降水现象仪功能规格需求书(试行版)

公路交通气象观测站功能规格需求书中国气象局综合观测司2012年7月目录1前言...................................................................................................................................... - 1 -1.1 目的.............................................................................................................................. - 1 -1.2 适用范围...................................................................................................................... - 1 -1.3 编写依据...................................................................................................................... - 1 -2组成结构.............................................................................................................................. - 2 -2.1 概述.............................................................................................................................. - 2 -2.2 采集器.......................................................................................................................... - 3 -2.3传感器........................................................................................................................... - 4 -2.4外围设备....................................................................................................................... - 6 -2.5软件............................................................................................................................... - 7 -3功能要求.............................................................................................................................. - 8 -3.1软件初始化................................................................................................................... - 8 -3.2数据采集....................................................................................................................... - 8 -3.3数据处理....................................................................................................................... - 9 -3.4数据存储....................................................................................................................... - 9 -3.5数据传输..................................................................................................................... - 10 -3.6数据格式..................................................................................................................... - 10 -3.7数据质量控制............................................................................................................. - 10 -3.8对时功能..................................................................................................................... - 11 -3.9观测站状态监控......................................................................................................... - 11 -3.10观测站安全报警....................................................................................................... - 11 -3.11终端操作命令........................................................................................................... - 12 -4测量性能................................................................................................................................. - 12 -4.1 测量要素.................................................................................................................... - 12 -4.2 量和单位.................................................................................................................... - 12 -4.3 指标要求.................................................................................................................... - 13 -4.4 采样和算法................................................................................................................ - 14 -5软件流程................................................................................................................................. - 14 -5.1 采集控制软件流程.................................................................................................... - 14 -5.2 数据流程.................................................................................................................... - 15 -6供电要求................................................................................................................................. - 16 -6.1供电方式..................................................................................................................... - 16 -6.2蓄电池及充放电控制装置......................................................................................... - 17 -7安全要求................................................................................................................................. - 17 -7.1标记要求..................................................................................................................... - 17 -7.2文件要求..................................................................................................................... - 18 -7.3结构安全..................................................................................................................... - 18 -7.4电气安全..................................................................................................................... - 19 -8工作环境适应性要求............................................................................................................. - 20 -8.1气候条件..................................................................................................................... - 20 -8.2生物条件..................................................................................................................... - 20 -8.3化学活性物质............................................................................................................. - 20 -8.4机械条件..................................................................................................................... - 21 -9电磁兼容性要求..................................................................................................................... - 21 -10结构和外观要求................................................................................................................... - 22 -10.1结构设计总体原则................................................................................................... - 22 -10.2机械结构要求........................................................................................................... - 23 -10.3机械强度要求........................................................................................................... - 24 -10.4材料与涂覆要求....................................................................................................... - 24 -10.5外观要求................................................................................................................... - 24 -11可靠性要求........................................................................................................................... - 24 -12可维性要求........................................................................................................................... - 24 -13其他要求............................................................................................................................... - 25 -13.1时钟精度要求........................................................................................................... - 25 -13.2功耗要求................................................................................................................... - 25 -附录1：数据格式规定（暂行）............................................................................................... - 1 -1数据传输格式................................................................................................................... - 1 -2数据字典........................................................................................................................... - 2 -3数据文件存储格式........................................................................................................... - 8 -4状态信息文件存储格式................................................................................................. - 11 -5数据文件上传格式......................................................................................................... - 13 -6状态信息文件上传格式................................................................................................. - 17 -附录2：终端命令格式............................................................................................................... - 1 -1终端命令的分类............................................................................................................... - 1 -2格式一般说明................................................................................................................... - 1 -3监控操作命令................................................................................................................... - 1 -4数据质量控制参数操作命令（可选）........................................................................... - 7 -5观测数据操作命令........................................................................................................... - 8 -6报警操作命令（可选）................................................................................................. - 11 -1前言1.1 目的交通运输部与中国气象局于2010年8月底联合下发了《关于进一步加强公路交通气象服务工作的通知》，明确指出两部门要共同推进公路交通气象观测站点网络建设，加强交通气象服务标准化建设。

公路交通气象观测站功能规格需求书中国气象局综合观测司2012年7月目录1前言- 1 -1.1 目的- 1 -1.2 适用X围- 1 -1.3 编写依据- 2 -2组成结构- 2 -2.1 概述- 2 -2.2 采集器- 3 -2.3传感器- 5 -2.4外围设备- 8 -2.5软件- 8 -3功能要求- 10 -3.1软件初始化- 10 -3.2数据采集- 10 -3.3数据处理- 11 -3.4数据存储- 11 -3.5数据传输- 12 -3.6数据格式- 12 -3.7数据质量控制- 12 -3.8对时功能- 14 -3.9观测站状态监控- 14 -3.10观测站安全报警- 14 -3.11终端操作命令- 14 -4测量性能- 15 -4.1 测量要素- 15 -4.2 量和单位- 15 -4.3 指标要求- 16 -4.4 采样和算法- 17 -5软件流程- 17 -5.1 采集控制软件流程- 17 -5.2 数据流程- 18 -6供电要求- 19 -6.1供电方式- 19 -6.2蓄电池与充放电控制装置- 20 -7安全要求- 20 -7.1标记要求- 20 -7.2文件要求- 22 -7.3结构安全- 22 -7.4电气安全- 22 -8工作环境适应性要求- 24 -8.1气候条件- 24 -8.2生物条件- 24 -8.3化学活性物质- 24 -8.4机械条件- 25 -9电磁兼容性要求- 25 -10结构和外观要求- 27 -10.1结构设计总体原那么- 27 -10.2机械结构要求- 28 -10.3机械强度要求- 28 -10.4材料与涂覆要求- 28 -10.5外观要求- 29 -11可靠性要求- 29 -12可维性要求- 29 -13其他要求- 30 -13.1时钟精度要求- 30 -13.2功耗要求- 30 -附录1：数据格式规定〔暂行〕- 1 -1数据传输格式- 1 -2数据字典- 2 -3数据文件存储格式- 8 -4状态信息文件存储格式- 11 -5数据文件上传格式- 13 -6状态信息文件上传格式- 17 -附录2：终端命令格式- 1 -1终端命令的分类- 1 -2格式一般说明- 1 -3监控操作命令- 1 -4数据质量控制参数操作命令〔可选〕- 6 - 5观测数据操作命令- 6 -6报警操作命令〔可选〕- 10 -1前言1.1 目的交通运输部与中国气象局于2010年8月底联合下发了《关于进一步加强公路交通气象服务工作的通知》，明确指出两部门要共同推进公路交通气象观测站点网络建设，加强交通气象服务标准化建设。

冻土自动观测仪功能规格需求书中国气象局综合观测司2018年12月目录1前言 (3)1.1目的 (3)1.2适用范围 (3)1.3制定依据 (3)2组成结构要求 (4)2.1概述 (4)2.2硬件结构 (4)2.2.1传感器 (4)2.2.2数据采集器 (5)2.2.3系统电源 (6)2.2.4通信接口 (6)2.2.5外围设备 (6)2.3软件结构 (6)3功能要求 (6)3.1观测要素 (7)3.2初始化和参数设置 (7)3.3运行状态信息 (7)3.4数据采集和处理 (7)3.5数据质量控制 (7)3.6数据存储 (8)3.7数据传输 (8)3.8软件升级 (8)3.9终端操作命令 (8)3.10时钟同步 (8)4技术指标 (8)4.1测量性能指标 (8)4.2环境适应性指标 (9)4.2.1气候条件 (9)4.2.2机械条件 (9)4.2.3生物条件 (9)4.2.4化学条件 (10)4.2.5电磁兼容性 (10)4.3可靠性指标 (10)4.4可维护性指标 (11)4.5功耗要求 (11)4.6设备寿命 (11)5安装与场地要求 (11)6结构和外观要求 (12)6.1机械结构要求 (12)6.2机械强度要求 (13)6.3材料与涂覆要求 (13)6.4外观要求 (13)7供电要求 (13)7.1主电源供电要求 (13)7.2备选电源供电要求 (13)8安全要求 (13)8.1电气安全要求 (14)8.2防雷要求 (14)附录Ａ冻土自动观测仪采集算法流程 (15)附录B要素编码与数据格式 (16)B.1冻土自动观测要素及其编码 (16)B.2设备状态要素编码 (16)B.3数据帧格式 (18)附录C 通信命令 (25)1前言1.1目的冻土是指含有水分的土壤因温度下降到0℃或以下而呈冻结的状态。

冻土观测是中国气象局统一布局观测项目，观测内容包括土壤冻结层次和冻结深度，观测方式主要采用人工器测，使用TB1-1型冻土器（又叫达尼林冻土器），人工每天定时将深达0.5～4.5米的注水软胶管提到地面之上，用手摸测软管中水的冻结情况判断冻土层次和深度。

附件前向散射能见度仪功能规格需求书（试行）中国气象局综合观测司2011-4目录1 前言 (1)1.1编写目标和原则 (1)1.2编写依据 (1)2 基本原理 (1)2.1定义 (1)2.2测量原理 (2)3 组成结构 (2)3.1传感器部分 (3)3.2数据采集部分 (3)3.3外围设备 (3)4 功能要求 (3)4.1数据采集 (3)4.2数据处理 (3)4.3数据存储 (3)4.4数据传输 (4)4.5数据质量控制 (4)4.6终端操作命令 (4)4.7加热 (5)5 技术要求 (5)5.1测量要求 (5)5.2传感器要求 (6)5.3可靠性要求 (7)5.4电源 (7)5.5功耗 (7)6 其他要求 (7)6.1文件要求 (7)6.2电磁兼容 (7)6.3工作环境适应性 (8)6.4电源安全性 (9)6.5防雷 (10)6.6结构和外观 (10)7 前向散射能见度仪的检测 (10)1 前言1.1编写目标和原则随着科学技术的不断发展，气象监测能力不断提高，社会对天气预报、气象监测和灾害性天气的预警能力的需求日益提高。

目前气象能见度要素仍然依靠人工目测进行观测，远远不能满足气象业务、服务（高速公路、航空等）和科学研究的需要。

给出能见度自动探测设备的指导性要求，有利于推进我国能见度要素观测的自动化进程，从而提升气象观测能力和准确度，满足气象业务、公共服务、专业服务需求。

1.2编写依据1）《地面气象观测规范》2）《气象仪器和观测方法指南（第七版）》2 基本原理2.1定义2.1.1气象光学视程（MOR）白炽灯发出色温为2700K的平行光束的光通量在大气中削弱至初始值的5%所通过的路径长度。

2.1.2亮度对比目标物的亮度与其背景亮度之差同背景亮度之比值。

2.13对比阈值人眼能察觉的最小亮度对比。

2.1.4白天气象能见度指视力正常(对比阈值为0.05)的人，在当时天气条件下，能够从天空背景中看到和辨认的目标物(黑色、大小适度)的最大距离。

卫星导航探空仪功能规格需求书综合观测司2020年8月编写说明本功能规格需求书针对综合应用卫星导航的高空气象探测体制，规定了卫星导航探空仪的总体要求、结构与组成、基本功能、技术性能，适用于基于卫星导航定位系统探空仪的设计、生产和产品检验。

目录1 原理与组成 (4)1.1 概述 (4)1.2 组成 (4)2 功能 (4)2.1 测量要素 (4)2.2 初始化和参数设置 (5)2.3 数据采集 (5)2.4 数据处理 (5)2.5 数据存储 (5)2.6 数据传输 (5)2.7 数据质量控制 (5)2.8 状态监控 (6)2.9 远程配置 (6)2.10 校准或定标 (6)2.11 控制指令及数据格式 (6)3 测量性能 (6)3.1 工作频段 (6)3.2 探测范围 (6)3.3 静态测量性能 (7)3.4 动态测量性能 (7)3.5 信号编码及调试发射性能 (8)3.6 近程无线通信性能 (9)3.7 供电 (9)3.8 采样时间准确度 (9)3.9 体积和重量 (9)3.10 功耗 (9)4 可靠性指标 (10)4.1 贮存可靠性 (10)4.2 施放可靠性 (10)5 环境适应性指标 (10)5.1 气候条件 (10)5.2 机械条件 (10)6 电磁兼容 (10)7 安全要求 (10)7.1 安全标识 (10)8 外观及结构 (10)8.1 外观 (10)8.2 结构形式 (11)8.3 探空仪接口 (11)8.4 机械强度 (11)9 材料与表面处理 (11)10 包装、运输和标识 (11)10.1 包装 (12)10.2 运输 (12)10.3 标识 (12)附录 A （规范性附录）探空仪数据格式 (13)卫星导航探空仪功能规格需求书1 原理与组成1.1 概述卫星导航探空仪指采用北斗和GPS双模卫星导航定位系统进行定位和测速的探空仪。

为满足高空气候观测的应用需求，引领技术进一步发展，除常规天气应用需求外，本需求书提出Ⅰ型探空仪为，以满足高空气候观测的需求；Ⅱ型探空仪为满足常规气象探测需求探空仪。

新型自动气象（气候）站功能需求书（修订版）2012年8月目录1前言 (1)1.1目标 (1)1.2编写原则 (1)1.3编写依据 (1)2组成结构 (2)2.1概述 (2)2.2采集器 (3)2.3总线 (8)2.4传感器 (8)2.5外围设备 (8)2.6软件 (9)3总线物理接口及应用层协议 (10)3.1物理接口 (10)3.2连接器 (10)3.3应用层协议 (11)4功能要求 (11)4.1软件初始化 (11)4.2数据采集 (11)4.3数据处理 (12)4.4数据存储 (12)4.5数据传输 (15)4.6数据质量控制 (16)4.7终端操作命令 (21)4.8GPS对时功能 (23)4.9人工输入观测资料 (23)4.10嵌入式软件在线升级 (23)5测量性能 (23)5.1测量的气象要素 (23)5.2量和单位 (24)5.3要求 (25)5.4采样和算法 (27)6嵌入式软件流程 (38)6.1采集软件流程 (38)6.2数据流程 (39)7传感器要求 (40)7.1气压传感器 (40)7.2温度测量传感器 (41)7.3湿度测量传感器 (41)7.4风测量传感器 (42)7.5降水测量传感器 (43)7.6蒸发测量传感器 (44)7.7红外地表测温仪 (44)7.8辐射测量传感器 (45)7.9日照测量 (46)7.10能见度测量传感器 (46)7.11土壤水分传感器（时域反射法：TDR法或频域反射法：FDR法） (47)7.12地下水位测量传感器 (47)7.13天气现象观测传感器 (47)7.14云量测量传感器 (47)7.15积雪深度测量传感器 (48)7.16冻土深度测量传感器 (48)7.17电线积冰测量传感器 (48)7.18闪电频次测量传感器 (48)7.19海洋测量传感器 (48)8供电电源要求 (48)9安全要求 (49)9.1标记要求 (49)9.2文件要求 (49)9.3结构安全 (50)9.4电气安全 (50)10工作环境适应性要求 (51)10.1气候条件 (51)10.2生物条件 (52)10.3化学活性物质 (52)10.4机械条件 (52)11电磁兼容性要求 (52)11.1电磁骚扰限值要求 (52)11.2电磁抗扰度要求 (53)12防雷要求 (53)12.1一般要求 (53)12.2直接雷击的防护措施 (53)12.3雷击电磁脉冲的防护 (53)13结构和外观要求 (54)13.1机械结构要求 (54)13.2机械强度要求 (54)13.3材料与涂复要求 (55)13.4外观要求 (55)14可靠性要求 (55)15可维护性要求 (55)16其他要求 (55)16.1时钟精度要求 (55)16.2功耗要求 (56)16.3观测的时制 (56)16.4扩展性要求 (56)16.5互换性要求 (56)16.6传感器选型 (56)16.7人机界面要求 (56)17检验要求 (57)18附录 (57)1前言1.1 目标提高防灾减灾能力，做好应对气候变化工作，是党和政府对气象部门的根本要求，也是气象工作者的重要责任。

附件前向散射能见度仪功能规格需求书（试行）中国气象局综合观测司2011-4目录1 前言 (1)1.1编写目标和原则 (1)1.2编写依据 (1)2 基本原理 (1)2.1定义 (1)2.2测量原理 (2)3 组成结构 (2)3.1传感器部分 (3)3.2数据采集部分 (3)3.3外围设备 (3)4 功能要求 (3)4.1数据采集 (3)4.2数据处理 (3)4.3数据存储 (3)4.4数据传输 (4)4.5数据质量控制 (4)4.6终端操作命令 (4)4.7加热 (5)5 技术要求 (5)5.1测量要求 (5)5.2传感器要求 (6)5.3可靠性要求 (7)5.4电源 (7)5.5功耗 (7)6 其他要求 (7)6.1文件要求 (7)6.2电磁兼容 (7)6.3工作环境适应性 (8)6.4电源安全性 (9)6.5防雷 (10)6.6结构和外观 (10)7 前向散射能见度仪的检测 (10)1 前言1.1编写目标和原则随着科学技术的不断发展，气象监测能力不断提高，社会对天气预报、气象监测和灾害性天气的预警能力的需求日益提高。

目前气象能见度要素仍然依靠人工目测进行观测，远远不能满足气象业务、服务（高速公路、航空等）和科学研究的需要。

给出能见度自动探测设备的指导性要求，有利于推进我国能见度要素观测的自动化进程，从而提升气象观测能力和准确度，满足气象业务、公共服务、专业服务需求。

1.2编写依据1）《地面气象观测规范》2）《气象仪器和观测方法指南（第七版）》2 基本原理2.1定义2.1.1气象光学视程（MOR）白炽灯发出色温为2700K的平行光束的光通量在大气中削弱至初始值的5%所通过的路径长度。

2.1.2亮度对比目标物的亮度与其背景亮度之差同背景亮度之比值。

2.13对比阈值人眼能察觉的最小亮度对比。

2.1.4白天气象能见度指视力正常(对比阈值为0.05)的人，在当时天气条件下，能够从天空背景中看到和辨认的目标物(黑色、大小适度)的最大距离。

常规天气雷达功能规格需求书（C波段）中国气象局二〇一一年七月目录1.前言 (1)2.功能要求 (1)2.1总体功能要求 (1)2.2天线/馈线/伺服系统功能 (1)2.3发射机功能 (2)2.4接收机功能 (2)2.5信号处理器功能 (2)2.6监控单元功能 (2)2.7显示终端功能 (3)3.技术指标 (3)3.1总体技术指标 (3)3.2天线/馈线/伺服系统技术指标 (5)3.3发射机技术指标 (6)3.4接收机技术指标 (7)3.5信号处理器技术指标 (7)3.6显示终端技术要求 (7)3.7气象产品显示 (8)3.8图形处理 (8)3.9雷达系统管理和控制软件 (8)4.结构设计 (9)4.1总体结构设计 (9)4.2天线/馈线结构设计 (9)4.3发射机/接收机/信号处理器结构设计 (9)4.4显示终端结构设计 (9)4.5与信息传输分系统间的外部接口设计 (10)5.配套设备 (10)6.验收要求 (10)6.1出厂验收 (10)6.2现场验收 (11)6.3业务验收 (11)1.前言本功能规格需求书对C波段常规天气雷达的基本功能和性能指标提出需求，为其研制、生产和使用提供依据。

2.功能要求2.1总体功能要求C波段常规天气雷达对中小尺度风暴、冰雹暴雨、强对流天气等灾害性天气具有实时监测能力，生成的各种气象产品数据可通过网络实现数据传输。

C波段常规天气雷达基本由天线/伺服系统、发射机、接收机、信号处理器、系统控制软件、气象产品软件及通讯部分6个部分组成，具有自检、标校以及故障显示的能力。

C波段常规天气雷达系统包括雷达主机和远程遥控终端两大部分。

雷达系统要具有高性能的探测、信号处理、图像显示及传输能力。

各分系统要求性能稳定、可靠，整体性能和功能除要满足雷达系统的配置要求外，还应满足如下要求：（1）雷达主机设备采用标准化、模块化、通用化组件。

各子系统相对独立，整机性能要稳定、可靠。

（2）天线反射体具有增益高，波束窄、旁瓣低的特性。

高精度湿度、气压传感器技术要求高精度湿度、气压传感器对提升地面观测精度，改善天气及气候观测水平有着重要的意义。

为了统一规范气象应用中的高精度湿度及气压传感器的各项要求，根据《地面气象数据对象字典》、《新型自动气象（气候）站功能需求书》及《自动气候站功能规格需求书》中与湿度及气压传感器的相关内容制定本技术要求，凡用于气象系统的高精度湿度及气压传感器须符合本本技术要求，具体包括性能和功能、采样和算法、数据格式和通信命令以及其他要求四个部分。

1性能和功能1.1气压测量传感器a)使用温度范围：-40℃～50℃b)测量范围：450hPa～1100hPac)分辨力：0.1hPad)最大允许误差：±0.2hPae)供电电源：电压：DC（12±2）V电流：平均值小于30mAf)信号输出方式：接口标准：RS232g)传感器具有互换性1.2湿度测量传感器a)使用温度范围：-50℃～50℃b)测量范围：5%～100%RHc)分辨力：1%RHd)最大允许误差：±2%RH（相对湿度≤80%）±3%RH（相对湿度＞80%）e)供电电源：DC（12±2）Vf)输出方式：接口标准：RS232g)传感器具有互换性2采样和算法2.1 采样频率及气象值气象传感器信号数字化处理过程中，传感器输出信号采样频率非常重要，所采用的采样序列应该足够代表被测气象要素的显著变化。

数据的采样算法是获得准确气象数据的关键因素，采样频率及气象值的计算见表1。

表12.2算法的常用计算公式2.2.1算术平均法计算公式（1）式中：Y——观测时段内气象变量的平均值；i y ——观测时段内第 i 个气象变量的采样瞬时值（样本），其中，“错误”、“可疑”等非“正确”的样本应丢弃而不用于计算，即令0=i y ；N ——观测时段内的样本总数，由“采样频率”和“平均值时间区间”决定；m ——观测时段内“正确”的样本数（N ≤m ）。