九要素自动气象站传感器技术参数及产品选型
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自动气象站使用说明书一、概述自动气象站是由多要素气象传感器、气象数据采集单元、太阳能(市电)供电系统、低功耗GPRS(或北斗卫星)专用通讯模块、防辐射外罩、防水箱、不锈钢支架和避雷装置等部分构成。
风速风向等传感器为气象专用传感器,具有高精度高可靠性的特点。
微电脑气象数据采集仪具有气象数据采集、实时时钟、气象数据定时存储、参数设定和标准通信功能,搭配GPRS(或北斗)通讯模块,可实现远程收集气象信息。
广泛应用于气象、环保、机场、农林、水文、军事、仓储、科学研究等领域。
二、主要技术参数(参考表1)表1:1三、结构简图、各部件名称及各部件功能说明结构简图、各部件名称见附图1;各部件功能见表2。
表2四、安装方法4.1 基础的预埋24.1.1 将4件M12的地脚螺钉埋入浇筑成长600mm、宽600mm、深550mm 的混泥土中,螺钉露出混凝土30mm。
螺钉间距成127mm×127mm正方形。
混凝土顶面要求在同一水平面中。
4.1.2 在距离气象站基础中心1500mm远处,再预埋安装避雷针的基础,其深度不少于1500mm,材料可采用钢钎或其它强导电金属。
4.2 避雷针杆、太阳能电板、免维护电瓶及多要素传感器的安装。
避雷针杆、太阳能电板、数据传输系统、免维护电瓶及多要素传感器的安装(见附图1)。
4.3电气箱的安装4.3.1 打开电气箱,找到无线传输终端,从SIM卡标出正确地插入有效的SIM卡,并确定已插到位。
4.3.2 将无线终端的接收天线从箱底部的孔中穿出,放置在电气箱的顶板上。
4.3.3 将各要素传感器的电缆线按接线图正确连接;再次确认接线无误最后接上电瓶电源(注意电瓶的正、负极)。
五、网络地址及软件说明5.1 网络地址每套自动气象站安装好使用前,需要设置其所在站点的ID号(注册报文)、服务器IP地址及远程端口;这些参数在系统安装时被写入无线数传模块中,正常工作时不需要再进行配置。
每个站点ID号必须是唯一的,否则有些的站点将无法与控制软件进行通信;IP地址必须是固定,通过3ADSL拨号上网的电脑,通常情况下,自动获取的外网IP是动态变化的,除非向网络运营商提出申请,否则,各站点将无法完成与中心的通讯;在系统测试阶段,可以通过改写无线数传模块的服务器IP来适应变化的外网IP。
DZZ5型与DZZⅡ型自动气象站观测资料的对比分析【摘要】本文通过比较DZZ5型和DZZⅡ型自动气象站观测资料的特点和数据精度,分析了它们在观测范围、精度等方面的差异。
研究发现,DZZ5型在数据采集和精度方面具有一定优势,但在观测范围上稍显不足。
而DZZⅡ型虽然在观测范围方面表现更出色,但在数据采集和精度上略有欠缺。
综合对比分析的结果,可以为气象研究和预测提供更全面的参考。
未来的研究方向可以进一步探讨如何在两种型号的自动气象站中取得更好的平衡,以提高气象观测数据的准确性和有效性。
通过本文的对比分析,可以帮助气象工作者更好地选择适合实际需求的自动气象站,提高数据的可信度和应用价值。
【关键词】自动气象站,DZZ5型,DZZⅡ型,观测资料,对比分析,数据精度,观测范围,结论,研究背景,研究目的,研究意义,未来研究展望,总结。
1. 引言1.1 研究背景现代气象学是一门研究大气层现象及其对地面及生物影响的科学。
随着科技的不断发展,自动气象站成为了气象观测的主要方式之一。
DZZ5型和DZZⅡ型自动气象站是目前常用的两种自动气象站,它们在气象资料的观测和记录方面有着各自的特点与优势。
对这两种类型的自动气象站观测资料进行对比分析,可以帮助我们更好地了解它们的差异性和优劣势,为气象研究和预测提供更准确的数据支持。
通过对DZZ5型与DZZⅡ型自动气象站观测资料的对比分析,可以为今后的气象研究和预测工作提供更为可靠的数据支持,对气象领域的发展具有积极的意义。
本文将对这两种自动气象站的观测资料特点进行详细比较分析,以期为气象学研究提供更为全面的参考和支持。
1.2 研究目的研究目的是通过对DZZ5型和DZZⅡ型自动气象站观测资料的对比分析,探讨两种型号气象站在观测数据精度和观测范围上的差异,进一步了解它们在气象观测领域的应用情况。
通过比较分析两种型号气象站的观测资料特点,可以为气象科研工作者提供更准确、更全面的气象数据,帮助他们制定更准确的气象预测模型和预警系统。
DZZ5自动站能见度传感器故障排查与处理对策探究摘要:闻喜县气象局DZZ5自动站所采用的能见度传感器微DNQ1型前向散射能见度仪,具有监测数据准确度高,稳定性好的优点,但是在实际应用过程中仍然发现了一些问题。
本文针对能见度仪在使用过程中的故障,对故障排查的流程与手段进行了总结,并提出了一些能见度仪的在日常使用过程中的注意事项与维护方法。
关键词:DNQ1能见度仪;DZZ5自动气象站;故障排查引言闻喜县隶属于山西省运城市,位于山西省西南部处于运城盆地与临汾盆地的交界处,属于典型的温带大陆性气候。
近年来,伴随着科技发展,气象服务在各行各业的应用越来越深入,闻喜县气象局不断扩展业务,深入气象服务的研究,与各部门加强联动机制建设,例如,深入开展农业方面的气象调研活动,面对暴雨时,与农业部门合作,实地指导农民排水抢收,对当地山楂产业园开展进园气象服务,提供精细化气象服务。
同时,与交警部门加强合作机制,建设信息互通共享,不断提升气象服务的业务水平。
自闻喜县气象局DZZ5新型自动气象站投入使用以来,气象要素观测自动化程度,数据的探测精度、处理能力以及综合运用等方面都有了很大程度的提高,改变了以往人工观测的主观性,为公共服务、气象业务等工作提供了丰富的数据资料。
闻喜县自动气象站所采用的能见度仪为DNQ1前向散射式能见度仪,该仪器具有体积小、成本低、安装维护方便以及运行稳定等优点,同时在很大程度上提高了观测数据的准确度,能够在一定程度上提高大雾、雾霾等天气下能见度的监测与预报水平,保障行车安全。
但是在设备通入使用的过程中也出现了一些问题。
本文结合DNQ1型能见度仪的工作原理及结构构成,对在实际应用中出现的故障问题进行具体的分析,提出了一些对策以及日常使用过程中的注意事项与维护办法。
1. DZZ5新型自动气象站系统结构DZZ5新型自动站是为了满足中国气象局针对目前和未来若干年内对地面气象探测业务的需求,而专门设计、研制的能够对有关气象因素进行全天候监测的多功能综合气象观测系统。
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 )。
自动气象站技术方案自动气象站是一种能够自动采集气象数据并进行实时监测和分析的设备。
它可以对气象参数如温度、湿度、气压、风速、降水量等进行测量和记录,实现对气象变化的实时监测和预测。
下面我们将介绍一种简版的自动气象站技术方案。
1.硬件部分(1)传感器模块:传感器模块用于测量气象参数。
常用的气象传感器有温度传感器、湿度传感器、气压传感器、风速传感器和雨量传感器等。
这些传感器通过接口与数据采集模块连接。
(2)数据采集模块:数据采集模块用于采集传感器模块收集到的数据。
它通过接口连接传感器模块,并将传感器数据进行实时采集和处理。
数据采集模块通常包括微控制器、模数转换器、存储器和时钟电路等。
(3)通信模块:通信模块用于与外部设备进行数据传输。
它通过网络接口或无线模块与计算机、手机或云平台等设备连接,实现数据的实时传输和远程监控。
通信模块通常包括无线模块、以太网接口和串口等。
(4)控制模块:控制模块用于对自动气象站进行控制和管理。
它可以控制传感器模块的工作状态,调整传感器参数和采样频率等。
控制模块通常包括控制芯片、存储器和用户界面等。
2.软件部分(1)数据采集软件:数据采集软件用于控制数据采集模块的工作,实时采集传感器数据并进行存储。
它可以实现数据的实时显示和保存,并提供数据查询和导出功能。
(2)数据处理软件:数据处理软件用于对采集到的数据进行处理和分析。
它可以对气象数据进行统计和绘图,生成气象图表和曲线图等。
数据处理软件还可以进行气象数据的预测和模拟。
(3)远程监控软件:远程监控软件用于实现对自动气象站的远程管理和监控。
它可以实现对气象数据的实时监测和远程控制,同时支持数据的实时传输和远程访问。
远程监控软件还可以提供报警功能,当气象参数超出设定范围时发出警报。
3.功能特点(1)实时监测:自动气象站能够实时采集和监测气象数据,实时显示和保存数据,并提供实时报警功能。
用户可以随时了解气象变化和趋势。
(2)数据分析:自动气象站可以对采集到的数据进行处理和分析,生成气象图表和曲线图,帮助用户了解气象规律和趋势。
主要产品技术规格及要求1、六要素自动气象站+称重式降水1.1设备总体要求观测气象要素有:风向、风速、气温、湿度、压力、雨量。
1.2主要技术要求1.2.1数据采集器主采集器是自动气象站的核心,由硬件和嵌入式软件组成。
数据采集器(含低温扩展):●最大扫描速率:100Hz●模拟输入:16个单端通道(8个差分)●脉冲通道:2个●工作温度:-25℃~50℃(标准),-55℃~85℃(扩展)●内存:标准为4M内存,可扩展至16G●供电电压:9~16VDC●A/D转换:13bit●微型控制器:16-bit H8S Hitachi,32-bit内部CPU1.2.2传感器1.2.2.1温湿度传感器HYHMP155A温湿度传感器同时测量空气温度和相对湿度。
该传感器供电电源为+7~28V DC。
感应部件位于杆头部,外有一层滤膜保护。
测温部分为标准4线制铂电阻测温,测湿部分为湿敏电容湿度传感器,输出信号为0~1V电压,所对应湿度为0~100%RH。
1)温度传感器●型号HMP155A●测量范围-50-+60℃●最大允许误差:±0.1℃●输出:四线制电阻值●分辨力:0.1 ℃注:传感器具有互换性2)相对湿度传感器●型号HYHMP155A●湿度量程0~100%RH●输出电压信号0.008至1VDC●最大允许误差±1%RH(0~90%RH)●±1.7%RH(90~100%RH)●温度相关±0.05%RH/℃●分辨力1%●响应时间(20℃,90%) 15s注:传感器具有互换性1.2.2.2风向传感器风向传感器的感应元件为风向标组件、角度变换电路有两种:电位器变换方式。
电位器总阻值为5KΩ。
电位器的轴与主轴连接在一起,当风向标组件转动时,电位器输出的电阻被转换成连续变化的电压(0-2.5V),且随风向角度的增加而线性增大,也就是0-2.5V输出电压线性对应于0-360度。
接收电路输出阻抗(即电位器输出负载电阻)应大于50KΩ。
DZZ4 型自动气象站用户手册江苏省无线电科学研究所有限公司二○一一年九月目录DZZ4 型自动气象站 (I)第1章产品简介 (1)1.1 系统结构 (1)1.2 传感器 (2)1.2.1 温湿度智能传感器 (3)1.2.2 风向、风速传感器 (4)1.2.3 翻斗式雨量计 (4)1.2.4 气压传感器 (4)1.2.5 地温传感器 (5)1.2.6 蒸发传感器 (5)1.3 采集器 (6)1.3.1 WUSH-BH 主采集器 (6)1.3.2 WUSH-BTH 温湿度分采集器 (9)1.3.3 WUSH-BG地温分采集器 (10)1.4 供电单元 (11)1.5 数据存储 (11)1.5.1 采集器内存 (11)1.5.2 CF卡 (11)1.6 实时时钟 (12)1.7 GPS对时 (12)1.8 网络功能 (12)1.9 通信 (12)1.10 防雷 (13)第2章安装指南 (14)2.1 选址和布局 (14)2.1.1 防雷 (14)2.2 基础施工 (14)2.3 安装准备工作 (14)2.3.1 布线要求 (14)2.3.2 工具准备 (15)2.3.3 设备成套性检查 (15)2.3.4 中心站建设 (15)2.3.5 使用自制风杆或风塔的注意事项 (16)2.3.6 现场调试工具的配备 (16)2.4 现场安装过程 (16)2.4.1 部件安装 (16)2.4.2 现场接线和复查 (29)2.5 中心站计算机安装 (32)第3章操作运行 (33)3.1.1 通信串口设置 (33)3.1.2 台站基本参数设置 (33)3.1.3 运行业务软件 (35)3.1.4 蒸发传感器相关参数设置 (36)3.2 数据质量控制参数 (36)3.3 外部设备、传感器的检查和测试 (37)3.3.1 检查GPS (37)3.3.2 数据采集器自检 (37)3.3.3 翻斗式雨量传感器 (38)3.3.4 蒸发传感器 (38)3.3.5 检查采样值 (38)3.4 串口调试软件使用举例 (38)3.4.1 SSCOM32.exe (38)第4章日常维护 (40)4.1 传感器日常维护 (40)4.1.1 气压传感器 (40)4.1.2 风速风向传感器维护 (40)4.1.3 百叶箱和温湿度传感器维护 (40)4.1.4 翻斗雨量传感器维护 (40)4.1.5 蒸发传感器维护 (41)4.1.6 地表和浅层地温传感器维护 (41)4.1.7 草面温度传感器维护 (42)4.1.8 深层地温传感器维护 (42)4.2 主采集器维护 (42)4.2.1 程序启动 (42)4.2.2 程序关闭 (42)4.2.3 程序升级 (43)4.2.4 telnet 登录 (43)4.2.5 FTP 登录 (43)4.2.6 WEB 访问 (43)4.2.7 CF 卡操作 (43)4.2.8 U盘操作 (45)4.2.9 网络操作 (45)4.3 电源维护 (45)4.4 业务计算机维护 (46)4.4.1 交流电源和UPS维护 (46)4.4.2 电脑维护 (46)4.4.3 业务软件日常维护 (46)4.5 通信检查 (46)第5章故障排除 (47)5.1 采集器故障排除 (47)5.1.1 主采集器的气象要素缺测 (47)5.1.2 分采集器的气象要素缺测 (47)5.2 RUN指示灯不亮 (47)5.3 CANE指示灯闪烁 (47)5.4 温度值或湿度值异常 (47)5.5 其他 (48)5.5.1 CF 上不能存储文件 (48)5.5.2 采集器中存储数据达不到规定的天数 (48)5.5.3 不能访问网络 (49)5.5.4 GPS 对时功能不起作用 (49)5.5.5 采集器软件故障排除 (49)5.6 传感器故障排除 (50)5.6.1 缺测故障 (50)5.6.2 传感器超差故障 (50)5.6.3 目视故障 (50)5.7 电源故障排除 (50)5.8 业务计算机故障排除 (51)5.8.1 通信故障 (51)5.8.2 操作系统故障 (51)5.8.3 业务软件故障 (51)第6章技术指标 (52)6.1 测量性能 (52)6.2 系统时钟准确度 (52)6.3 数据存储量(分钟数据) (53)6.4 通信接口 (53)6.5 电源 (53)6.6 环境适应性 (53)6.7 电磁兼容性 (53)第7章附录基础施工图 (55)附图1 观测场布局示意图 (55)附图2 风杆基座施工图 (56)附图3 风杆拉线基座施工图 (57)附图4 雨量基座施工图 (58)附图5 立柱基座施工图 (59)附图6 百叶箱基础施工图 (60)第1章产品简介DZZ4 型自动气象站吸收了电子信息技术最新发展成果、采用现代总线技术路线和产品、严格按照中国气象局《新型站功能规格书》的要求而研制的新一代自动气象站。