自動氣象觀測系統(tǒng)

第19章 自動氣象觀測系統(tǒng)概述或在中心站編發(fā)氣象報告，也可以按業(yè)務需求編制各類氣象報表。自動氣象站網由一個中心站和假設干自動氣象站通過通信電路組成。和非實時自動氣象站兩類。實時自動氣象站：能按規(guī)定的時間實時供給氣象觀測數據的自動氣象站。據的自動氣象站。站。構造及工作原理體系構造系統(tǒng)〔19-1〕。圖19-1自動氣象觀測系統(tǒng)框圖現用自動氣象站主要承受集散式和總線式兩種體系構造。集散式是通過以過總線掛接各種功能模塊〔板〕來采集和處理分散配置的各個傳感器信號。工作原理這種變化量被CPU的格式存儲在采集器中。報表和氣象數據文件。通過對自動站運行狀態(tài)數據的分析，實現自動站的遠程監(jiān)控。主要功能溫等全部或局部氣象要素。⑵按業(yè)務需求通過計算機輸入人工觀測數據。1量的計算公式計算水汽壓、相對濕度、露點溫度以及所需的各種統(tǒng)計量。⑷編發(fā)各類氣象報告。⑸按附錄5⑹編制各類氣象報表。⑺實現通訊組網和運行狀態(tài)的遠程監(jiān)控。硬件通信接口及外圍設備〔計算機、打印機〕等組成。傳感器通常由敏感元件和轉換器組成。自動氣象站常用的傳感器有：7.4.2)8.7)9.6)風速——風杯風速傳感器(見9.6)雨量——翻斗式雨量傳感器(見10.3)蒸發(fā)——超聲測距蒸發(fā)量傳感器(見12.2.5)15.3)日照——直接輻射表〔13.4.1〕、雙金屬片日照傳感器〔14.4.3〕數據采集器及數據傳輸，其主要技術性能為：1⑵采集器的電源能保證采集器至少七天正常工作，數據存儲器至少能存儲三天式規(guī)定》〕。22露點溫度2本站氣壓10分鐘平均風向10分鐘平均風速最大風速最高本站氣壓最低本站氣壓最低本站氣壓消滅時間最低草溫/最低雪溫最低雪溫消滅時間蒸發(fā)量最大風速消滅時間地面溫度瞬時風向瞬時風速地面最高溫度地面最高溫度消滅時間總輻射曝輻量總輻射最大輻照度間凈全輻射曝輻量凈全輻射最大輻照度極大風向極大風向地面最低溫度極大風速地面最低溫度消滅時間極大風速消滅時間降水量氣溫最高氣溫最高氣溫消滅時間最低氣溫最低氣溫消滅時間相對濕度最小相對濕度草溫/雪溫凈全輻射最大輻照度消滅時間凈全輻射最小輻照度時間直接輻射曝輻量直接輻射最大輻照度時間散射輻射曝輻量散射輻射最大輻照度時間反射輻射曝輻量最小相對濕度消滅時最高草溫/最高雪溫間反射輻射最大輻照度水汽壓最高草溫/最高雪溫消滅時反射輻射最大輻照度消滅間時間⑶能直接從數據采集器的顯示器上讀取以下所需的數據：①可讀取瞬時的數據有：種輻射的輻照度等。2氣溫露點溫度本站氣壓32424小時內最高氣溫24小時內最低氣溫12小時內最低氣溫1小時內累計雨量3小時內累計雨量6小時內累計雨量241166⑷時鐘誤差不超過30/月。⑸可以使用溝通或直流供電。系統(tǒng)電源自動氣象站具備高穩(wěn)定性、無干擾的系統(tǒng)電源。在有市電的地方，使用市電，并電源〔UPS〕和后備電池。在無市電的地區(qū)，自動氣象站可用電池供電，這時，太陽能電池板等。通信接口聯接采集器與計算機、計算機與中心站、采集器與中心站等的通信聯接設備。外圍設備依據不同的需要，配置的外圍設備有：計算機、打印機、顯示器等。系統(tǒng)軟件須配置遠程監(jiān)控軟件。采集軟件主要功能有：〔時鐘也可在采集器上直接調整，但必需保證采集器和計算機時鐘全都〕；⑵實時和定時采集各傳感器的輸出信號，經計算、處理形成各氣象要素值；⑶存儲、顯示和傳輸各氣象要素值；⑷大風報警；⑸運行狀態(tài)監(jiān)控。業(yè)務軟件等。采樣和算法采樣速、氣壓、地溫、輻射、日照、蒸發(fā)。4132103降水量、蒸發(fā)量和日照時數的采樣速率為每分鐘1次。1。算法⑴平均值氣溫、濕度、氣壓、地溫、輻射均為1分鐘內有效采樣值的算術平均。112110風向、風速承受滑動平均方法，計算公式為：〔19.1〕Yn

K=3t/T：nYn-1

〔19.2〕ynn本值，t：采樣間隔〔s〕，T：平均區(qū)間〔s〕。風向過零處理承受以下算法：計算yY=En n-1E>180°，則從E360°；假設E＜-180°，則在E360°。再用此E值重計算Y。假設計算的YYn n

＜0°，360°。⑵極值選取最大風速從10分鐘平均風速值中選取。其它要素的極值〔含極大風速〕均從瞬時值中選取。⑶降水量、日照時數、蒸發(fā)量、輻射均計算累計值。安裝根本要求⑴溫度、濕度、風向、風速、雨量、蒸發(fā)、輻射、地溫、日照傳感器均按2.3氣壓傳感器一般安裝在數據采集器內。站的數據采集器安裝地點不同，可安裝在觀測場內或觀測值班室內。⑶計算機、打印機及其電源〔蓄電池、UPS〕等設備均安放在觀測值班室內。⑷傳感器和數據采集器用專用電纜連接。2.1傳感器的安裝各傳感器的安裝見氣象要素的觀測中的有關章節(jié)。電纜的安裝與連接電纜管應安置在電纜溝內?！不蚪饘賿煦^〕30cm上面蓋的水泥蓋板就是小路的路面，溝的寬度以30cm左右為宜，溝的深度以便于安裝電纜和防止大雨后積水為宜。電纜不能架空架設。采集器、電源、計算機與打印機等的安裝采集器、電源、計算機與打印機等的安裝位置以便于操作為原則。避雷裝置⑴觀測場需要安裝避雷針。風向、風速傳感器應在避雷針的有效保護范圍內；⑵整個自動氣象站設備的機殼應連接到接地裝置上。室內局部的接地線可連接5Ω；5Ω；設備接地端與避雷接地網聯在一起時，要通過地線等電位連接器連接。軟件安裝采集軟件已由廠家在設備出廠前安裝在采集器中。配備計算機的需安裝業(yè)務軟主要內容有：⑴對時(設定和修改采集器、計算機時鐘)。⑵設定系統(tǒng)治理權限。⑶設定氣象臺根本參數和自動氣象站有關參數。日常工作10采集器的顯示屏或計算機顯示的實時觀測數據是否正常。⑵每日日出后和日落前應巡察觀測場和值班室內的自動氣象站設備。巡察的主量欄作為正式記錄。上傳，氣象記錄報表的編制或數據文件的制作。⑸02、08、14、20時定時觀測的數據需抄入觀測記錄簿中〔基準站除外〕。2023⑻定期取回無人值守自動氣象站的數據。19.8維護章節(jié)。⑵每周用毛刷清潔采集器、UPS⑶每月檢查各電纜是否有破損，各接線處是否有松動現象。⑷每月檢查供電設施，保證供電安全。⑸每年春季對防雷設施進展全面檢查，對接地電