广西气象自动站数据采集器调试仪的研发

实习实训1电子技术基础1.1 目的要求1.掌握数字万用表的基本使用方法。

2.能够对基本的电子元器件进行识别和测试。

3.了解DZZ4和DZZ5电源系统结构和原理，掌握电源系统的测试步骤。

1.2学时4学时1.3预习内容1.电子技术基础。

2.新型自动站电源结构。

1.4 设备与工具1.数字万用表。

2.电阻、电容、电感、二极管、保险管。

3.DZZ4和DZZ5新型自动站电源箱。

1.5 原理与说明1.基本概念电压：静电场中电荷在某一点所具有的势能，又称电势能，用符号U 表示。

单位：伏特（V）。

电流：电荷的定向移动，电流的大小称为电流强度，用符号I表示。

单位：安培（A)。

电阻：导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻，用符号R表示。

单位：欧姆（Ω）电功率：描述电做功快慢的物理量，也称为单位时间内电能所做的功。

W=P*t（电功），P=U*I（电功率）电流、电压、电阻的关系：U=R*I I=U/R R=U/I2.数字万用表是一种数字化新型测量仪表，输入阻抗高、测量对象和量程宽、读数显示准确直观。

数字万用表可以测量交、直流电压、电流、电阻图1.1 UT51型数字万用表等，有的还能测量电容、电感、晶体管参数、频率、温度等。

图1.1为UT51型数字万用表外形，面板上部为液晶显示屏，显示屏左下方设有整机电源开关（POWER），按下为“开”，再按一下使其弹起为“关”。

面板中央为测量选择开关，使用时，转动旋钮至适当挡位即可。

面板下部有4个插孔，分别是公共端插孔“COM”；测量电压、电阻和二极管插孔“VΩ”；测量较低电流插孔“A”；测量较高电流插孔“10A”。

使用时，将黑表笔插入“COM”插孔，红表笔插入相应插孔。

3.DZZ4型自动气象站电源供电采用交流供电系统，如图1.2所示，主要由空气开关、开关电源、防雷组件、蓄电池和充电保护模块等组成。

供电单元的输入为 AC220V。

供电单元的输出有两组，均为 DC12V，分别给主采集箱和各分采集箱进行供电。

138数据库技术Database Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering1 引言我区气象资料具备长序列、高精度、种类繁多、高时空分辨率、与社会生活息息相关等重要性质，为气象部门天气预报、防灾减灾、服务人民生产生活的同时，也是天气及气候研究，气候变化，多领域合作的基础[1]。

2017年，为贯彻落实“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念，利用云计算、物联网、移动互联网、大数据（简称“云物移大”） 等新兴技术，依托“一平台，三系统”建设，构建气象大数据综合应用平台。

建成气象大数据管理云平台，实现对气象及相关行业部门数据的集约化、标准化汇集管理，促进气象信息资源整合共享，挖掘气象大数据应用价值的大数据平台建设启动，旨在有效促进气象业务服务能力的提升，有效支撑和服务政府大数据平台建设，支撑和服务行业部门气象大数据应用，支撑和服务气象大数据在气象防灾减灾、自治区生态文明建设、社会治理、公共服务领域的应用[2,3]。

随着气象资料需求和服务方式的不断拓展，气象资料共享服务业务的复杂度不断提升，如何及时了解用户使用数据的问题，为我区气象业务、科研和服务提供丰富、准确的气象资料，并实现气象数据资源的充分共享，发挥资料价值，释放气象数据红利至关重要，同时规范数据服务、做好资料服务情况的统计分析从而更好的为用户和管理部门服务迫在眉睫。

2 研究内容及相关技术2.1 研究内容2.1.1 数据清单发布及账户清单查看基于内蒙古自治区统一数据环境，和内蒙古自治区气象档案馆，进行数据资源的梳理，在本系统发布内蒙古自治区在线服务资料的数据清单和离线数据服务的数据清单。

根据业务发展的需要，建立数据清单更新发布流程，规范实时和历史数据管理和清单维护。

2.1.2 数据服务反馈建立规范化的数据使用反馈机制，接收用户在服务方式、服务体验、数据质量、数据种类的各方面的反馈意见，针对不同的服务问题进行实时或定期处理和调整，从而避免的零散的问题处理和问题描述不详细无法处理；同时，系统自动记录服务情况，定期进行用户使用情况的统计，实现服务技术与服务管理的有机结合，发挥气象数据的效益。

便携式自动气象站技术指标一、引言随着科技的发展，气象监测设备的便携化越来越受到人们的关注。

便携式自动气象站作为一种新型的气象监测设备，具有体积小、重量轻、易携带等特点，广泛应用于野外探险、军事防卫、环境保护等领域。

本文将从传感器、数据采集与处理、通讯方式等方面详细介绍便携式自动气象站的技术指标。

二、传感器1.温度传感器：使用高精度数字温度传感器，测量范围为-40℃~85℃，精度为±0.5℃。

2.湿度传感器：使用数字湿度传感器，测量范围为0~100%RH，精度为±2%RH。

3.大气压力传感器：使用高精度数字大气压力传感器，测量范围为30kPa~110kPa，精度为±0.1kPa。

4.风速传感器：使用数字风速传感器，测量范围为0~60m/s，精度为±0.5m/s。

5.风向传感器：使用数字风向传感器，测量范围为0~360度，精度为±5度。

6.降雨量传感器：使用数字降雨量传感器，测量范围为0~9999mm，精度为±1%。

三、数据采集与处理1.采集方式：便携式自动气象站采用实时采集方式，即每秒钟采集一次数据。

2.存储容量：便携式自动气象站的存储容量为4GB，可存储约100万条数据。

3.数据处理：便携式自动气象站内置高性能处理器，能够快速处理大量数据，并进行实时分析和计算。

同时支持多种数据格式的导出。

四、通讯方式1.有线通讯：支持RS232、RS485等有线通讯方式。

2.无线通讯：支持GPRS、CDMA、3G等无线通讯方式，并具备远程监控和控制功能。

3.其他功能：支持短信报警、邮件报警等多种报警方式。

五、电源管理1.电池容量：便携式自动气象站内置锂电池，容量为5000mAh。

2.工作时间：在正常工作状态下，便携式自动气象站可连续工作48小时。

3.充电方式：支持AC/DC适配器和太阳能充电两种方式。

六、结论便携式自动气象站具有传感器精度高、数据采集与处理快、通讯方式多样等优点，广泛应用于野外探险、军事防卫、环境保护等领域。

自动气象站数据异常分析及处理方法自动气象站数据异常分析及处理方法一、引言气象站是用于收集和记录天气参数的关键设备。

自动气象站通过自动化的方式收集气象数据，具有高效、准确和连续监测的优势。

然而，在实际应用中，由于各种原因，自动气象站的数据可能出现异常情况，这给气象数据的可靠性和应用带来了一定的挑战。

本文旨在探讨自动气象站数据异常的原因、分类和处理方法，帮助分析和解决气象数据异常问题。

二、异常数据的原因和分类1. 仪器故障自动气象站由多个传感器和仪器组成，如温度计、湿度计、风速计等。

仪器故障可能是异常数据的主要原因之一。

例如，温度计可能受到日晒、风等因素的影响，导致数据不准确。

此外，长时间使用或环境变化也可能导致仪器的老化和损坏，进而引起数据异常。

2. 人为操作失误自动气象站的数据采集需要定期进行操作和维护，如果操作不当，则可能导致数据异常。

例如，操作员在更换传感器时没有正确校准，或者未及时更换损坏的传感器，都有可能引起数据异常。

此外，数据传输和存储过程中的错误也可能导致异常数据。

3. 环境变化自动气象站架设的环境可能会受到各种因素的影响，如建筑物、植被、地形等。

这些因素可能导致数据异常，例如在高楼大厦周围，风的流向、风速可能会受到建筑物的遮挡和干扰，导致风向数据异常。

此外，地理位置的变化、植被的生长等也可能影响温度和湿度数据的准确性。

根据异常数据的特点和原因，可以将自动气象站的异常数据大致分为以下几类：温度异常、湿度异常、风向异常、风速异常等。

三、异常数据的分析与检测异常数据的分析和检测是处理气象站数据异常问题的关键环节。

下面介绍几种常用的异常数据分析与检测方法。

1. 统计方法统计方法是一种常用的异常数据分析方法。

通过对气象数据进行统计，可以得到平均值、标准差等统计指标。

通过比较实际观测值与统计指标的差异，可以判断数据是否异常。

例如，若某个温度观测值超过平均值的两倍标准差，则可以认为该数据异常。

2. 趋势分析趋势分析是通过分析数据的变化趋势来判断是否存在异常数据。

一、引言随着气象科学技术的不断发展，气象观测在防灾减灾、环境保护、农业发展等方面发挥着越来越重要的作用。

为了提高学生的气象科学素养和实践能力，我们学校引入了一套校园自动化气象站，并组织开展了实训活动。

本文将对本次实训过程进行总结和分析。

二、实训目的1. 了解校园自动化气象站的结构、原理及工作流程。

2. 掌握气象观测数据的采集、处理和分析方法。

3. 培养学生的动手操作能力、团队协作能力和科学探究精神。

4. 提高学生对气象科学的兴趣和认识。

三、实训内容1. 校园自动化气象站介绍校园自动化气象站主要由气象传感器、数据采集器、数据传输设备和数据处理软件等部分组成。

气象传感器负责监测各种气象要素，如温度、湿度、风速、风向、降雨量、气压、紫外辐射、日照时数、pm2.5、pm10等。

数据采集器将这些数据收集起来，并通过数据传输设备发送到数据中心。

数据处理软件对数据进行分析、处理和存储，生成可供用户查看的气象报告。

2. 气象观测数据的采集在实训过程中，我们学习了如何正确安装、调试和操作气象传感器。

具体步骤如下：（1）安装传感器：根据传感器说明书，将传感器安装在校园内合适的位置，确保传感器能够准确监测到气象要素。

（2）调试传感器：打开数据采集器，对传感器进行调试，确保传感器正常工作。

（3）数据采集：启动数据采集器，设置采集频率和时间，开始采集气象数据。

3. 气象观测数据的处理与分析（1）数据整理：将采集到的气象数据进行整理，包括时间、地点、气象要素等。

（2）数据分析：利用数据处理软件对气象数据进行统计分析，如计算平均值、极值、标准差等。

（3）数据可视化：将分析结果以图表形式展示，便于直观了解气象要素的变化趋势。

4. 气象预报与预警根据采集到的气象数据，结合气象预报模型，对未来的天气变化进行预测。

同时，根据预警阈值，发布气象预警信息。

四、实训成果通过本次实训，我们取得了以下成果：1. 掌握了校园自动化气象站的结构、原理及工作流程。

浅谈自动气象站的日常维护与故障判断处理（广西大新县气象局，广西崇左 532300）摘要：基于多年的自动站维护工作经验，笔者就自动站雨量值观测误差偏大、风传感器故障、风速传感器的日常维护、雷电防护设备的日常维护等给出了自己的建议和意见，这对提高自动气象站的维修和维护效率，降低故障发生率具有一定的参考价值。

关键词：自动气象站；维护；故障；判断处理中图分类号：p415.12 文献标识码：a1 引言在全球气候变暖的大背景下，气象灾害发生的频率和强度大大增加，社会大众对气象信息的需求越来越大。

自动气象站由传感器、数据采集器、数据处理装置、资料发送装置、太阳能电源等部分组成。

自动气象站是一种遥测工具。

当气象要素变化后，能引起各个气象要素传感器变化，使得相应的传感器输出的电量产生变化，这种变化被采集器采集得到观测值。

自动站的观测时间精度高，布站范围广，具有人工站不能具备的很多优点。

其观测数据的客观性和准确性较高，已经成为预报员进行灾害监测和精细化预报的重要手段。

但由于自动气象站是一个复杂的系统，而且很多布站地域气候条件较为恶劣，因此自动站故障的处理和日常维护显得越来越重要。

本文基于多年的自动站维护和维修实践，就自动气象站的日常维护与故障判断处理给出自己的建议，以供参考。

2 自动气象站日常维护及常见故障判断与处理2.1 雨量值观测误差偏大的判断和处理干簧管是雨量传感器中的关键元件。

假如干簧管因为损毁，而开关信号失常，必将导致自动站的雨量传感器的扫描次数失常，进而导致自动站的降水观测误差值偏大。

自动气象站的降水测量是因为翻斗翻转产生的。

假如翻斗的电信号出现错误，必然导致雨量的观测误差。

而基点定位螺钉的间距过大，则会导致雨量翻斗翻转用时过多，雨量观测值会明显偏大。

当雨量翻斗的轴承间距偏大或偏小，翻斗翻转时不顺滑，有明显的迟滞感觉。

另外当雨量翻斗由于杂物或灰尘等原因，导致翻斗反转出现阻滞也会导致观测误差偏大。

2.2 风传感器故障的判断和处理风传感器也是经常出现故障的元器件之一。