DZZ4型自动气象站配置一览表
DZZ4新型自动气象站系统结构及日常维护方法
２ ０ １ ５年 第 ７期
资源 与环境 科 学
ＤＺ Ｚ ４新 型 自动气 象 站 系统 结构 及 日常 维护 方 法
臧海 光 徐 剑平 李晓 利 邱 刚 赵 城城 王世杰
（ 山东 省潍 坊 市气 象 局 ， 山东 潍 坊 ２ ６ １ ０ １ １ ）
摘 要 简述 了 Ｄ Ｚ Ｚ ４型 自动 气 象站 的 系统 结 构和 日常 维护 的 方法 ， 指 出 了该 气 象站 遵 从新 的 功能 规格 书 ， 基 于新 的 系统技 术 构建 ， 能 够 提 高地 面 气象观 测 的 自动化 水 平 。 确保 气象观 测数 据 连 续、 准确、 及 时、 可靠 。 关 键词 ＤＺ Ｚ Ａ型； 自动 气 象站 ； 系统 结 构 ； 日常 维护 中图分 类 号 Ｐ ４ １ ５ ． １ 文 献标 识码 Ａ 文章 编号 １ ０ ０ ７ — ５ ７ ３ ９ （ ２ ０ １ ５） ０ ７ — ０ ２ ６ ７ — ０ ２
外， 还 要 检 查 采集 器 的 接 口与各 个 传 感器 以及 业 务计 算机 之 间连 接 是 否 牢 固 。 定 期 用毛 刷 清 理 采集 器 的 杂物 、 灰尘 ，
个 主 采 集器 和 若干 个 分 采集 器 ） 、 外 部总 线 、 传感器 、 外 围设
备 ４部 分 ， 如 图 １所 示 ； 软件包括嵌入式软件 、 业 务软 件 ２
际标 准 Ｃ ＡＮ ｏ ｐ ｅ ｎ协 议进 行 设计 ， 涉 及 物理 层 、 数 据链 路层 和
要 经常 观 察 观察 风 向风 速传 感器 是 否 有 卡 滞现 象 ， 定
应 用层 的标 准定 义 。 它 的 主／ 分 采集 器 采 用 统 一 的物 理 接 口
和 应 用接 口 ， 能 够 达 到兼 容 、 互 换 的 目的 。 为 了 实现 自动 气 象站 的最 小 配 置 ， 将 基 本 气 象要 素传 感 器 直 接挂 接 在 主采 集器上。 对 自动气 象 站进 行 不 同 的配 置 ， 可 以 实现 不 同观 测
DZZ4新型自动气象站供电系统故障分析及排除方法
DZZ4新型自动气象站供电系统故障分析及排除方法一、引言自动气象站是现代气象观测设备中的一种重要设备，它能够连续、自动、实时地采集各类气象要素数据，是气象观测的重要手段之一。
而自动气象站的供电系统作为其重要的组成部分，对于气象站的正常运行至关重要。
DZZ4新型自动气象站是一种先进的自动气象观测设备，但在使用过程中难免会出现供电系统故障，因此有必要对其供电系统的故障进行分析和排除，以确保自动气象站的正常运行。
二、DZZ4新型自动气象站供电系统的基本组成DZZ4新型自动气象站的供电系统主要由太阳能电池板、蓄电池、控制器和供电线路组成。
太阳能电池板通过光能转换为电能，为自动气象站提供电力；蓄电池则用于储存电能，以保证在夜间或连续多日阴雨天气无法正常发电时，仍能保证自动气象站的正常运行；控制器则起到对太阳能电池板和蓄电池的充放电管理和保护作用；供电线路则是连接各个部件的电力传输通道。
三、DZZ4新型自动气象站供电系统故障的分析1. 太阳能电池板故障太阳能电池板是自动气象站供电系统的主要能源，如果太阳能电池板出现故障，将直接影响到自动气象站的正常运行。
太阳能电池板故障的原因可能有：连接线路松动、表面覆盖污垢、损坏等。
通常可以通过检查连接线路是否松动，清洗太阳能电池板表面的污垢，检查是否有明显的物理损伤等方法来排除故障。
2. 蓄电池故障蓄电池是自动气象站供电系统的重要组成部分，它能够保证在夜间或连续多日阴雨天气无法正常发电时，仍能保证自动气象站的正常运行。
蓄电池故障的原因可能有：充电不足、放电不均等。
通常可以通过检查蓄电池的充电状态，清理蓄电池端子和连接线路，以及适当调整控制器的充放电管理参数等方法来排除故障。
3. 控制器故障控制器是自动气象站供电系统的管理和保护中枢，它起到对太阳能电池板和蓄电池的充放电管理和保护作用。
控制器故障的原因可能有：参数设置错误、元件老化等。
可以通过重新设置参数、更换元件等方法来排除故障。
DZZ4自动站培训
ZQZ-TF型测风传感器
白 红 紫
风向信号D0
风向信号D1
12 芯 插 头
风向信号D2
风向信号D3 风向信号D4 风向信号D5
棕 橙 淡蓝 黄 (空) 蓝 绿 灰 黑
风向信号D6
风速信号WS
风速电源+5V
风向电源+5V 地 屏蔽
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SL3-1型翻斗式雨量传感器
技术指标： 承雨口内径尺寸： ￠200mm 承雨口刃口锐角： 40～45° 传感器感量： 0.1mm/斗 雨 强： 0～10mm/min 分 辨 率：0.1mm 精 度：±0.4mm (≤10mm时) ±4％（＞10mm时）
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三、DZZ4自动站产品
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DZZ4自动站产品
• DZZ4自动站产品：通过不同组合与配置， 衍生出不同类型的DZZ4自动站系列产品。
• 业务站：主采+地温分采+辐射分采+智能传感器 • 无人站：主采+地温分采 • 区域站：主采（四、五、六要素）
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基于DZZ4自动站技术平台的系列产 品 ——气候站
2
一、DZZ4自动站发展历史
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第一代自动站历史
• • • • II型站 第一代用于业务观测的自动站——II型站。 地面气象观测自动站化肇始 经历4轮考核，98年7月14日设计定型 2000年第一批自动站正式运行
4
DZZ4自动站历史
DZZ4自动站
• 2003年开始新型自动站技术(can总线技术）研究。 • 2006嘉兴试验气候站正式运行。国家局启动气候站和 新型多要素站考核。 • 07-08年，国家气候站考核。 • 08-09年，确定II代站技术路线，制定功能规格书，扩 充要素考核。 • 2010年，加智能温湿度考核，技术定型。 • 2011年6月8日，综观司正式批复WUSH-2000的设计定型， 型号统一命名为：DZZ4。
DZZ4 新型自动气象站操作实习
DZZ4 新型自动气象站操作实习江苏省无线电科学研究所有限公司二○一二年八月目录1 实习内容 (3)1.1 CF 卡操作 (3)1.2 运行状态检查 (3)1.3 终端操作命令 (3)1.4 电源箱的检查 (3)1.5 电缆插拔 (3)2 操作步骤 (3)2.1 CF 卡操作 (3)2.2 运行状态检查 (5)2.3 终端操作命令 (7)2.4 电源箱的检查 (8)2.5 电缆插拔 (9)DZZ4 新型自动气象站操作实习(2012.08.11)1实习内容1.1CF 卡操作●拔卡●插卡●文件检查●格式化1.2运行状态检查●主采集器●分采集器●光纤通信1.3终端操作命令●串口调试软件使用介绍●SAMPLES 命令1.4电源箱的检查●电源箱上电、断电●蓄电池连接●工作电压检查●防雷器检查1.5电缆插拔●电源电缆●传感器电缆●光纤●GPS2操作步骤2.1CF 卡操作2.1.1插卡CF卡在使用之前必须格式成FAT32 格式。
也允许在自动气象站开始运行后再插入CF 卡。
推荐使用2GB 的CF 卡，可存储2年分钟数据。
过大的容量冗余可能带来读写时间过长等问题。
(1)CF 卡的正面朝上，小心地对准 CF 卡插槽。
图1 CF 卡插入(2)将 CF 卡小心地用力推进 CF 卡座。
(3)插入 CF 卡后，采集器的运行指示灯(RUN)闪烁将加快，表示已检测到 CF 卡。
(4)在 2 分钟内，采集器的运行指示灯将恢复正常秒闪，即 1 秒亮，1 秒暗，表示 CF 卡已能进行正常操作。
如果插入CF卡后，采集器的运行指示灯(RUN)没有变化，需拔下CF卡，然后重新插入。
如果插入CF卡后，采集器的运行指示灯长时间(超过3分钟)未恢复到正常秒闪，需拔下CF卡，然后重新插入，或更换CF 卡。
也可通过终端操作命令SAMPLES 来检查CF 卡是否能正常操作。
如果系统正确识别CF 卡后，SAMPLES 命令的响应中最后一行会显示“CF: 已插入(已挂载,正常)”。
新型自动气象(气候)站采集器和机箱结构
附件4：新型自动气象（气候）站采集器和机箱结构目录1说明 (3)2采集器的结构 (3)2.1采集器的外形尺寸、接口布局 (3)2.1.1主采集器 (3)2.1.2分采集器 (4)2.1.3温湿分采 (7)2.2电气接口要求 (9)2.2.1接口方式要求 (9)2.2.2采集器接口、标示、符号定义 (10)2.2.3各类型采集器接口 (11)3机箱的结构 (20)3.1总体结构要求 (20)3.1.1机箱种类 (20)3.1.2机箱的固定形式 (20)3.1.3电缆线连接方式 (21)3.1.4接地线的连接方式 (22)3.2采集箱 (23)3.2.1主采集箱 (23)3.2.2分采集箱 (29)3.3电源箱 (40)3.3.1100AH电源箱 (40)3.3.250AH电源箱 (43)21说明新型自动气象（气候）站的采集器与机箱的结构应符合《新型自动气象（气候）站功能规格书》有关结构和外观的要求。
本附录详细规定主、分采集器和机箱大小尺寸、内部结构和接口布局。
2采集器的结构2.1采集器的外形尺寸、接口布局2.1.1主采集器2.1.1.1外形尺寸宽×高×深：208mm×105mm×44mm；固定用孔：4只M4螺纹孔195mm×70mm。
图1主采集器外形尺寸图2.1.1.2固定用孔安装形式：采用底部4个固定孔，螺丝固定的方式。
安装孔位置：参见外形尺寸图。
螺丝型号：不锈钢 M4×10mm 十字槽盘头螺钉。
2.1.1.3接口布局RJ45、USB接口分别在采集器的两侧面，参见外形尺寸图。
其余端口均在采集器面板上。
见主采集器面板图。
图2主采集器面板示意图2.1.2分采集器2.1.2.1外形尺寸各分采集器与主采集器外形尺寸与主采集器外形尺寸相同，宽×高×深： 208mm×105mm×44mm；固定用孔：4只M4螺纹孔195mm×70mm。
新型自动站DZZ5与DZZ4的系统结构及日常维护
１ ３ ． ８ Ｖ ；② 防雷模块：Ｄ Ｚ Ｚ ４有一个交流防雷模块和两个
直流防雷模块 。 Ｄ Ｚ Ｚ ５只有一个交流 防雷模块和一个直流 防雷 模块 ；③ 终端通信接 口位置不 同：在主采集器 上 Ｄ Ｚ Ｚ ４ 和Ｄ Ｚ Ｚ ５的终端通讯接 口和承重雨 （ 下转 第 ７ ８ 页）
７ ８
文章编码：１ ６ ７ ２ — ３ ８ ７ ２（ ２ ０ １ ５ ）０ ５ — ０ ０ ７ ５ — ０ ２
随着全球经济 与科技的快速发展 ， 气象事业面临着
新的背景 、新 的形式以及新 的内容，地面气象观测 自动 化进程 的推进势在 必行 。 ２ ０ １ ３ 年开始正式在我省广泛安 装运 用 Ｄ Ｚ Ｚ ５ 与Ｄ Ｚ Ｚ ４新型 自动站，本人一直在基层从事
维 修与 保 养
南方农机
２ ０ １ ５ ． ５
７ ５
新型 自动站 Ｄ Ｚ Ｚ ５与 Ｄ Ｚ Ｚ ４的系统结构 及 日常维护
陈 芸
（ 奉 新县 气象局 ，江西 宜春
摘
３ ３ ０ ７ ０ ０ ）
要 ：新型 自动站 Ｄ Ｚ Ｚ ５与 Ｄ Ｚ Ｚ ４的 系统结构按照统一标准 、统一功能、统一结构 、统一方法、统一规 范的设计思路 ，设计生产
测系统 。 新型 自动站采用 了最先进的嵌入式系统技术和
断。所 以每个小时的巡视仪器必须要仔细查看，保证定 期检查镜头是否污染 ，在清洁 时使用质地柔软的布和酒
精，检查 防护罩及镜头 ，看是否有冷凝水、冰或积雪 。
接 收端 的光 路 上 不 能有 反 射 物 体 。
外部总线技术 ，采 用 的是 “ 主采集器＋ 外部总线＋ 分采 集器＋ 传感器＋ 外围设备 ”的结构 设计方式 。
最新 DZZ4新型自动气象站硬件结构及故障诊断-精品
DZZ4新型自动气象站硬件结构及故障诊断摘要简述了DZZ4新型自动气象站的系统结构，指出了该气象站运行过程中常见的故障诊断，包括主采集器故障诊断、通信故障诊断、温湿分采集器故障和地温分采集器故障诊断、雨量传感器故障诊断、风向风速传感器故障诊断、气压传感器故障诊断等，并提出了处理故障的方法，以期为技术人员在维修工作中提供参考，从而提高故障排除准确性，确保新型自动气象站的正常、安全运行。
关键词 DZZ4新型自动气象站；硬件结构；故障诊断中图分类号 P415.1+2 文献标识码 B 文章编号 1007-5739（2015）01-0246-02 1 DZZ4新型自动气象站系统结构 1.1 结构设计DZZ4型自动气象站是江苏省无线电科学研究所有限公司严格按照中国气象局《新型自动气象（气候）站功能规格书》的要求研制的新一代自动气象站。
DZZ4型自动气象站结合国家气象业务发展和当前自动化技术，基于多年的自动气象站专业设计经验，采用当今成熟、稳定、先进的电子测量、数据传输和控制系统技术进行设计，能满足现有气象观测站的气候观测、天气观测和区域观测业务的需要；该产品具有高可靠性、高准确性、易维护、易扩展和实时远程监控等特点。
自动气象站采用主采集器+外部总线+分采集器+传感器+外围设备的硬件结构设计方式。
其中主/分采集器核心是主采集器系统，根据观测需要配置相应的分采集器系统，采集系统设备在观测场中采用分布式布局，根据传感器放置要求布设各分采集器系统，主/分采集器各自独立运行，通过CAN总线连接主采集器和各分采集器，各分采集器通过CAN 总线传送观测数据给主采集器[1]。
因此，基于客户需求能够在现场快速实现功能扩展，充分体现了灵活性的特点。
1.2 硬件结构DZZ4型自动气象采集器由1个主采集器和若干分采集器构成，采集器之间采用 CAN 总线互连。
DZZ4使用的采集器有WUSH-BH主采集器、WUSH-BTH温湿分采集器、WUSH-BG2地温分采集器等。
一次全国性DZZ4型自动气象站业务升级切换
一次全国性 DZZ4 型自动气象站业务升级切换发布时间：2021-12-27T10:17:18.819Z 来源：《现代电信科技》2021年第12期作者：刘志刚1 杨龙飞2 毛佩柱1吴丽侠1 包玉龙1 [导读] 本世纪初，美国等发达国家已全部实现地面气象观测数据采集、传输、质量控制等工作环节的自动化。
（1. 秦皇岛市气象局河北省 066000； 2 青龙满族自治县气象局河北省秦皇岛 066599）摘要：2020 年 9 月底前将要完成全国地面观测站地面气象观测业务整体调整工作，DZZ4 型自动气象站作为主要业务用观测站，其升级切换包括地温分采 CAN 线、降水多传感器标准控制器、气温多传感器标准控制器、天气现象视频智能观测仪、冻土自动观测仪、酸雨自动观测仪、主采集器采集算法升级、ISOS 参数和数据备份、地面数据资料格式转换、ISOS 软件升级导入参数和数据等方面，升级过程中注意各个环节细节，防止出现 30 分内不能排除的故障，按照时间节点顺利完成升级切换，最终实现地面气象观测业务全面自动化运行。
关键词：DZZ4 型；自动气象站；业务升级；业务切换引言本世纪初，美国等发达国家已全部实现地面气象观测数据采集、传输、质量控制等工作环节的自动化。
从上世纪 90 年代后期开始，我国追赶国际先进技术水平，大力加强地面气象观测业务能力建设，地面气象观测业务得到了快速发展。
自 2016 年起，中国气象局在 15 个省（区、市）气象局共 276 个国家地面观测站开展了前期试点，结果表明，通过业务制度建设、新技术应用、业务流程与岗位职责优化等举措，在保证观测业务高质量运行、对预报服务无负面影响的前提下，可显著减少观测业务工作量，明显提升基层台站综合业务能力。
这表明推进地面气象观测自动化改革时机已然成熟、全面推进地面气象观测自动化改革是可行的。
因此，2020 年将要完成全国地面观测站地面气象观测业务整体调整工作，实现地面气象观测业务自动化。
DZZ4新型自动气象站供电系统故障分析及排除方法
DZZ4新型自动气象站供电系统故障分析及排除方法一、引言DZZ4新型自动气象站是一种新型的气象观测设备，它能够自动收集、处理气象数据，并将数据发送到指定的接收设备。
而供电系统是其正常运行的重要保障，任何供电系统的故障都会影响气象站的正常运行，因此对于供电系统的故障分析及排除方法进行研究具有重要意义。
二、供电系统的组成DZZ4新型自动气象站的供电系统主要由太阳能电池板、电池组、充电控制器和供电开关组成。
太阳能电池板通过光能将太阳能转化为电能，供电给电池组进行充电，充电控制器控制充电过程，确保电池组的充电状态处于良好状态，同时根据电池组的电量情况，自动控制供电开关的开启与关闭，保证气象站的正常运行。
三、故障分析及排除方法3.1 太阳能电池板故障太阳能电池板是气象站供电系统的能源来源，如果太阳能电池板出现故障，将直接影响气象站的供电状况。
常见的太阳能电池板故障有损坏、老化、接线松动等。
排除方法：1. 检查太阳能电池板表面是否有明显的裂痕或损坏，如有，需要更换新的太阳能电池板。
2. 检查太阳能电池板的接线情况，确保接线牢固。
3. 如太阳能电池板老化严重，导致光能转化效率降低，也需要更换新的太阳能电池板。
排除方法：1. 使用电池测试仪对电池组进行测试，确保电池组的电量处于正常状态。
2. 定期对电池组进行保养，及时清洁电池表面、检查电池连接线是否松动。
3. 当发现电池组老化严重或电池极端脱落时，需要更换新的电池组。
3.3 充电控制器故障充电控制器是气象站供电系统的控制中心，如果充电控制器出现故障，将影响太阳能电池板充电，进而影响供电系统的正常运行。
常见的充电控制器故障有损坏、控制逻辑错误等。
排除方法：1. 检查充电控制器的外观，确保没有明显的损坏。
2. 使用万用表测试充电控制器的电路，排除损坏的电路部分。
3. 如发现充电控制器控制逻辑错误，需要进行参数设置或软件升级。
3.4 供电开关故障供电开关是气象站供电系统的核心部分，它根据电池组的电量情况自动开启或关闭，确保气象站的供电稳定性。
DZZ4 型自动气象站用户手册
DZZ4 型自动气象站用户手册江苏省无线电科学研究所有限公司二○一一年九月目录DZZ4 型自动气象站 (I)第1章产品简介 (1)1.1 系统结构 (1)1.2 传感器 (2)1.2.1 温湿度智能传感器 (3)1.2.2 风向、风速传感器 (4)1.2.3 翻斗式雨量计 (4)1.2.4 气压传感器 (4)1.2.5 地温传感器 (5)1.2.6 蒸发传感器 (5)1.3 采集器 (6)1.3.1 WUSH-BH 主采集器 (6)1.3.2 WUSH-BTH 温湿度分采集器 (9)1.3.3 WUSH-BG地温分采集器 (10)1.4 供电单元 (11)1.5 数据存储 (11)1.5.1 采集器内存 (11)1.5.2 CF卡 (11)1.6 实时时钟 (12)1.7 GPS对时 (12)1.8 网络功能 (12)1.9 通信 (12)1.10 防雷 (13)第2章安装指南 (14)2.1 选址和布局 (14)2.1.1 防雷 (14)2.2 基础施工 (14)2.3 安装准备工作 (14)2.3.1 布线要求 (14)2.3.2 工具准备 (15)2.3.3 设备成套性检查 (15)2.3.4 中心站建设 (15)2.3.5 使用自制风杆或风塔的注意事项 (16)2.3.6 现场调试工具的配备 (16)2.4 现场安装过程 (16)2.4.1 部件安装 (16)2.4.2 现场接线和复查 (29)2.5 中心站计算机安装 (32)第3章操作运行 (33)3.1.1 通信串口设置 (33)3.1.2 台站基本参数设置 (33)3.1.3 运行业务软件 (35)3.1.4 蒸发传感器相关参数设置 (36)3.2 数据质量控制参数 (36)3.3 外部设备、传感器的检查和测试 (37)3.3.1 检查GPS (37)3.3.2 数据采集器自检 (37)3.3.3 翻斗式雨量传感器 (38)3.3.4 蒸发传感器 (38)3.3.5 检查采样值 (38)3.4 串口调试软件使用举例 (38)3.4.1 SSCOM32.exe (38)第4章日常维护 (40)4.1 传感器日常维护 (40)4.1.1 气压传感器 (40)4.1.2 风速风向传感器维护 (40)4.1.3 百叶箱和温湿度传感器维护 (40)4.1.4 翻斗雨量传感器维护 (40)4.1.5 蒸发传感器维护 (41)4.1.6 地表和浅层地温传感器维护 (41)4.1.7 草面温度传感器维护 (42)4.1.8 深层地温传感器维护 (42)4.2 主采集器维护 (42)4.2.1 程序启动 (42)4.2.2 程序关闭 (42)4.2.3 程序升级 (43)4.2.4 telnet 登录 (43)4.2.5 FTP 登录 (43)4.2.6 WEB 访问 (43)4.2.7 CF 卡操作 (43)4.2.8 U盘操作 (45)4.2.9 网络操作 (45)4.3 电源维护 (45)4.4 业务计算机维护 (46)4.4.1 交流电源和UPS维护 (46)4.4.2 电脑维护 (46)4.4.3 业务软件日常维护 (46)4.5 通信检查 (46)第5章故障排除 (47)5.1 采集器故障排除 (47)5.1.1 主采集器的气象要素缺测 (47)5.1.2 分采集器的气象要素缺测 (47)5.2 RUN指示灯不亮 (47)5.3 CANE指示灯闪烁 (47)5.4 温度值或湿度值异常 (47)5.5 其他 (48)5.5.1 CF 上不能存储文件 (48)5.5.2 采集器中存储数据达不到规定的天数 (48)5.5.3 不能访问网络 (49)5.5.4 GPS 对时功能不起作用 (49)5.5.5 采集器软件故障排除 (49)5.6 传感器故障排除 (50)5.6.1 缺测故障 (50)5.6.2 传感器超差故障 (50)5.6.3 目视故障 (50)5.7 电源故障排除 (50)5.8 业务计算机故障排除 (51)5.8.1 通信故障 (51)5.8.2 操作系统故障 (51)5.8.3 业务软件故障 (51)第6章技术指标 (52)6.1 测量性能 (52)6.2 系统时钟准确度 (52)6.3 数据存储量(分钟数据) (53)6.4 通信接口 (53)6.5 电源 (53)6.6 环境适应性 (53)6.7 电磁兼容性 (53)第7章附录基础施工图 (55)附图1 观测场布局示意图 (55)附图2 风杆基座施工图 (56)附图3 风杆拉线基座施工图 (57)附图4 雨量基座施工图 (58)附图5 立柱基座施工图 (59)附图6 百叶箱基础施工图 (60)第1章产品简介DZZ4 型自动气象站吸收了电子信息技术最新发展成果、采用现代总线技术路线和产品、严格按照中国气象局《新型站功能规格书》的要求而研制的新一代自动气象站。
DZZ4型自动气象站用户手册
DZZ4 型自动气象站用户手册江苏省无线电科学研究所有限公司二○一一年九月目录DZZ4 型自动气象站 (I)第1章产品简介 (1)1.1 系统结构 (1)1.2 传感器 (2)1.2.1 温湿度智能传感器 (3)1.2.2 风向、风速传感器 (4)1.2.3 翻斗式雨量计 (4)1.2.4 气压传感器 (4)1.2.5 地温传感器 (5)1.2.6 蒸发传感器 (5)1.3 采集器 (6)1.3.1 WUSH-BH 主采集器 (6)1.3.2 WUSH-BTH 温湿度分采集器 (9)1.3.3 WUSH-BG地温分采集器 (10)1.4 供电单元 (11)1.5 数据存储 (11)1.5.1 采集器内存 (11)1.5.2 CF卡 (11)1.6 实时时钟 (12)1.7 GPS对时 (12)1.8 网络功能 (12)1.9 通信 (12)1.10 防雷 (13)第2章安装指南 (14)2.1 选址和布局 (14)2.1.1 防雷 (14)2.2 基础施工 (14)2.3 安装准备工作 (14)2.3.1 布线要求 (14)2.3.2 工具准备 (15)2.3.3 设备成套性检查 (15)2.3.4 中心站建设 (15)2.3.5 使用自制风杆或风塔的注意事项 (16)2.3.6 现场调试工具的配备 (16)2.4 现场安装过程 (16)2.4.1 部件安装 (16)2.4.2 现场接线和复查 (29)2.5 中心站计算机安装 (32)第3章操作运行 (33)3.1.1 通信串口设置 (33)3.1.2 台站基本参数设置 (33)3.1.3 运行业务软件 (35)3.1.4 蒸发传感器相关参数设置 (36)3.2 数据质量控制参数 (36)3.3 外部设备、传感器的检查和测试 (37)3.3.1 检查GPS (37)3.3.2 数据采集器自检 (37)3.3.3 翻斗式雨量传感器 (38)3.3.4 蒸发传感器 (38)3.3.5 检查采样值 (38)3.4 串口调试软件使用举例 (38)3.4.1 SSCOM32.exe (38)第4章日常维护 (40)4.1 传感器日常维护 (40)4.1.1 气压传感器 (40)4.1.2 风速风向传感器维护 (40)4.1.3 百叶箱和温湿度传感器维护 (40)4.1.4 翻斗雨量传感器维护 (40)4.1.5 蒸发传感器维护 (41)4.1.6 地表和浅层地温传感器维护 (41)4.1.7 草面温度传感器维护 (42)4.1.8 深层地温传感器维护 (42)4.2 主采集器维护 (42)4.2.1 程序启动 (42)4.2.2 程序关闭 (42)4.2.3 程序升级 (43)4.2.4 telnet 登录 (43)4.2.5 FTP 登录 (43)4.2.6 WEB 访问 (43)4.2.7 CF 卡操作 (43)4.2.8 U盘操作 (45)4.2.9 网络操作 (45)4.3 电源维护 (45)4.4 业务计算机维护 (46)4.4.1 交流电源和UPS维护 (46)4.4.2 电脑维护 (46)4.4.3 业务软件日常维护 (46)4.5 通信检查 (46)第5章故障排除 (47)5.1 采集器故障排除 (47)5.1.1 主采集器的气象要素缺测 (47)5.1.2 分采集器的气象要素缺测 (47)5.2 RUN指示灯不亮 (47)5.3 CANE指示灯闪烁 (47)5.4 温度值或湿度值异常 (47)5.5 其他 (48)5.5.1 CF 上不能存储文件 (48)5.5.2 采集器中存储数据达不到规定的天数 (48)5.5.3 不能访问网络 (49)5.5.4 GPS 对时功能不起作用 (49)5.5.5 采集器软件故障排除 (49)5.6 传感器故障排除 (50)5.6.1 缺测故障 (50)5.6.2 传感器超差故障 (50)5.6.3 目视故障 (50)5.7 电源故障排除 (50)5.8 业务计算机故障排除 (51)5.8.1 通信故障 (51)5.8.2 操作系统故障 (51)5.8.3 业务软件故障 (51)第6章技术指标 (52)6.1 测量性能 (52)6.2 系统时钟准确度 (52)6.3 数据存储量(分钟数据) (53)6.4 通信接口 (53)6.5 电源 (53)6.6 环境适应性 (53)6.7 电磁兼容性 (53)第7章附录基础施工图 (55)附图1 观测场布局示意图 (55)附图2 风杆基座施工图 (56)附图3 风杆拉线基座施工图 (57)附图4 雨量基座施工图 (58)附图5 立柱基座施工图 (59)附图6 百叶箱基础施工图 (60)第1章产品简介DZZ4 型自动气象站吸收了电子信息技术最新发展成果、采用现代总线技术路线和产品、严格按照中国气象局《新型站功能规格书》的要求而研制的新一代自动气象站。
DZZ4自动气象站结构与原理
数字传感器
结构原理—传感器
模拟量传感器
传感器输出电流或电压，采集器按规范要求对其进行采 样计算，输出各气象要素值。 温度: WUSH-TW100 （ZQZ-TW）温度传感器 温湿度:DHC2湿度传感器 其他
辐射传感器、蒸发传感器等
结构原理—传感器
数字量传感器
传感器输出脉冲或频率，采集器对其采样计算。
支持检定参数设置，对测量结果进行订正；
具有自检、自校功能； 具有运行状态监测功能； 可直接挂接到新型站的CAN总线上。
结构原理—温湿度智能传感器
WUSH-BTH温湿度分采集器接线图
结构原理—温湿度智能传感器
CAN线和 电源线
温湿 度传 感器 接入 端
气温传 感器接 入端
0～1V
风速信号 风杯静止时电压5V 风杯转动时3V左右
38
风向计算原理
格雷码转为二进制码的算法则较为繁琐，计算公式如下： Rn为n位的格雷码，Cn为转换后的二进制码
Cn = Rn，
Cn-1 = RnR⊕n-1， Cn-2 = RnR⊕n-1R⊕n-2，
…
C1 = RnR⊕n-1R⊕n-2…R⊕⊕2R⊕1， C0 = RnR⊕n-1R⊕n-2…R⊕⊕2R⊕1R⊕0.
结构原理—温度传感器工作原理
温度传感器接线图
四线制测温法（Rt =100+0.385t ）
温 度 T/℃
20 ℃ 0℃ 100
107.. 7
Pt 电 阻R/Ω
结构原理—湿度传感器
DHC2湿度传感器
DHC2型温湿度传感器，当前在新型站中只作为湿度传感器使用， 是新一代湿度传感器，湿敏元件采用Vaisala公司新一代电容式湿 敏元件HUMICAP180R，具有更高的测量准确度，更好的耐高湿 性能和长期稳定性，可以实现与HMP45D温湿度传感器的兼容。
DZZ4型自动气象站硬件结构和原理
DZZ4型自动气象站硬件结构和原理作者：胡本刚陆忠涛来源：《中国科技博览》2017年第21期[摘要]随着DZZ4新型自动气象站在气象中的应用增多，自动站在运行中也发现各种各样的问题，也使我们的对自动气象站的日常维护工作越重要。
对我们的维护人员的要求越来越高，就要我们对自动气象站的硬件结构和原理掌握的非常牢固，针对这一现象，我对DZZ4型自动气象站的硬件结构和原理做了一些简单的介绍。
[关键词]DZZ4型自动气象站硬件结构和原理中图分类号：P415.12 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）21-0097-01自动气象站是能够自动的观测并且存储各种气象观测数据的设备，它采用了现在最新电子信息技术的成果，以及总线技术路线的产品，其中DZZ4型自动气象站，严格按照中国气象局的要求而研制的新一代自动气象站。
它是由各种类型传感器、采集器、光纤模块、供电系统等组成，随着天气的变化，气象要素值的也发生变化，各个传感器采集到的数值也在产生变化，这种变化量数据被各个分采集器所采集，经过一定的处理，得到每个气象要素的数据。
一般我们都是采用每分钟采集并且存储数据。
DZZ4型自动气象站完全能够应用于各种业务的应用。
我们常见的有常规六要素，分别是观测气温、相对湿度、气压、风速、风向、雨量，还有七要素的自动气象站，它是在常规六要素的基础上增加了地温（含草温、地表温、浅层地温、深层地温），还有八要素的自动气象站，它是在常规七要素的基础上添加了蒸发。
在我们观测任务对能见度、称重降水、日照、辐射有需要时，也可以添加相对应的传感器，来完成观测任务。
1.2 DZZ4型的硬件结构自动气象站由采集器、传感器、光纤模块、供电系统等和外围设备组成。
采集器由一个主采集器和几个分采集器构成，采集器之间采用一对双绞线互连。
1.2.1DZZ4型的采集器DZZ4型自动气象站采用了WUSH-BH主采集器、WUSH-BG地温分采集器。
1.4.1DZZ4型采用的主采集器WUSH-BH主采集器是新一代数据采集器，它是自动气象站的核心，WUSH-BH数据采集器是在嵌入式LINUX实时多任务操作系统和ARM9平台上设计。
DZZ4自动气象站结构与原理
结构原理—温度传感器工作原理
铂电阻温度传感器是根据铂电阻的电阻值随温度变化的原理来测 定温度的。
测 V1、V2 值即可求得 Rt: Rt=R0*V1/V2
温度计算公式：T=A+B*Rt+C*Rt2
恒流源
A
Rt
R0
V1
V2
结构原理—温度传感器工作原理
如SL3-1，每翻斗计为0.1mm ➢ 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
结构原理—传感器
智能型传感器
传感器内含嵌入式处理器，进行数据采样和处理，直接输 出数据。采集器按一定协议直接读取其数据。 常见传感器
长线串口 直接连通
RS232/RS422/RS485 串口通讯电缆
数据传输 命令处理
数据传 输以及交 互控制命 令处理。
远程无线 数据传输
以太网 数据传输
GPRS CDMA1X 3G、卫星 通讯网络
远程中心站服务器
计算机网络
网络计算机
自动气象站电源供电系统
后备电源
电源（充电）控制器
蓄电池 交流市电 太阳能 风力发电
WUSH-BTH
DSC1 DSS1
结构原理—传感器
模拟量传感器
传感器输出电流或电压，采集器按规范要求对其进行采 样计算，输出各气象要素值。 温度: WUSH-TW100 （ZQZ-TW）温度传感器 温湿度:DHC2湿度传感器 其他 辐射传感器、蒸发传感器等
结构原理—传感器
数字量传感器
传感器输出脉冲或频率，采集器对其采样计算。 ➢ 雨量
计算机开机、安装ISOS软件、串口调试助手
DZZ4
聊城 市 莘县 气 象 局 于 ２ ０ １ ３年 ３月 １ ７日完成 Ｄ Ｚ Ｚ ４新
型 自动 气 象站 安 装 ， ４月 １日开 始 同 Ｃ Ａ ＷＳ ６ ０ ０ Ｓ Ｅ进 行 对 比。 至今 新 型站运 行稳 定 ， 数据 正常 ， 未 出现 异常情 况 。 从表 ２可 以看 出 ， 除降 水 量 、 蒸 发量 、 最 高 地温 、 极 大风
表 １ 观 测 要 素 对 比
任 何 时候误 差均 小于 １ ｓ 。 Ｃ Ａ ＷＳ ６ ０ ０型 自动 站 以采集 器 内部
时钟 计 时 ， 通 过 采 集器 校 正 计算 机 时 间 ， 需要 每 天 对 时 ， 保 证 采 集器 时钟误 差 小于 ３ ０ ｓ 。 ３ 通信传 输 功能增 强
各 采 集器 之 间采 用 Ｃ Ａ Ｎ 总线 控 制 ， 具 有 高 准确 性 、 高 可 靠 性、 易 维护 、 易扩展 的特 点 。
Ｄ Ｚ Ｚ ４新 型 自动气 象站新 增 了 Ｇ Ｐ Ｓ授 时模 块 ， 可 与 自动
气 象 站 高精 度 实时 时 钟 同 步 ， 确 保 自动 气 象站 实时 时 钟 在
各 种标准 传 感器信 号 。
Ｄ Ｚ Ｚ ４新 型 自动气 象站 和 Ｃ ＡＷＳ ６ Ｏ Ｏ Ｓ Ｅ型 自动 气 象站 的
观 测要 素对 比如 表 １ 所示。 ２ 自 动 校 时 功 能 的 改 善
Ｕ Ｓ Ｂ和 Ｒ Ｊ ４ ５接 口 ， 由１ 个 主 采集 器和 若干 分 采集 器 组成 ［ １ ］ 。
还可 提供 Ｃ Ｄ ＭＡ通信 选择 。 Ｃ Ａ ＷＳ ６ ０ ０ Ｓ Ｅ仅提 供 了 Ｒ Ｓ ２ ３ ２接 口的数据 电缆 通信 。
DZZ4自动气象站安装维护PPT教案
DZZ4自动气象站安装维护
会计学
1
选址和布局
选址和布局应遵照《地面气象观测规 范》和中国气象局有关规定进行。
2012年《观测司关于印发新型自动气象 站安装布局和相关业务规定的函》
2
观测布局图
3
常见应用
观测要素：气温、相对湿度、气压、风速、 风向、雨量、十路地温、蒸发、能见度、称 重降水、日照、辐射等要素。
2. 把红白色警示套管套在拉线上后，再用12个U 型M8双头螺栓把拉线固定在拉线地锚上，避雷 针引下线需用M10×20铜螺栓和螺母固定在接 地体上。
3. 调整拉线使风杆的十字方位都垂直于地面，拉 线不易拉得太紧。在钢丝绳拉紧过程中，应在 至少二个不同的方向目测风杆是否垂直于地面。
4. 检查指北针的方向是否指向正北，如果稍微有 误差可以松开固定底座螺母，对底座进行微调。
带插片的一头从下往上从雨量传感器底盘 的穿线孔中穿入，将雨量电缆打个结,以避 免误操作将雨量电缆拉出。
27
SL3-1型翻斗雨量传感器安装 4. 把雨量传感器底盘的三个安装孔分别套入
这三个螺丝然后分别调节下面的三个螺母 使雨量传感器底座呈水平状态，即水平泡 在中心圆圈内，然后在三个螺钉上再分别 拧上一个M8螺母并旋紧。不要用力过猛， 而导致雨量传感器变形。
52
采集器自检
采集器自检 AUTOCHECK
返回的内容包括 数据采集器日期、时间，GPS授时是否正常，通讯端口的通讯参数，采集 器机箱温度、电源电压，各分采集器挂接状态，各传感器开启或关闭状态
53
气压传感器维护 传感器测定拔海高度； 安装或更换传感器时应在断电下进行； 应避免阳光的直接照射或气流的影响；
气象观测站仪器设备配置标准表
台站结合特 定地域的观 测需求申报 配置。
测量范围：0%～100%；最大允许误差：±5%
4
观测 层
高空
气象观测 站类别
国家高空 气象观测
站
观测 仪器设备种
项目
类
雷电
雷电定位系 统
雷电
雷电定位系 统-新型
大气
中电 场的
大气电场仪
强度
垂直
气温、 气压、 湿度、 风向、
高空气象探 测雷达（L 波 段）
风速
许误差：±0.4mm（≤10mm）±4％（＞10mm）。
草面温度测量范围：﹣50～﹢80℃；最大允许误 差：±0.2℃（≤50℃）、±0.5℃（＞50℃）。 地面温度测量范围：﹣50～﹢80℃；最大允许误 差：±0.2℃（≤50℃）、±0.5℃（＞50℃）。 5～20cm 浅层地温测量范围：﹣40～﹢60℃；最 大允许误差：±0.3℃。 40～320cm 深层地温测量范围：﹣30～﹢40℃； 最大允许误差：±0.3℃。
附：
气象观测站仪器设备配置标准表
观测 气象观测 观测 层 站类别 项目
仪器设备种 数量上限（台、 价格上限
类
件、套/站） （万元）
最低使用年限 （年）
主要性能参数
备注
气温测量范围：﹣50～﹢50℃；最大允许误差：
±0.2℃。
气压测量范围：500～1100hPa；最大允许误差：
±0.3hPa。
相对湿度测量范围：0～100%；最大允许误差：
放球 前的 测试
探空仪基测 箱
放球 的接 收机
探空数据接 收机
制氢
电解水制氢 设备
数量上限（台、 价格上限 件、套/站） （万元）
1
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WUSH-TV2 WUSH-TW100 WUSH-BTH PTB220
ZQZ-TF
SL3-1 HMP45D WUSH-PD WUSH-BL-Z1
17
18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
地温分采防雷 组件 辐射分采防雷 组件 本地通讯计算 机端防雷组件 电源箱防雷组 件 10 米风杆 大型蒸发器及 导流筒 蒸发传感器防 辐射百叶箱 玻璃钢大百叶 箱 地温分采安装 立柱 辐射分采安装 立柱及支架 深层地温套管 计算机 计算机用不间 断电源 CF 卡（8G） 读卡器
ZQZ-TW
数量
生产单位 江苏省无线电科学研究所有限公司 江苏省无线电科学研究所有限公司 江苏省无线电科学研究所有限公司 江苏省无线电科学研究所有限公司 江苏省无线电科学研究所有限公司 江苏省无线电科学研究所有限公司 江苏省无线电科学研究所有限公司 江苏省无线电科学研究所有限公司 江苏省无线电科学研究所有限公司 江苏省无线电科学研究所有限公司 芬兰维萨拉公司 江苏省无线电科学研究所有限公司 上海气象仪器厂 芬兰维萨拉公司 江苏省无线电科学研究所有限公司 江苏省无线电科学研究所有限公司
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南京蒸百科技有限公司
福建建阳市兴业气象百叶箱厂
BB-1 型 0.8m 1.5m AWS9-A Optiplex76 0
Smartups-10 00
DZZ4 型自动气象站配置一览表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 名称 主采集箱 辐射分采集箱 地温分采集箱 主采集器 辐射分采集器 地温分采集器 温度传感器 蒸发传感器 高精度温度传 感器 BTH 温湿度智 能传感器 气压传感器 风传感器 0.1 双翻斗雨 量传感器 湿度传感器 电源箱 主采防雷组件 规格 WUSH-2000H WUSH-2000R WUSH-2000G WUSH-BH WUSH-BR WUSH-BG
南京蒸百科技有限公司
江苏省无线电科学研究所有限公司 江苏省无线电科学研究所有限公司 天津中环天仪股份有限公司
Dell 公司 APC 公司 Sandisk 公司 宏衢科技有限公司
ExtremeⅢ Ultimate
32
WUSH-FIB
1套
江苏省无线电科学研究所有限公司
33
GPS15L-W
1
台湾国际航电股份有限公司
光纤通信组件 （含 1 对 RS-232 转光纤转换器、 200 米单模或多 模光纤、 个电源 1 适配器） GPS 授时模块 （含 天线）
WUSH-BL-F1 WUSH-BL-F1 WUSH-BL-PC WUSH-BL-DY ZQZ-PG
E-601B 460mm× 290mm× 537mm
1套 1套 1套 1 1套 1套 1套 1套 1 1套 1套 1套 1 1 1