺点：1、直接测量时测角精度不很高，约为波速半功率宽度的20%左右；2、不能判别目标偏离波速轴线的方向，故不能自动测角。 3、雷达发射机两种基本形式：单级振荡式发射机：只由一级大功率振荡器产生发射信号，主振放大式发射机：先由高稳固体微波源产生，再经级联的放大电路，形成满足功率要求的发射信号。 单级振荡式发射机的性能特点：简单、经济、轻便；质量技术指标低；产生简单发射波形；主振放大式发射机的性能特点：复杂、昂贵、笨重；质量技术指标高；产生各种复杂发射波形；二者共性：都需要脉冲调制器为其提供大功率的脉冲波。 4、超外差式雷达接收机的主要质量指标：①灵敏度：表示接收机接收微弱信号的能力。灵敏度用接收机最小可检测信号功率(Simin)来表示。制约接收机灵敏度的主要因素是接收机噪声。要提高灵敏度,必须减少噪声电平，同时还应使接收机有足够的增益。②接收机的工作频带宽度：表示接收机的瞬时工作频率范围，频带宽度越宽，选择性越差③动态范围：表示接收机能够正常工作所容许的输入信号强度变化的范围，使接收机开始出现过载时的输入功率Simax 与最小可检测信号功率Simin 之。过载：当输入信号太强时，接收机将发生饱和而失去放大作用。④中频的选择与滤波特性。中频的滤波特性是减少接收机噪声的关键。 ⑤工作稳定性（指环境条件和电源电压发生变化时，接收机的性能受影响的程度。希望影响越小越好）和频率稳定度⑥抗干扰能力：抗有源和无源干扰的能力。⑦微电子化和模块化结构：模块化结构的程度，微电子化程度，减少体积、重量、耗电、成本、技术实现难度。⑧放大量：放大量表示接收机放大信号的能力，接收机必须有足够的放大量，才能使十分微弱的回波信号具有足够的幅度来处理与显示。⑨、保真度：用来表示接收机输出信号波形与输入波形（高频包络）的相似程度。⑩噪声、噪声系数与灵敏度 5、如何提高接收机灵敏度：①降低总噪声系数F0，通常采用高增益、低噪声高放；②接收机中频放大器采用匹配滤波器，以便得到白噪声背景下输出最大信号噪声比；③识别系数M 与所要求的检测质量、天线波瓣宽度、扫描速度、雷达脉冲重复频率及检测方法等因素均有关系。在保证整机性能的前提下，尽量减小M的数值。 6、为提高雷达系统的灵敏度，须尽量减小分辨信号功率S min这就需要：（1）尽可能减小接收机的噪声系数或有效噪声温度（2）尽可能减小天线噪声温度（3）接收机选用最佳带宽 B opt（4）在满足系统性能要求下，尽量减小识别因子M，经常通过脉冲积累的方式减小M 7、混频器作用：将高频信号与本振电压进行混频并取出其差频，使信号在中频上进行放大。 8、雷达系统为了获得大的信噪比一是要尽量减少接收机内部的噪声，二是要增大发射功率。当一个线性的传递函数为信号函数的共轭时，其信噪比将达到最大，这个线性系统叫匹配滤波器。 9、正交鉴相是同时提取信号幅度和相位信息的有效方法。模拟（数字）正交鉴相又称零中频处理。所谓零中频是指因相干振荡器的频率与中频信号的中心频率相等（不考虑多普勒转移），使其差频为零。零中频处理既保持了处理时的全部信息，同时又在视频实现，因而得到了广泛应用。 10、数字正交鉴相三种方法：数字混频低通滤波法、数字插值法、Hilbert变换法 11、应用广泛的频率源：直接合成频率源、间接合成频率源、直接数字合成频率源 12、天线作用：测角、波束扫描和目标跟踪、测高。 13、雷达天线的基本参量：（1）辐射方向图（包括波束宽度、副瓣电平）（2）增益（有效孔
1.气象5参数仪技术参数 测量温度：-50～60℃（±0.2℃） 测量湿度：0～100%RH（±2%） 测量风速：0～60米/秒（±3%） 测量大气压：800-1100百帕，±1百帕(或适用于当地气压条件) 测量风向：0～360°(±3°) 配置专用气象塔和气象杆，其垂直高度应3米、5米、8米可选(根据监测平台离地面高度)；具有良好的抗酸雨、抗腐蚀性，不漏电漏雨；安装相应的气象传感器后，能承受12级以上的风力。 2.工控机技术参数 数据采集传输系统（子站端）工控机及接口扩展模块： CPU：主频3.0GHz以上 内存：4G以上 硬盘：1T/7200R以上 标准配置14个RS232通信口或以上，2个RJ45口或以上 机箱：19寸4U工业机箱（带PS-7271B工业电源） 操作系统：预装windows 2003 server专业版以上 键盘及显示器：通用型104键键盘，液晶显示器1024*768像素以上 接口扩展模块：视站点仪器设备配置与集成情况选择如下接口模块（RS232接口模块、AD转换模块4017+、ADAM4520） 软件执行规范：系统统计与报表符合《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》、（HJ 633-2012)、《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）、《环境空气质量评价技术规范(试行)》(HJ 663-2013)相关规范。 功能:实现子站所有分析仪监测值数字量、电参数直接传输到子站数据采集软件中，无需信号转换。
现场数据查询功能，不仅能够查询一定时间段的历史数据，而且能够查询小时均值、日均值、月均值和年均值，并且可转化为浓度趋势图形显示，便于用户了解各个监测参数随时间的变化趋势。 数据的导入、导出功能，能够将一定时间段的历史数据能利用USB 接口方式进行导出，不但可将此数据导入到中心站软件，实现数据的转存，还能单独以EXCEL 或文本格式保存。 数据采集时间周期2-60 秒内可设定，最小存储时间≤5分钟，可储存10 年以上的小时平均值和各仪器电参数等资料，同时保存相应时期发生的有关校准、时间记录。 实现远程控制、校准或定时自动校准监测仪器等功能。 支持一对多方式发送数据。 时钟可与中心站自动对时，支持与之相匹配的网络通讯（包括INTERNET），并可以实现主动定时上传采集的监测数据和系统各仪器的状态参数。 远程自动控制功能，利用中心站软件可以对采集仪发送命令，实现对监测仪器的远程控制。 开机自动运行功能，当停电或仪器重新启动后，无需要人工操作，数据采集仪软件能够自动运行。 标况转工况 PM10转换工况 主板1套 驱动板1套 温湿度传感器组件1套 温湿度控制板1套 软件1套 电工材料1套
预知未来的气象助手Vantage Pro Vantage Pro 采用最新的气象技术，提供图 形化的气象信息显示液晶屏幕和天气预报。它的 各种图标使人一目了然地看到详细的天气现象， 像晴多云降雨或下雪，并且有不同的声音提示 该系统采用更加一体化的集成方式，雨量收集器 温湿度传感器和风传感器安装在一个集成的支架 上，使得安装更容易更方便同时也改善了系统的 性能和可靠程度。 Vantage Pro 主要由室外的传感器包传感器 及安装支架和室内的显示控制台Console 两部分组成，传感器包与Console 的连接有两种方式：无线连接用小的无线发射器距离45-150 米；电缆连接用电缆连接距离30 米。传感器部分Sensor Suite 由太阳能供电，Vantage Pro 包括传感器包有传感器及安装支架。显示控制台Console 无线的Console 具备接收功能。 采用无线连接的Vantage Pro 货号6150 采用电缆连接30 米的Vantage Pro 货号6150C Vantage Pro Plus： 它在Vantage Pro 的基础上增加了一个太阳辐 射传感器和一个紫外UV 传感器安装在雨量收集 器架子上见右图 采用无线连接的Vantage Pro Plus 货号6160 采用电缆连接30 米的Vantage Pro Plus 货号6160C 计算机产品WeatherLink for Vantage Pro 它包括了PC 软件和数据记录器DataLogger，其中datalogger 是放在显示控制台Console里的，用WeatherLink 可以将Vantage Pro 连接到计算机中，它包括下列功能 当PC 关机时它存储数据可选择存储间隔为1, 5, 10, 15, 30, 60, 或120 分钟，当PC 一旦开机它传送数据到PC 中 用公告板bulletin 的形式显示当前的气象信息可以作出日月年的变化曲线 产生美国NOAA 格式的气象报告 把你的气象数据放到INTERNET 网络上生成网页
全国主要城市气象参数今天给大家分享的是暖通行业必备干货 省份城 市 名 称 台站位置 大气压力 （hPa） 室外计算干球温度(℃) 夏季 空气 调节 室外 计算 湿球 温度 (℃) 最热 月平 均温 度 (℃) 室外计 算相对 湿度 (%) 室外平均 风速(m/s) 冬 季 日 照 率 (%) 设计计算用采暖期天 数及其平均温度 北 纬 东经冬季夏季 冬季夏季冬 季 最 冷 月 月 平 均 夏 季 最 热 月 月 平 均 夏 季 最 热 月 14 时 平 均 冬 季 最 多 风 向 平 均 冬 季 夏 季 日平 均温 度≤ +5℃ 的天 数 日平 均温 度≤ +8℃ 的天 数 日平 均温 度≤ +5℃ 期间 内的 平均 温度 日平 均温 度≤ +8℃ 期间 内的 平均 温度采 暖 空 气 调 节 最低 日平 均 通 风 通 风 空气 调节 空气 调节 日平 均 计算 日较 差 北京市延 庆 40 115.95 966.3 950.4 -13 -16 -17.4 -9 27 30.9 25.9 9.6 23.9 23.3 43 77 62 6.7 3.7 2.2 72 149 173 -3.7 -2.5 北京市密 云 40 116.83 1018 996.9 -11 -14 -16.7 -7 29 32.6 28.7 7.5 26.2 25.7 42 77 62 3.6 2.8 1.9 68 139 154 -2.3 -1.3 北京市北 京 40 116.47 1020.4 998.6 -9 -12 -15.9 -5 30 33.2 28.6 8.8 26.4 25.8 45 78 64 4.8 2.8 1.9 67 129 149 -1.6 -0.2 天津市蓟 县 40 117.42 1025.4 1003.5 -10 -12 -14.6 -4 29 32.7 28.4 8.3 27.1 26.4 48 78 65 6 3 2.5 61 134 151 -1.4 -0.5 天津市天 津 39 117.16 1026.6 1004.8 -9 -11 -13.1 -4 29 33.4 29.2 8.1 26.9 26.4 53 78 65 6 3.1 2.6 62 122 147 -0.9 0.3 天津市塘 沽 39 117.72 1026.6 1004.7 -8 -10 -14.5 -4 28 31.4 28.5 5.6 26.4 26.2 62 79 70 6 4.3 4.4 67 127 148 -1.5 -0.3 河北省承 德 41 117.93 980 962.8 -14 -17 -19.8 -9 28 32.3 26.7 10.8 24.2 24.4 46 72 57 4 1.4 1.1 70 147 165 -4.2 -3 河北省张 家 口 41 114.88 938.9 924.4 -15 -18 -22.9 -10 27 31.6 26.4 10 22.3 23.2 43 67 51 4.3 3.6 2.4 67 155 177 -4.6 -3.2 河北唐 山 40 118.16 1023.4 1002.2 -10 -12 -15 -5 29 32.7 28 9 26.2 25.5 52 79 64 3 2.6 2.3 62 137 153 -1.5 -0.6
一、项目名称：气象传感器设计理论、关键技术及其应用（技术发明奖） 二、推荐单位：东南大学 三、项目简介 微机电系统（MEMS）是《国家中长期科技发展规划纲要》（2006-2020）的前沿技术方向，而气象传感器是MEMS技术在环境检测领域的主要应用之一。 气象传感器在天气预报、高速公路、船舶航行、机场、国防等方面有巨大需求，但其产业化面临关键技术难题：①复杂性. 气象传感器涉及风速风向、气压、湿度等多种敏感原理，面临复杂的设计、制造、封装等问题；②可靠性. 气象传感器需要长期在野外工作，面临灰尘、腐蚀等恶劣环境下工作的可靠性问题。 在国家自然科学基金和国家863计划等支持下，本项目系统地开展了气象传感器设计理论、关键技术研究，较好解决了上述技术难题，并成功应用于气象传感器研制和批量生产中。 主要技术发明如下： 1. MEMS风速风向传感器：发明了MEMS风速风向传感器的测温方法和深槽隔热结构，提出了风速风向传感器的温度自平衡测控方法，解决了长期以来风速风向传感器量程难以提高的技术难题；发明了风速风向传感器的陶瓷圆片级封装技术，保障了传感器工作的可靠性。 2. MEMS气压传感器：在国际上首次提出了基于面积变化和介电伸缩效应的MEMS电容式气压传感器结构，保证了传感器输出的线性度；发明了二氧化硅介电伸缩系数的悬臂梁测试结构，获取了介电伸缩系数基础数据；提出了带微孔滤膜的电容式气压传感器封装方法，提高了传感器环境适应性。 3. MEMS湿度传感器：发明了MEMS湿度传感器片上集成多晶硅加热电阻结构，缩短了湿度传感器的脱附时间；发明了氮化硅包覆铝电极的结构，有效防止了聚酰亚胺吸水而腐蚀铝电极，突破了湿度传感器长期工作稳定性的技术瓶颈。 4. MEMS结构可靠性：建立了MEMS器件-封装结构温度效应模型，提出了微悬臂梁接触长度的测量结构，发明了微悬臂梁疲劳特性的测量方法，实现了MEMS结构与器件的温度、湿度、振动可靠性测试和评估。 项目获中国发明专利授权55项、软件著作权1项；制订企业标准3项；应邀撰写英文丛书2章；发表论文被SCI 收录38篇（其中本领域顶级期刊JMEMS论文7篇)、SCI他引224次；国内会议大会报告2次、国际会议邀请报告3次；项目负责人被选为IEEE Fellow。包括4位院士在内的项目验收专家组评价“项目发现了二氧化硅的介电伸缩系数；发明了陶瓷芯片与集成风速风向传感器的倒装封装方法，可测风速达60m/s，是目前国际上公开报导的MEMS 风速传感器的最高测量风速”。 本项目技术成果直接应用于合作企业，实现了批量生产。气象传感器全部技术指标满足国家标准并已在高速公路等领域应用，合作企业采用本项目成果，近3年新增利润4911.46万元。项目成果还应用于我国大型通信骨干企业，保障了MEMS故障器件的分析和评估；应用于“蛟龙”号载人潜水器、“雪龙”号极地科学考察船、天宫一号与神州九号载人交会对接任
现代农业监测系统中气象监测系统的设计与开发 摘要 根据现代农业气象服务的需要，针对设施农业专业气象服务业务需求开发了一套基于GPRS无线网络的小气候观测系统。通过在山东、天津等地的实际测试．硬件系统运行稳定，可广泛应用于设施农业小气候观测中。 关键词GPRS；观测；温室；小气候；现代农业监测系统 前言： 设施农业生产作为一种新兴产业，它的发展已充分显示出了不可估量的经济效益和社会效益，成为现代农业的重要组成部分。近年来，我国日光温室面积呈现快速增长的态势，已成为三北地区尤其是华北地区越冬蔬菜种植的主要设施类型。但温室内部环境的变化主要受到外界天气变化的影响，尤其是低温寡照、强降温、大风、暴雪等灾害性天气，所以，对设施农业进行气象条件监测和灾害性天气预报预警，对温室的安全高效生产十分重要”“J。针对设施农业的专业化气象服务目前还在摸索当中E5-91，真正进入业务化的还很少。进行预报预警服务的前提是对日光温室内的小气候进行长时间稳定的观测。目前全国各地气象系统均在野外布置了若干自动气象站¨…，而适用于野外的自动气象站在温室内部这种高温高湿的环境中，工作的稳定性与可靠性很难得到保证”“。因此，需要开发服务于设施农业小气候观测的气象观测设备。NL-5型农林小气候信息采集系统是浙江托普仪器研制的农业气象观测设备，能够对农业大棚内的温度、湿度、二氧化碳浓度、总辐射、光合有效辐射等要素进行观测，观测结果可以以无线方式传输。也可以存储在SD卡中。通过读卡器调出数据。随机配备的供电系统能够在无市电的地点提供7 d以上的工作电能．并配备太阳能电池板，保证数据的可靠性。整个系统还可选配LED大屏幕显示系统，能够实时显示测最结果。 随着农业科技的发展，以及国家对三农的的高度重视，特别是国家2012农业国家一号文件颁发后。国家科技园、各大农业园区、农场等农业机构企业积极寻求在良种培育、节本降耗、节水灌溉、农机装备、新型肥药、疫病防控、加工贮运、循环农业、海洋农业、农村民生等方面的高新技术，力求突破现存的农业技术瓶颈，真正实现现代化农业。 浙江托普仪器有限公司和浙江大学合作积极响应科技兴农政策突出农业科
四、地面气象观测数据文件格式 1、总则 1.1地面气象观测数据是认识和预测天气变化、探索气候演变规律、进行科学研究和提供气象服务的基础，是我国天气气候监测网收集的最重要的资料之一。为适应地面气象观测业务的发展，有必要对2001年版的“全国地面气象资料数据模式”（简称2001年版A格式）进行补充、修改。 1.2 本格式以中国气象局2003年版《地面气象观测规范》中的“地面气象记录月报表”为依据，对2001年版A格式作了必要的修改和补充，并将格式命名为“地面气象观测数据文件格式”，作为原“全国地面气象资料数据模式”的2003年版。 1.3本格式由一个站月的原始观测数据、数据质量控制标识及相应的台站附加信息构成，包括A文件和J文件两个文件，附加信息即2001年版的“气表-1封面、封底V文件”，作为A文件的一部分。因此本格式涵盖了气表-1的全部内容。 1.4 根据2003年版的《地面气象观测规范》，本格式在2001年版A格式基础上增加了相关的要素项目；为了更好地表述数据质量，增加了数据质量控制标识。观测数据部分历史资料中的技术规定可参照“全国地面气象资料信息化基本模式暂行规定”和“补充规定”，本格式不再赘述。 1.5 根据2003年版《地面气象观测规范》的规定，本格式将2001年版单要素分钟降水量J 文件更改为多要素分钟观测数据文件，作为A文件的补充，简称J文件。 1.6 2001年版与2003年版A、J格式具体变动内容见附件“2001年版与2003年版格式变动对照表”。 1.7 本格式适用于我国现行各类地面气象台站和不同观测仪器采集的数据。 2、A文件 2.1 文件名 “地面气象观测数据文件”（简称A文件）为文本文件，文件名由17位字母、数字、符号组成，其结构为“AIIiii-YYYYMM.TXT”。 其中“A”为文件类别标识符（保留字）；“IIiii”为区站号；“YYYY”为资料年份；“MM”为资料月份，位数不足，高位补“0”；“TXT“为文件扩展名。 2.2 文件结构 A文件由台站参数、观测数据、质量控制、附加信息四个部分构成。观测数据部分的结束符为“??????”，质量控制部分的结束符为“******”，附加信息部分的结束符为“######”。具体结构详见附录1：A文件基本结构。 2.3 台站参数 台站参数是文件的第一条记录，由12组数据构成，排列顺序为区站号、纬度、经度、观测场拔海高度、气压感应器拔海高度、风速感应器距地（平台）高度、观测平台距地高度、观测方式和测站类别、观测项目标识、质量控制指示码、年份、月份。各组数据间隔符为1 位空格。 2.3.1 区站号（IIiii），由5位数字组成，前2位为区号，后3位为站号。 2.3.2 纬度（QQQQQ），由4位数字加一位字母组成，前4位为纬度，其中1～2位为度，3～4位为分，位数不足，高位补“0”。最后一位“S”、“N”分别表示南、北纬。 2.3.3 经度（LLLLLL），由5位数字加一位字母组成，前5位为经度，其中1～3位为度，4～5位为分，位数不足，高位补“0”。最后一位“E”、“W”分别表示东、西经。 2.3.4 观测场拔海高度（H1H1H1H1H1H1），由6位数字组成，第一位为拔海高度参数，实测