前向散射能见度仪观测规范(试行)
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前向散射能见度仪的日常维护及常见故障处理宋中玲;张静;潘艳秋【摘要】文章介绍了目前气象探测业务中广泛应用的前向散射能见度仪的仪器构造和工作原理,通过对山东省30个国家级自动气象站,自正式启用能见度仪以来出现的异常现象进行分析总结,提出了各种故障的解决方法,并结合工作实际给出了能见度仪的日常维护方法,对指导台站人员做好能见度仪的维修保障具有一定的参考价值.【期刊名称】《气象水文海洋仪器》【年(卷),期】2016(033)003【总页数】5页(P109-113)【关键词】前向散射能见度仪;气象探测;维护维修【作者】宋中玲;张静;潘艳秋【作者单位】淄博市气象局,淄博255048;淄博市气象局,淄博255048;莒县气象局,莒县276500【正文语种】中文【中图分类】P716能见度作为重要的气象观测要素,对社会生产活动和人民生活具有广泛的影响,同时能见度资料也是台站地面观测业务中视程障碍现象自动判定的重要依据。
尤其近年来,大范围雾、霾天气的出现频率越来越高,持续时间越来越长,给交通运输和人们的出行带来巨大的影响。
能见度仪的广泛使用能够明显提高气象要素观测的自动化程度,提升能见度观测资料的准确度和稳定性,为气象业务、公共服务、专业服务和科学研究提供更加丰富的观测资料。
能见度自动测量仪器有透射能见度仪和散射能见度仪,散射能见度仪又分为前向散射和后向散射,本文着重介绍前向散射能见度仪的常见异常现象和维护维修方法。
1.1 仪器构造前向散射能见度仪是一种光学传感器,使用前向散射测量原理测定能见度,测量的是大气光学视程(MOR)。
该仪器由传感器、采集器和外围设备三部分组成。
能见度仪通常作为新型自动站的一个传感器挂接,安装在观测场西北角。
能见度仪的测量范围:根据《前向散射能见度仪观测规范》规定探测范围为10~30 km,但不同生产厂家、不同型号的前向散射能见度仪最大探测范围不同[1,2]。
能见度仪供电:能见度仪可接入新型站主采集器,也可作为独立的能见度仪设备接入串口服务器,能见度传感器直接接入新型自动站主采集器时,有通过自动站主采集器提供直流电压的,也有单独提供交流电压和蓄电池的。
第一编总则第1章地面气象观测组织工作气象观测是气象业务工作的基础。
地面气象观测是气象观测的重要组成部分,它是对地球表面一定范围内的气象状况及其变化过程进行系统地、连续地观察和测定,为天气预报、气象信息、气候分析、科学研究和气象服务提供重要的依据。
地面气象观测是每个气象观测站的基本工作任务之一,必须严肃、认真、负责地做好。
由于近地面层的气象要素存在着空间分布的不均匀性和随时间变化的脉动性,因此地面气象观测记录必须具有代表性、准确性、比较性。
代表性--观测记录不仅要反映测点的气象状况,而且要反映测点周围一定范围内的平均气象状况。
地面气象观测在选择站址和仪器性能,确定仪器安装位置时要充分满足观测记录的代表性要求。
准确性--观测记录要真实地反映实际气象状况。
地面气象观测使用的气象观测仪器性能和制订的观测方法要充分满足本规范规定的准确度要求。
比较性--不同地方的地面气象观测站在同一时间观测的同一气象要素值,或同一个气象观测站在不同时间观测的同一气象要素值能进行比较,从而能分别表示出气象要素的地区分布特征和随时间变化的特点。
地面气象观测在观测时间、观测仪器、观测方法和数据处理等方面要保持高度统一。
本规范是从事地面气象观测工作的业务规则和技术规定,观测工作中必须严格遵守。
地面气象观测仪器和业务软件的技术、操作手册是对本规范的必要补充,编制时必须以本规范为依据,其内容不得与之相违背。
地面气象观测人员在认真贯彻执行本规范的同时,也要熟练掌握地面气象观测仪器和业务软件的技术、操作手册中的有关内容,确保正确顺利地完成地面气象观测任务。
本规范的制定、修改和解释权属国务院气象主管机构。
1.1 观测站的分类以及观测方式和任务1.1.1 观测站分类地面气象观测站按承担的观测业务属性和作用分为国家基准气候站、国家基本气象站、国家一般气象站三类,可根据需要设置无人值守气象站。
承担气象辐射观测任务的站,按观测项目的多少分为一级站、二级站和三级站。
前向散射能见度仪的维护和校准方法徐剑平;袁静;李晓利;臧海光【摘要】文章根据前向散射能见度仪的探测原理,以DNQ1型为例,总结了其日常维护方法和校准技术以及使用中的注意事项,为能见度预报预警提供技术保障.【期刊名称】《气象水文海洋仪器》【年(卷),期】2015(032)002【总页数】2页(P110-111)【关键词】前向散射;能见度;DNQ1;清洁;校准【作者】徐剑平;袁静;李晓利;臧海光【作者单位】潍坊市气象局,潍坊261011;潍坊市气象局,潍坊261011;潍坊市气象局,潍坊261011;潍坊市气象局,潍坊261011【正文语种】中文【中图分类】X851能见度是气象观测的常规项目,它是识别气团特性的重要参数,和天气变化有密切的关系;也是表征大气透明程度的重要物理量[1],并可以在特定条件下用以分析空气污染程度。
前向散射能见度仪以其体积小、性价比高而得以在气象、交通系统等领域广泛应用。
定期对能见度仪维护和校准,可为天气预报预警提供及时、准确的能见度观测数据,为交通运输安全提供精细化、优质的气象服务。
前向散射能见度仪是由发射机发出红外光辐射,对其临近的大气样本进行照射,大气中的固态、液态、气态悬浮粒子对照射来的光辐射产生散射,由接收机接收,再通过光电转换后,用计算机解算出能见度值[2]。
DNQ1是世界上普遍应用的一种前向散射能见度仪,它由发射器、变送器、接收器、控制器、横臂等部分组成。
发射器通过红外发光管产生红外光,通过镜头在大气中形成接近平行的光柱;接收器将采样区内大气的特定方向的前向散射光汇集到光电传感器的接受面上,并将其转换为与大气能见度成反比的电信号;此信号经处理后送至控制器的数据采集板,经CPU取样和计算得到采样区内大气的特定方向的前向散射光的强度值日3,由此估算出总的散射量,从而得到透射量,由此计算得到大气能见度的值。
2.1 谨慎选择前向散射能见度仪的安装位置前向散射能见度仪的观测值很容易受小范围环境气候的影响,在使用过程中,会因偶尔扬起的局地沙尘、烟雾等导致观测到的值比实际能见度值偏小。
DNQ1前向散射式能见度仪常见故障维修方法摘要:DNQ1前向散射式能见度仪是气象部门业务使用的能见度监测设备之一。
本文从设备工作原理到仪器结构、数据格式等详细介绍,整理业务中使用涉及资料,对设备运行故障解决方法提出解决方法,归纳总结日常维护步骤。
关键字:DNQ1 能见度原理维护维修1 DNQ1前向散射式能见度仪介绍1.1前向散射式能见度原理前向散射能见度仪测量从45°角散射光,对各种类型自然雾气反应平稳。
降水水滴散射光方式不同于雾气,必须单独分析其对能见度影响。
DNQ1可根据光学信号检测和测量降水水滴,并使用此信息处理散射测量结果。
前向散射式能见度仪取样容积较小,约0.1公升。
即使在相对很大降水强度时,也可测量独立颗粒,还可检测到即使是最小降水水滴信号电平。
1.2 DNQ1能见度介绍DNQ1前向散射式能见度仪是中国华云公司生产的用于测量能见度(气象光学距离/MOR)光学传感器。
该仪器使用前向散射测量原理测量能见度。
能见度为10m~35000m。
根据气象业务要求,设备探测数据经由综合集成串口服务器统一传输,输出为标准RS232串口输出。
设备由供电,传感器,分采集器,通讯部分组成。
①供电部分。
设备外部供电为220伏交流电,分别经空气开关和防雷模块传输至开关电源及交流变压器,分别转换为用于设备供电12V直流及传感器加热24V交流电。
由于能见度传感器供电范围直流12-50V内,为保证设备工作稳定,机箱内增加直流12V转24V升压模块,进行设备供电。
②传感器。
由发射单元和接收单元组成、加热器、电源及通讯等辅助设备构成。
在接收和发射单位内还增加镜面污染状态监控电路,在镜头内部增加红外光源,利用镜面反射光强度估算当前镜面污染程度。
该类型传感器为智能传感器,内部直接对数据分析处理,对外使用串口数字输出,有自己特有命令集。
③分采集器。
为华云公司生产的HY1105能见度数据采集器,设备工作电压为DC12V。
科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·120·2019年第10期文章编号:2095-6835(2019)10-0120-03基于前向散射原理的能见度仪设计李佳,安素霞,韩振宇,苏振(中国电子科技集团公司第二十七研究所,河南郑州450047)摘要:前向散射式能见度仪主要用来测量前向散射式光线的强度,通过得出的大气消光系数,计算出大气的能见度值。
针对高速公路团雾现象,研制低成本、小型化、低功耗的能见度检测设备。
通过研制及测试,分析了高速公路团雾预警方法。
关键词:能见度;团雾;前向散射;预警中图分类号:TH89文献标识码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2019.10.0531概述能见度是指视力正常的人能将目标物从背景中识别出来的最大距离。
在高速公路上,车速一般都比较高,1s就能行进几十米,而团雾会突然出现,导致区域能见度急剧下降,极易导致交通事故的发生。
“团雾”本质上也是雾,是受局部地区微气候环境的影响,在大雾中数十米到上百米的局部范围内,出现雾气更浓、能见度更低的雾。
团雾外视线良好,团雾内一片朦胧。
团雾预测预报难、区域性强,容易造成重大交通事故。
大型团雾可以覆盖五六千米长的高速公路,小团雾仅有一千米甚至几百米长。
高速公路上的“团雾”现象,具有突发性、地段性、局部能见度低、难以预测等特征。
在高速公路的日常巡查中,通常依靠路侧架设的摄像机和路政巡逻车来监测团雾。
由于摄像机的布设密度和路政巡逻车巡逻的强度有限,导致团雾的时间-空间监测覆盖范围有限,造成团雾的监测和预警不及时。
另外,我国部分高速公路,沿路间隔10~15km安装一套能见度检测仪,由于目前的能见度仪的量程范围大,体积相对较大,功耗高,价格高,能见度检测仪仅能监测所在位置附近的能见度变化情况,而无法对狭长路段内的团雾进行加密监测。
基于此情况,研发了针对低能见度测量设备,具有设备小巧、结构简单、安装方便、售价低、适合大面积安装的特点。