新型自动气象站技术保障部分共89页文档
新型自动气象站技术保障部分
一、新型自动气象站概述
1.3 现运行的自动气象站现状 我国业务自动气象站运行已十余载。随着气象服
务需求的日渐旺盛,越来越多的气象要素纳入地面观测 业务。现有自动气象站在观测能力上存在着许多不足， 特别是功能规格不统一，型号繁多。各厂家自动气象 站自成系统,不能自由扩充新要素,无法满足当前业务 发展需要。新型自动气象站克服了现运行的自动气象 站的不足.
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新型自动气象站技术保障部分
一、新型自动气象站概述
1.4 新、旧自动站对比
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新型自动气象站技术保障部分
一、新型自动气象站概述
1.5 组成结构简介：（见图一）
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新型自动气象站技术保障部分
图一 组成结构图
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新型自动气象站技术保障部分
一、新型自动气象站概述
1.5 组成结构简介
1）新型自动气象站的主采集器，是整个系统的核 心单元，整个系统的控制流程、数据处理、存储、传输 全部由主采集器负责完成。
据采集器， 构建基本的气象探测系统。
3）分采集器的结构设计。在新型自动气象站中，
按照对观测数据的需求设置的若干个分采集器，用于完
成对相关气象要素的数据采样处理。分采集器的设置是
按照观测要素的基本类型进行分类设置的。在分采集器
中主要是按照能够规定时序，完成对相关气象要素的数
据采集处理，并通过 CAN 总线把观测数据传送到主采集
新型自动气象站技术保障
山西省大气探测技术保障中心
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2021/2/17
新型自动气象站技术保障部分
目录
一、新型自动气象站概述
二、新型自动气象站相关设备维护
三、新型自动气象站相关设备维修
四、故障诊断、故障实例排除
新型自动气象站的若干方面阐述
新型自动气象站的若干方面阐述农田作物生长需要最佳的水、肥、气、热环境，适时、方便、准确地监测农田气压、气温、降水量、风向、风速、辐射、能见度、土壤温度等多种气象要素，对指导农业生产与农业灾害预警有深远的影响。
但现有的用于灌溉系统的气象站应用比较少，而且功能单一，数据传输方式比较传统，传输网络不稳定，无法通过网络或手机实现远程实时查看测试数据，而且至今很少系统实现了对气象数据的自动采集、预警、传输、存储、处理和远程操作。
且现有气象采集设备通过电话拨号或者其他方式采集数据，数据采集频率最多为1次/小时，每天采集24次，甚至非汛期时间1次/天，只有在特殊天气过程中才会加密采集。
由于数据采集密度不够而不能满足农业短时气象预警服务要求，物联网与嵌入式技术的成熟使自动气象站发展有了突破的可能，可进一步提高气象观测的自动化程度和集成化。
而且GPRS是通用无线分组业务系统，GPRS网络是在原有的GSM网络基础上架构的，其信号的覆盖面与GSM网络一致。
在主要大城市建立网关支持节点（GGSN），实现了GPRS网络与基于IP的外部网络的无缝连接。
GPRS通信费用低、质量好、可靠性高，具有高时效、永远在线能力。
速率介乎14.4～43.2kbps （上下行非对称速率）左右，全部站点可以同时采集，基本上能够实现实况采集。
GPRS又是无线连接，可以大大减少因电话线路易遭受感应雷击所造成的损坏。
为此，本项目开发了一套基于自动气象站的实时监测与报警系统（以下简称系统）。
1 系统设计思想部署方便。
在保证系统能完成所要求的各项检测任务的情况下，将系统尽量设计得小巧精致，即要求其占用最小的空间与硬件资源，且对自动气象站系统的正常运行无任何不利影响。
此外，还要求其操作简便、设置简单。
为此，在系统设计过程中采用了动态控件、嵌入汇编等技术性较强的编程技术。
成本低廉。
本系统的控制单元采用成本较低的Arduino单片机。
稳定传输。
考虑到大田条件简陋且环境多变、无线信号不能有效传输等问题，本系统的数据通信系统接采用目前比较稳定的GPRS、3G等通信方式将实时采集的数据传输给远程采集处理主机，此方法大大提高了传输的稳定性与时效性。
新型自动气象站雷电灾害及防护
新型自动气象站雷电灾害及防护1. 引言1.1 新型自动气象站雷电灾害及防护自动气象站是用于监测和记录气象数据的重要设施，但在雷电活动频繁的地区，自动气象站也面临着雷电灾害的威胁。
雷电灾害不仅会对自动气象站的设备造成损坏，影响数据的准确性和稳定性，还可能对工作人员和周围环境带来安全隐患。
针对自动气象站雷电灾害的防护至关重要。
随着科技的不断发展，新型自动气象站的雷电防护技术也在不断更新和完善。
通过使用避雷装置、局部防护措施以及建设雷电监测与预警系统等手段，可以有效降低自动气象站遭受雷电灾害的风险。
及时进行避雷装置的安装和维护，也是保障自动气象站正常运行的重要措施。
建立健全的雷电防护体系，加强对新型自动气象站的雷电防护工作，不仅有助于提高自动气象站的数据采集质量和可靠性，还能保障设备和人员的安全。
未来，我们还应进一步完善自动气象站的雷电防护技术和设备，以应对日益复杂多变的气象环境，提升自动气象站的综合运行效能和安全水平。
2. 正文2.1 雷电灾害对自动气象站的影响雷电是一种非常强大而危险的自然现象，对自动气象站造成的影响也是非常严重的。
雷电会对自动气象站的电子设备造成损坏，导致设备无法正常运行。
而自动气象站中的各种传感器和计量器具都非常敏感，一旦受到雷电的干扰，就有可能导致数据失真或者丢失，影响气象数据的准确性和可靠性。
雷电还会对自动气象站的通讯设备造成影响。
自动气象站通常需要通过无线或有线网络来传输数据，一旦遭受雷击，通讯设备可能被损坏，导致气象数据无法及时传输到监测中心，影响气象监测的效果。
更严重的是，雷电还可能对自动气象站的安全造成威胁。
自动气象站通常位于高处或者开阔的地方，成为雷击的易发区。
如果自动气象站没有足够的雷电防护措施，雷电一旦击中，不仅可能损坏设备，还可能引发火灾或者其他安全事故，对站点和周围环境造成严重危害。
为了保障自动气象站的正常运行和安全性，必须加强雷电防护，采取有效的措施来预防和减少雷电灾害对自动气象站造成的影响。
对自动气象站维护和技术保障的探讨(2)
对自动气象站维护和技术保障的探讨(2)摘要：自动气象站对于内蒙古的气象采集工作具有重要作用，有效的弥补了内蒙古因地广人稀而带来的人手不足问题，充分发挥了其高效、智能、全天候的工作特点。
因此，确保自动气象站的正常运转便成为内蒙古气象工作的重中之重。
内蒙古省二连浩特市气象局在对自动气象站的维护与保障的日常工作中摸索出了一条适合自动气象站维修与保养的道路，有效的保证了气象工作的平稳运行。
关键词：自动气象站；制度；维护中图分类号：P415.12文献标识码：A前言随着科技的发展与进步，自动气象站所能覆盖的监测地区与监测项目也日益广泛，并将许多气象工作者从繁琐的气象资料的收集过程中解放出来，得以把更多的精力投入到气象研究等领域，使得工作效率大大提高。
但是其组成部分的复杂性，使得气象站任何一个组成部分出现问题都会使气象站无法工作，这也就要求气象工作者能够在故障的第一时间发现问题、解决问题，并在日常工作中对自动气象站进行定期的保养维护。
1 自动气象站常见问题及处理方式1.1 雨量传感器问题及处理方式在内蒙古，目前使用的大部分雨量传感器都是翻斗式雨量传感器。
这种传感器出现的故障问题一般集中在以下几个方面：雨量不显；雨量的记录与显示情况存在误差；雨量的计数混乱。
面对这些情况，应该先检查是否是因为泥沙、树叶、杂物造成的过滤网与集水器的堵塞。
查看各个接口与线路是否出现了损伤，如有出现，需及时更换。
如果其外部都无问题，则需检查其内部干簧管是否出现了损坏，如果是干簧管出现问题，则需专业人员前来更换，贸然动手，则有可能造成数据收集的不精确。
1.2 温度传感器问题及处理方式自动气象站温度传感器出现问题一般表现为温度出现负值或没有温度显示。
面对这种情况，要检查温度传感器的线路是否完好、有无短路现象、插头是否松动。
当出现连接线接触不良的时候，温度就会呈负数显示。
而如果线路开路，则会造成显示器无温度值显示。
这2种情况，需要做的是将温度传感器连线重新连接，保证接触无问题。
DZZ4新型自动气象站带格雷码
第三节 新型自动气象站
设计思路 硬件 软件
统一标准 统一功能 统一结构 统一方法 统一规范 采集器采用嵌入式系统 主分多采集器结构 主分采集器通信采用CAN总线 嵌入式Linux操作系统
新型自动气象站使用连通器方式测量水位高度。
原自动气象站蒸发传感器直接安装在蒸 发桶内,很容易受到辐射、风、温度等 的影响。 水位容易受到风等影响，波动比较大。
新型自动气象站使用的百叶箱和连通管。
超声波传感器和测量筒放入小百叶箱中， 减少水位波动对超声传感器测量的影响； 减少工作空间温度波动。
高水位刻度输出：4mA 低水位刻度输出：20 mA
2、数字量传感器
传感器输出脉冲或频率信号
雨量 如SL3-1，每翻斗计为0.1 风向(ZQZ-TF) 七位格雷码 如：239度为1111111 0度为0000000 风速(ZQZ-TF) 输出频率信号，V=0.1f
雨量传感器
降水是指从天空中降落到地面上的液态或固态 （经融化）的水。降水量是指一段时间内未经蒸 发、渗透、流失的降水，在水平面上积累的深度， 以毫米（mm）为单位。
新型自动气象站定义：
基于现代总线技术和嵌入式系统技术构建的自动 化测量系统，作为地面气象自动化观测系统中的 核心组成部分，完成气温、湿度、气压、风向、 风速、降水量、地温、蒸发、雪深、能见度等要 素的数据采集、处理及数据质量控制。
第四节 地面气象观测自动化系统组成
第二章 DZZ4新型自动气象站
地
新型自动气象站工作原理、操作及维护
避雷针安装
• 用铜螺丝把接地线固定在避雷针下方螺杆 上，将接地线沿上层拉线从绝缘端子的下 方开始用扎带每隔50CM绑在拉索上引到接 地体处。
风传感器安装
1. 将风横臂底座用三个M8*16螺丝固定在风杆 顶部，再将风横臂与横臂底座用两个M8*16 螺丝固定。 2. 调整风横臂至水平并使其风向安装端朝北 （风速朝南），分别把风向传感器（指北针 需固定在上面）和风速传感器的电缆分别插 入插座后，再安装在风横臂上，旋转调整风 向传感器使指北针、风横臂在同一直线上。 3. 如果风杆不是正东西倒向，需根据底座实际 的方位角和当地的磁偏角调整风向传感器使 指北针指北。
风塔外形
带拉索风杆底座的安装
1. 用5个M20螺母将风杆合页底座试安装在底座 预埋件上 。
风杆底座的安装
2. 调整合页内侧两个M20螺母使底座表面水平， 拧紧这螺母，再调整外侧螺母使底座上的圆 管十字方位垂直于地面。
组合风杆 • 将三根主杆（60，80，100）按照大小顺序 一字排开，Φ60主杆和Φ80主杆分别套上过 渡套。
4.5、风向测量传感器
风向传感器用于10米风向的观测。 传感器采用轴式风向标，通过磁 码盘或光码盘转换方式。 电源电压：5VDC。 风向输出信号类型：7位数字量 （格雷码）。
4.6、翻斗式雨量测量传感器
• 翻斗雨量传感器用于降水观测。 • 传感器采用翻斗计数转换方式。 • 输出信号类型：通断信号（两根信号线）
棕 1 1
白 2 2
兰 3 3
黑 4 4
采 集 器 机 箱 内 采 集 器 机 箱 外 3 2 20 25孔插头 GC-25T 25针插头 3 2 4 7 接 主 机 7
新型自动气象站主采集器与终端计算机连接图
探析新型自动气象站仪器设备保障及维护措施
探析新型自动气象站仪器设备保障及维护措施摘要：自动气象站是现代气象科学研究和气象服务的不可或缺的工具，它能够实时、自动地监测并记录气象要素如温度、湿度、气压、风速风向等，为气象预报、气候研究以及天气监测提供了重要的数据支持。
然而，为了确保自动气象站的仪器设备能够稳定、准确地运行，需要采取一系列保障措施。
本文将详细介绍新型自动气象站仪器设备的保障措施，以确保其长期可靠性和数据准确性。
关键词：自动气象站；仪器设备保障；维护引言自动气象站是现代气象观测技术的重要组成部分，常用于实时监测和记录气象数据。
它集成了多种传感器和先进的数据采集和处理技术，能够准确、高效地获取气象要素的数据，并将其传输到气象监测和预测系统中，为气象预报、气候研究和灾害监测提供可靠的数据支持。
为了确保自动气象站仪器设备的正常运行和长期稳定性，则需要采取一系列保障及维护措施。
1新型自动气象站概述新型自动气象站的主要组成部分包括传感器系统、数据采集和处理单元、通信设备以及供电系统。
其中传感器系统常用于感知和测量各种气象要素，如温度、湿度、气压、风速风向和降水量等。
并采用先进的技术，如电子式温湿度传感器、超声波风速风向传感器等，以提供高精度和高灵敏度的测量结果。
而数据采集和处理单元负责对传感器采集的数据进行处理、分析和存储，并对其进行质量控制和校正。
目前新型自动气象站的应用非常广泛。
它们被广泛应用于天气监测、气象预报、气候研究、环境保护、农业生产等领域。
通过密集布设自动气象站网络，可以实现全面、实时、高精度的气象观测，提供准确的气象数据支持，帮助人们更好地了解和利用自然气候资源，有效应对气候变化和天气灾害，为气象预测、环境保护、农业生产等提供准确的气象数据支持。
2新型自动气象站仪器设备保障及维护的优化措施2.1定期巡视和检查定期巡视和检查是确保仪器设备正常工作的关键步骤。
建立巡视和检查计划，明确各个环节的责任和任务，确保巡视和检查工作的有序进行。
(完整)新型自动气象(气候)站功能规格书
新型自动气象（气候）站功能规格书(业务试用版）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 (11)4。
4数据存储 (12)4.5数据传输 (16)4.6数据质量控制 (16)4。
7终端操作命令 (22)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)5.4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 (44)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 477.14云量测量传感器 (47)7。
15 .............................................. 积雪深度测量传感器 477.16冻土深度测量传感器 (48)7。
17 .............................................. 电线积冰测量传感器 48 7。
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60、生活的道路一旦选定பைடு நூலகம்就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
新型自动气象站技术保障部分
61、辍学如磨刀之石，不见其损，日 有所亏 。 62、奇文共欣赞，疑义相与析。
63、暧暧远人村，依依墟里烟，狗吠 深巷中 ，鸡鸣 桑树颠 。 64、一生复能几，倏如流电惊。 65、少无适俗韵，性本爱丘山。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿