聚誠(chéng)-環(huán)境監(jiān)測(cè)廠(chǎng)家景:
自動(dòng)氣象站，是指能自動(dòng)收集和傳遞氣象信息的觀(guān)測(cè)裝置。[11]在某一地區(qū)根據(jù)需要，建設(shè)的能夠自動(dòng)探測(cè)多個(gè)要素，無(wú)需人工干預(yù)，即可自動(dòng)生成報(bào)文，定時(shí)向中心站傳輸探測(cè)數(shù)據(jù)的氣象站，是彌補(bǔ)空間區(qū)域上氣象探測(cè)數(shù)據(jù)空白的重要手段。[1]由氣象傳感器、微電腦氣象數(shù)據(jù)采集儀、電源系統(tǒng)、防輻射通風(fēng)罩、全天候防護(hù)箱和氣象觀(guān)測(cè)支架、通訊模塊等部分構(gòu)成。
自動(dòng)氣象站，能夠用于對(duì)風(fēng)速、風(fēng)向、雨量、空氣溫度、空氣濕度、光照強(qiáng)度、土壤溫度、土壤濕度、蒸發(fā)量、大氣壓力等十幾個(gè)氣象要素進(jìn)行全天候現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)?？梢酝ㄟ^(guò)配套的數(shù)據(jù)采集通訊線(xiàn)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綒庀笥?jì)算機(jī)氣象數(shù)據(jù)庫(kù)中，用于統(tǒng)計(jì)分析和處理。
工作原理
自動(dòng)氣象站（如圖1）的基本原理是傳感器將對(duì)應(yīng)氣象要素的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的相應(yīng)變化，這種變化由單片機(jī)控制的數(shù)據(jù)采集器所采集，進(jìn)行線(xiàn)性化和定標(biāo)處理，實(shí)現(xiàn)工程量到要素量的轉(zhuǎn)換，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制。經(jīng)過(guò)預(yù)處理后得出各個(gè)氣象要素的實(shí)時(shí)值，然后由通信模塊傳輸?shù)街行恼镜奈C(jī)上。[1]
能感受被測(cè)氣象要素的變化并按一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換器組成。
自動(dòng)氣象站常用的傳感器有：
氣壓——振筒式氣壓傳感器、膜盒式電容氣壓傳感器
氣溫——鉑電阻溫度傳感器
濕度——濕敏電容濕度傳感器
風(fēng)向——單翼風(fēng)向傳感器
風(fēng)速——風(fēng)杯風(fēng)速傳感器
雨量——翻斗式雨量傳感器
蒸發(fā)——超聲測(cè)距蒸發(fā)量傳感器
輻射——熱電堆式輻射傳感器
地溫——鉑電阻地溫傳感器日照——直接輻射表、雙金屬片日照傳感器[4]
圖3風(fēng)向傳感器
采集器
數(shù)據(jù)采集器是自動(dòng)氣象站的核心，其主要功能是數(shù)據(jù)采樣、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)傳輸，其主要技術(shù)性能為：
數(shù)據(jù)采樣速率及算法規(guī)定
采集器的電源能保證采集器至少七天正常工作，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器至少能存儲(chǔ)三天的每分鐘氣壓、氣溫、相對(duì)濕度、1分鐘平均風(fēng)向和風(fēng)速、降水量和下表列各項(xiàng)目的每小時(shí)正點(diǎn)觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，能在計(jì)算機(jī)中形成規(guī)定的數(shù)據(jù)文件。
可靠運(yùn)行于各種惡劣的野外環(huán)境，低功耗、高穩(wěn)定性、高精度、可?！ね晟频姆览讚?、抗干擾等保護(hù)措施。
圖4風(fēng)速風(fēng)向
·硬件和軟件均采用模塊組合式開(kāi)放性設(shè)計(jì)，可靈活組合使用。
·氣象傳感器可根據(jù)需要選配。
·通訊方式可根據(jù)需要選配。
·電源系統(tǒng)可根據(jù)需要選配。
監(jiān)測(cè)軟件
自動(dòng)氣象站軟件界面友好，如圖5所示?？赏ㄟ^(guò)表格或曲線(xiàn)視圖對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，（有線(xiàn)，無(wú)線(xiàn)）多種通訊方式，動(dòng)態(tài)組網(wǎng)，可支持百臺(tái)以上監(jiān)測(cè)站點(diǎn)并發(fā)通訊；在Windows2000以上系統(tǒng)環(huán)境即可運(yùn)行。
圖5氣象站配套軟件
通訊系統(tǒng)
?。?）RS232有線(xiàn)，通訊距離0—10m
（2）RS485有線(xiàn)，通訊距離0—1000m
?。?）無(wú)線(xiàn)微波電臺(tái)，通訊距離0—500m
（4）移動(dòng)無(wú)線(xiàn)GPRS，通訊距離不限（有附加的GPRS流量費(fèi)用）
?。?）WiFi通信，通訊距離不限（須架設(shè)有WiFi）
（5）氣象短信，通訊距離不限。用戶(hù)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況自由選擇通訊方式。
安裝配件
?。?）主體材料，不銹鋼。
?。?）安裝/結(jié)構(gòu)，柱桿。高度可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)。
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3）安裝箱體，戶(hù)外。
?。?）避雷保護(hù)，MSP-1避雷針和MGP-1地線(xiàn)裝置。
測(cè)量參數(shù)
自動(dòng)氣象站通常測(cè)量的參數(shù)如下：[5]
表1
要素
測(cè)量范圍
分辨率
準(zhǔn)確度
單位
地溫
-50--80
0.1
±0.3
℃
氣溫
-50--50
0.1
±0.2
℃
相對(duì)濕度
0--100
1
±3
%RH
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應(yīng)用范圍
自動(dòng)氣象站用于對(duì)風(fēng)速、風(fēng)向、雨量、空氣溫度、空氣濕度、光照強(qiáng)度、土壤溫度、土壤濕度、蒸發(fā)量、大氣壓力等十幾個(gè)氣象要素進(jìn)行全天候現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)?？梢酝ㄟ^(guò)配套的數(shù)據(jù)采集通訊線(xiàn)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綒庀笥?jì)算機(jī)氣象數(shù)據(jù)庫(kù)中，用于統(tǒng)計(jì)分析和處理。[2]
自動(dòng)氣象站是由電子設(shè)備或計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)進(jìn)行氣象觀(guān)測(cè)和資料收集傳輸?shù)臍庀笳?，一般由傳感器、變換器、數(shù)據(jù)處理裝置、資料發(fā)送裝置、電源等部分組成。變換器是將傳感器感應(yīng)的氣象參數(shù)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)（比如電壓、電流、頻率等）；數(shù)據(jù)處理裝置則將對(duì)這些電信號(hào)進(jìn)行處理，再轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的氣象要素值。經(jīng)過(guò)處理的氣象要素?cái)?shù)據(jù)按規(guī)定的格式編排，經(jīng)資料發(fā)送裝置用有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)方式傳給用戶(hù)，或存貯在介質(zhì)上，由用戶(hù)定期回收。電源是為氣象站正常工作提供動(dòng)力的，在野外通常使用太陽(yáng)能電池。整個(gè)系統(tǒng)由一部微機(jī)自動(dòng)管理。
自動(dòng)氣象站觀(guān)測(cè)項(xiàng)目通常為氣壓、氣溫、相對(duì)濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、雨量等基本氣象要素，經(jīng)擴(kuò)充后還可測(cè)量其它要素。
自動(dòng)氣象站是一種能自動(dòng)地觀(guān)測(cè)和存儲(chǔ)氣象觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)的設(shè)備，主要由傳感器、采集器、通訊接口、系統(tǒng)電源等組成,隨著氣象要素值的變化，各傳感器的感應(yīng)元件輸出的電量產(chǎn)生變化，這種變化量被CPU實(shí)時(shí)控制的數(shù)據(jù)采集器所采集，經(jīng)過(guò)線(xiàn)性化和定量化處理，實(shí)現(xiàn)工程量到要素量的轉(zhuǎn)換，再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，得出各個(gè)氣象要素值。自動(dòng)氣象站觀(guān)測(cè)項(xiàng)目主要包括氣壓、 溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、雨量等要素，經(jīng)擴(kuò)充后還可測(cè)量其它要素，數(shù)據(jù)采集頻率較高，每分鐘采集并存儲(chǔ)一組觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)。自動(dòng)氣象站根據(jù)對(duì)自動(dòng)氣象站人工干預(yù)情況也可將自動(dòng)氣象站分為有人自動(dòng)站和無(wú)人自動(dòng)站。自動(dòng)氣象站網(wǎng)由一個(gè)中心站和若干自動(dòng)氣象站通過(guò)通信電路組成的。
