气象观测专用技术装备测试方法_地面气象观测设备(试行)

附件3气象观测专用技术装备测试方法地面气象观测设备（试行）中国气象局综合观测司2015年12月编写说明《气象观测专用技术装备测试方法（试行）》针对气象观测专用技术装备测试而编制的，所涉及的装备是拟用于气象观测专用的仪器和设备（暂不包括气象卫星及人工影响天气作业设备），可以是整机、系统、传感器和部件等。

本《方法》目前主要包括以下部分：气象观测专用技术装备测试方法总则（试行）气象观测专用技术装备测试方法环境适应性（试行）气象观测专用技术装备测试方法地面气象观测设备（试行）气象观测专用技术装备测试方法高空气象观测设备（试行）根据需要，可补充增加其他类型装备的测试方法。

本《方法》由中国气象局综合观测司提出，中国气象局气象探测中心组织编写，经多次反复讨论修改，先后几易其稿，最终完成本《方法》的编写。

本《方法》的修改和解释权归中国气象局综合观测司。

本部分为《气象观测专用技术装备测试方法地面气象观测设备（试行）》，规定了地面常规气象观测装备测试的项目、要求、方法、数据处理及测试结果的评定原则等，云、能见度、天气现象等气象要素的观测设备可参照执行。

本部分主要起草人：杨云、王小兰、林冰、张雪芬、冯冬霞、王建凯、李建英、赵旭、丁蕾、边泽强、王天天、刘聪、陶法、张帆、胡树贞、茆佳佳、刘银锋。

目次1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 测试评估项目 (1)4 交接检查 (1)5 功能检查 (1)5.1 项目 (1)5.2 要求和方法 (2)5.3 结果与评定 (3)6 电气性能测试 (3)6.1 基本性能测试 (3)6.2 安全性测试 (5)7 测量性能测试 (6)7.1 项目 (6)7.2 要求和方法 (6)7.3 数据处理 (7)7.4 复测 (7)7.5 结果与评定 (8)8 环境适应性 (8)9 外场试验 (8)9.1 要求 (8)9.2 试验方法与数据录取 (8)9.3 数据处理 (9)9.4 试验分析 (9)10 综合评定 (12)气象观测专用技术装备测试方法地面气象观测设备（试行）1 范围本部分规定了地面常规气象观测装备测试的项目、要求、方法、数据处理及测试结果的评定原则等，云、能见度、天气现象等气象要素的观测设备可参照执行。

本部分适用于地面常规气象观测设备交接检查、功能检查，电气性能和测量性能的测试，环境适应性以及外场试验等。

2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB 6587.7 电子测量仪器基本安全试验GB 50169 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GJB 6556.2 军用气象装备定型试验方法第2部分：地面气象测量传感器和仪器GJB 6556.7 军用气象装备定型试验方法第7部分：设备整体性能和功能3 测试评估项目按照《气象观测专用技术装备测试方法总则（试行）》中的第9章开展下述项目的测试评估：a)交接检查b)功能检查c)电气性能测试d)测量性能测试（初测）e)环境适应性f)外场试验g)测量性能测试（复测）4 交接检查按照《气象观测专用技术装备测试方法总则（试行）》第8章进行交接检查。

5 功能检查5.1 项目功能检查通常包括但不限于以下项目：a)观测要素；b)初始化和参数设置；c)数据采集、处理和存储；d)数据接口和传输；e)数据质量控制；f)状态监控；g)远程配置和软件升级；h)校准或定标；i)终端操作命令及数据格式；j)图形产品；k)数据显示和打印；l)故障判断和报警；m)时钟同步；n)可配置及可扩展性；o)互换性；p)有关标准或规定的技术要求中规定的其它功能。

5.2 要求和方法5.2.1 通过终端操作命令进行参数配置检查，包括基本参数、传感器参数、通讯参数、质量控制参数等。

5.2.2 被试方应提供数据处理软件和各种应用的计算方法，检查所用计算公式或原理是否正确。

5.2.3 计算或挑选气象要素量最大值、最小值或达到规定值时的报警等比较和判断功能，应模拟相应的气象条件进行测试。

5.2.4 统计5.2.3各项的错误或正确的概率，在外场试验中进行检验，必要时，也可用相应的仪器进行比对观测。

5.2.5 若被试产品可以同时输出同一气象要素的几种不同表示方式，或能够以几个不同的气象量计算得出一个或几个其它气象要素量，测试时，应同时录取所有能够变换的数据，分别计算其误差。

5.2.6 对被试产品生成的平均或平滑计算后的结果，应用原始数据重新编制相应的数据处理程序进行计算，以检查被试产品计算方法的正确性。

5.2.7 存储功能，应通过多次存储试验以检查其可靠性，必要时，应结合环境适应性检查各种环境条件的影响。

5.2.8 数据接口和传输，应在外场试验中进行，所用附属设备和传输距离应符合技术指标要求。

必要时，可编制数据文件进行模拟传输试验，并确定数据传输的错误概率。

5.2.9 数据质量控制，采样瞬时值和瞬时气象值的质量控制（变化极限范围、变化速率和内部一致性检查）以及综合质量控制，应模拟相应的气象条件进行测试。

5.2.10 远程控制和软件升级，一般在外场试验中，应进行远程参数设置、修改和软件升级，变更传输方式试验等。

5.2.11 数据显示、打印功能，在测试和试验中观察，对于如图形、曲线等要显示或打印的应用文件，应检查其正确性及是否符合有关规范或业务使用要求。

5.2.12 故障判断和报警功能，应在测试中进行实际检查，若被试产品技术指标规定了判断和报警概率，必要时，可人为设置判断门限和报警条件进行实际的测试并统计其错误概率。

5.2.13 时钟同步，被试产品独立运行时，由实时时钟芯片提供系统时钟，需查看校时功能是否能将时钟改变为当前标准时间；当被试产品接入业务软件时，被试产品应支持网络时间协议的自动校时。

5.2.14 可配置及可扩展性，观测项目、通讯方式、辅助电源等应进行可配置和可扩展性检查和实际操作。

5.2.15 只有技术指标规定了互换性要求，才进行互换性检查。

被试方至少应提供三台被试产品，并另外提供要求互换的同样数量的替换部件。

若替换传感器、数据采集器或其它影响被试产品测试性能的部件，替换前应通过检查和测试并合格。

5.2.16 若被试产品配有计算机或单片机，替换后应允许重新输入替换件的计量检定结果。

传感器替换后应重新进行性能测试，其它部件替换后至少应进行功能检查。

5.2.17 替换后可能影响环境适应性的部件，应重新进行相应项目的环境试验。

5.2.18 替换前后的试验测试方法和所用标准器应相同。

5.3 结果与评定5.3.1 符合有关标准或规定的技术要求，判定为合格。

5.3.2 被试产品的功能和数据处理软件不符合有关标准或规定的技术要求或计算误差过大，应允许在规定时间内修改，修改后应重新进行测试和验证。

若经修改仍不符合要求，应判定为不合格。

5.3.3 被试产品的数据录取和处理软件应在规定时间内允许修改，但必须查明原因并征得测试方同意。

开始试验前和每次修改后的软件版本（源代码）都应由测试方保存。

5.3.4 传感器替换后的性能测试结果仍能符合被试产品技术指标要求，且不影响原功能，则认为具有互换性；若传感器互换后造成被试产品的功能改变或失去原有功能，判定为不具互换性。

6 电气性能测试6.1 基本性能测试6.1.1 项目若被试产品技术指标没有明确要求，电气性能通常进行下述项目的测试：a)被试产品整体和分系统(必要时)的电源要求、功耗；b)专用电池的放电电压，终止电压，内阻及充放电特性；c)有线传输、发送装置的带宽、速率、时间间隔；d)无线传输发射机的发射频率、频谱宽度、功率、脉冲宽度和天线方向性图；e)无线传输的接收机、有线传输的终端设备的灵敏度、带宽和实际接收效果；f)被试产品技术指标规定的其它电气性能参数。

6.1.2 要求和方法6.1.2.1 耗电功率及电池放电特性（1）当被试产品采用市电供电时，若功率小于1kW，通常用测试总电源输入电压和电流的方法计算耗电功率；若被试产品的耗电功率较大或为电感、电容负载应采用电度表，测试持续2h以上，用电度表记录的耗电度数（kWh）除以时间计算耗电功率。

测试时应采用技术指标规定的额定电压。

（2）若技术指标规定了分机电源的耗电功率，或为了分析分机电源的特性，可测量分机的耗电功率，其测试方法同（1）。

（3）若被试产品规定了不同工作状态的耗电功率，应分别在不同工作状态下测试。

（4）专用电池的放电特性应在实际使用中测试，分别在放电回路中并联电压表和串联电流表，根据被试产品的总放电时间确定测试的时间间隔，在总放电时间内应等间隔地测试15次以上，以获得放电特性曲线并确定终止电压。

（5）太阳能、专用电池和不间断电源，应在外场试验中进行。

由台站切断市电（交流供电传感器除外，GPS模块关闭），数据采集器在交流供电中断规定时间后应仍能保存所有的数据，即使在蓄电池电压低到不足以维持符合质量要求的观测工作时，在中断的交流电源恢复后，应能自动恢复正常工作。

6.1.2.2 发射和接收系统（1）地面气象观测仪器采用无线传输方式时，应测试其发射机功率和实际接收效果。

发射功率用功率计测试，测试场地应空旷，周围近距离内不应有金属反射物。

所用的接插件、传输线的阻抗应匹配。

（2）无线传输的实际接收效果，应在外场试验中在规定的距离内用规定的传输方式进行实际的接收测试，以判断被试产品采用发射频率的合理性及接收效果，并统计实际接收的数据传输的错误概率。

（3）在进行实际接收效果试验以前，应对被试产品的接收设备进行接收灵敏度和频带宽度等主要参数的检查。

6.1.2.3 数据传输线路及平台（1）在1km以内的有线传输装置，若技术指标没有规定传输参数，通常以实际传输效果作为判定的依据，不进行专门测试。

（2）若技术指标规定了传输性能和参数，应对每一规定参数进行测试。

同时应预先编制传输代码，以规定的速率进行传输，观察传输情况并统计数据传输的错误概率。

至少测试五次，每次至少要传输10组以上的代码。

（3）采用移动通信或卫星通信平台传输信号的被试产品，应进行实际的传输测试，以统计传输错误概率。

6.1.3 结果与评定（1）耗电功率不大于技术指标要求为合格，否则为不合格。

（2）若耗电功率不符合技术指标要求，但不影响被试产品整体的测试性能，且在工作时无明显的过热现象，可判定为合格，但必须在测试评估报告中说明。

（3）若技术指标没有耗电功率要求，其测试结果也应列入测试报告。

若由于耗电功率过大引起被试产品过热或影响测试性能，应提出改进建议，严重时可判定为被试产品整体性能不合格。

（4）无线传输和有线传输系统应以实际接收效果为判定依据。

当实际接收效果不能满足技术指标或使用要求时，应判定为系统整体性能不合格。