自动气象站原理与测量方法
caws600自动气象站
雨量传感器的工作原理 SL2-1雨量传感器用来测量地面降雨量。翻斗式 雨量计由集水器、翻斗、调节螺钉、干簧管等构成。 在测量过程中，随着翻斗间歇翻倒动作，带动开关， 发出一个个脉冲信号，将非电量转换成电量输出。
地温传感器的工作原理 地温传感器是用来精确测量土壤温度和草面温度 的传感器，传感器的精度和稳定性依赖于Pt-100型 铂电阻元件的特性及精度级别。传感器配有5m 、 10m的屏蔽电缆，
单只地温偏差太大 故障现象：从采集软件界面上发现某地温偏差太大或为24.6℃。 故障原因：①、地温传感器损坏。②、4066芯片损坏。 排除方法：①、将疑似有故障的传感器与相邻的传感器 互换，若互换后故障现象与原故障不同，则说明原故障 层地温传感器损坏，更换此传感器即可排除故障。 ②、若互换后故障现象与原故障相同，则说明对应的 4066芯片损坏，更换此4066即可排除故障。
湿度： 测量范围： 0%~100%RH 输出：0%~100%RH，对应0~1VDC。 精度（+20℃） ±2%RH（0%—90%RH） ±3%RH （90%—100%RH） 温度特性： HMP45D 测量范围： -50~+60℃ 输出： 四线制电阻值 元件类型： Pt100
气压要素异常 故障现象：从采集软件界面上发现气压值为500或 偏差太大。 故障原因：①、气压传感器损坏。 排除方法：将万用表打到直流20V档上，测量采集 器3+、3-接线端子看是否有输出电压（0—2.5V对 应500—1100hPa）,气压计算公式 P=(1200/5)*V+500。如没有则更换气压传感器。
风速传感器 EL15-1/1A是响应快、启动风速低的光电子风速 计。感应部分由三个轻质锥形风杯组成，能在整个 工作范围内提供良好的线性，直到风速达到60m/s。 附着在中心不锈钢轴上的截光盘随轴旋转，每转动 一圈，切割红外光束14次，从而由光电晶体中产生 出一个脉冲链。输出的脉冲速率与风速成正比。
区域自动气象站工作原理及故障维修与维护
区域自动气象站工作原理及故障维修与维护摘要：本文首先介绍了区域自动气象站的工作原理以及故障维修与维护。
在工作原理部分，阐述了传感器测量原理、数据采集与传输以及数据处理与分析的过程。
在故障维修与维护部分，列举了常见的故障类型，以及介绍了故障诊断方法和排除步骤。
接着，讨论了维护与保养的重要性，包括定期检查与维护、传感器校准与更换、数据存储与备份以及系统软件更新与升级。
通过本文的研究，旨在更好地了解区域自动气象站的工作原理，并掌握故障维修与维护的方法，从而提高区域自动气象站的运行效率和可靠性。
关键词：区域自动气象站；工作原理；故障维修；维护前言气象是自然界中一种重要的自然现象，对人类的生产生活有着重要的影响。
气象观测是了解和研究气象现象的基础，而区域自动气象站作为一种自动化的气象观测设备，具有高效、准确、实时的特点，被广泛应用于气象监测和预报工作中。
然而，由于区域自动气象站长期暴露在自然环境中，容易受到各种因素的影响，如恶劣天气、电力供应故障、设备老化等，导致设备故障和数据异常[1]。
因此，对区域自动气象站的故障维修与维护工作进行研究，对于提高气象数据的可靠性和准确性，保证气象监测和预报工作的顺利进行具有重要的意义。
一、区域自动气象站的工作原理1.1传感器测量原理（一）温度传感器：温度传感器通常采用热敏电阻、热电偶或半导体材料等原理进行测量。
热敏电阻根据温度的变化改变电阻值，通过测量电阻值的变化来确定温度的变化。
热电偶则是利用两种不同金属的热电势差随温度变化的原理进行测量。
半导体材料则是利用半导体材料的电阻随温度变化的特性进行测量。
（二）湿度传感器：湿度传感器通常采用电容式、电阻式或电化学原理进行测量。
电容式湿度传感器利用湿度对电容器的电容值产生影响的原理进行测量。
电阻式湿度传感器则是利用湿度对电阻值的影响进行测量。
电化学湿度传感器则是利用湿度对电化学反应的影响进行测量。
（三）风速传感器：风速传感器通常采用旋转式或超声波式原理进行测量。
DZQ型便携式自动气象站说明书
DZQ6型便携式自动气象站说明书中环天仪（天津）气象仪器有限公司目录一、TYQ200采集器说明 (1)1.1采集器总体功能概述 (1)1.1.1数据采集部分 (1)1.1.2采集器支持的通信接口 (1)1.2采集器硬件技术指标 (1)1.2.1测量部分技术指标 (1)1.2.2电气技术指标 (2)1.3设备的安装与参数设置 (3)1.3.1接线图 (3)1.3.2设备的启动 (5)1.3.3设置参数的软件说明 (5)二、传感器的介绍及安装 (8)2.1DHC1型温湿度传感器 (8)2.1.1安装 (8)2.1.2 维护 (8)2.2XFY3-1型强风计 (9)2.2.1概述 (9)2.2.2工作原理 (9)2.3雨量传感器 (10)2.3.1概述 (10)2.3.2安装 (11)2.4气压传感器 (11)2.4.1 安装 (11)2.4.2 维护 (12)三、初次使用的基本流程 (12)一、TYQ200采集器说明1.1采集器总体功能概述1.1.1数据采集部分可以通过设置更改雨量值的系数，并且能够采集实时温度、风向、风速、湿度和气压等要素。
1.1.2采集器支持的通信接口该采集器自身具备无线数据通信功能，可支持中国移动的GSM/GPRS无线网络，采集器具体包含如下三种通信工作模式。
1.GPRS实时在线方式（只采用GPRS上报通信方式）通过GPRS发送数据，可以任意设置1~60分钟的数据上报时间间隔。
需要注意的是在设置参数时，有几方面是必须要设置的，即中心站IP地址、中心端口号、GPRS 接入点（为用户提供GPRS服务的服务商）。
2.短信方式（通过短信自动上报通讯数据）正点时刻自动通过短信方式，将正点数据发送到短信中心，这里必须要设置的是中心号码。
3.短信备份方式（以GPRS通讯为主要通讯方式，SMS为备份通讯方式）GPRS正常时，以GPRS通讯方式上报数据；当GPRS掉线等通讯不正常超过3分钟时，自动切换为SMS短信方式将小时数据上报到短信中心。
描述气温降水的方法
描述气温降水的方法气温和降水是大气变化的两个主要指标，对于气候的研究和天气预测都至关重要。
本文将详细探讨气温和降水的测量方法和影响因素，并介绍常用的气象仪器和技术。
一、气温的测量方法气温是指空气分子热运动的程度，通常以摄氏度或华氏度表示。
测量气温的方法有多种，下面是其中最常用的几种方法：1.温度计法温度计是测量气温最常见的工具之一，它基于物体随温度的变化而展开或收缩的原理。
常见的温度计有水银温度计和酒精温度计。
水银温度计适用于较低温度范围，而酒精温度计适用于较高温度范围。
2.电热传感器法电热传感器法是通过测量电热传感器的电阻或电流来确定气温。
常见的电热传感器有热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器等。
这种方法通常更适用于科学研究和工业领域，可提供更精确的温度测量结果。
3.红外线测温仪红外线测温仪是一种无接触式的温度测量设备，可以通过接收物体辐射的红外线来测量其表面温度。
由于无需直接接触测量物体，因此广泛应用于工业领域和医疗领域。
二、降水的测量方法降水是指大气中水分凝结并下降到地面的现象。
测量降水的主要方法包括以下几种：1.雨量计法雨量计是测量降水的常用工具，通常采用漏斗状设计，以收集和记录降水量。
常见的雨量计有圆筒式雨量计、蒸发碗和自动式雨量计等。
可以通过观察水位的变化来测量降水的数量。
2.雷达测量法雷达测量法是利用雷达原理来测量降水的强度和分布。
通过发送和接收雷达波束，可以获取到降水粒子的反射信号，并根据信号强度和回波延时来计算降水的强度和位置。
这种方法在天气预测和洪水预警中得到广泛应用。
3.卫星遥感法卫星遥感法利用卫星传感器通过观测大气中的云层特征，如云的光学厚度、温度和云粒子的分布情况，来推测降水的发生情况。
卫星遥感法广泛应用于大范围降水监测和气候研究领域。
三、气温和降水的影响因素气温和降水受到多种因素的影响，在进行气象观测和预测时需要考虑以下因素：1.大气环流大气环流是指大气中的气流运动模式和变化，包括高气压系统和低气压系统的形成与移动。
自动气象站与人工站观测数据差异原因分析
自动气象站与人工站观测数据差异原因分析【摘要】根据自动观测仪器和人工观测仪器的结构、原理及获取气象数据的方法，结合台站在实际应用中的具体情况，解析两者差异及误差的根本原因，并对自动观测和人工观测两种观测模式的优缺点进行对比，提出确保自动观测数据“三性”的措施。
【关键词】自动站人工站差异误差分析我国是最早进行气象观测的国家，很早就进行了风、云和雨的观测，但最初只是一些经验性的，并没有定量性的观测。
随着科学认识和技术的发展，观测气象要素的仪器相继出现，促进了气象站的建立和气象网的形成。
最初的地面观测仪器，由于结构较为简单，操作也比较方便，仪器本身比较稳定，故障率低，价格较为便宜，故一直沿用至今。
但由于制作仪器的工艺、所采用的材料、仪器的机械误差和人工观测中人为的因素的影响，故所观测的资料精度不够高。
且用这些仪器观测，时间密度有限，观测员的劳动强度大，出错的几率也大。
随着技术的进一步发展，地面气象观测的测定方法日趋多样化，逐步从人工观测向直接感应的观测方法过度。
逐步建立了自动观测气象站，成立了自动气象站网。
1 自动观测与人工观测数据差异原因分析气象观测在测定气象要素时，采用的是间接测量的方法。
自动气象站与人工站是采用两种不同的测量方法和技术，即使在仪器完全正常和性能良好的情况下，观测所得的数据绝大多数还会存在些差异。
自动观测与人工观测数据的差异主要是因为两者在观测仪器的原理、观测的时间和观测的样本等方面存在不同，因此必然存在着不可避免的差异。
抛开仪器性能的差别不说，单从观测的时间和观测的数据样本就差别很大。
人工观测在规定的几分钟内进行读数，而自动站有采集器时钟定时采集，时间上的误差仅在几秒钟之内；人工观测数据样本不可能进行得太多，每次进行一次读数，每天观测次数有限，而自动站采集数据，时次可以很密，采样速率可以达到秒级。
比如压、温、湿等每分钟采样6次，去掉最大值和最小值，求4次算数平均。
风速、风向每秒钟采样一次，以1秒钟为步长，求算出3秒钟、1分钟和2分钟的滑动平均值，再以1分钟为步长，求算出10分钟的滑动平均值，这就比人工观测精确得多。
自动气象站的发展方向与思考资料
自动气象站的发展方向与思考1气象自动观测的发展及其现状在气象预报与气候分析等气象研究应用领域,大气探测与测量是气象业务中最基础和最重要的工作之一,是实现天气预报和气候分析的数据基础和气象预报验证的标准。
自17世纪以来,气象观测业务的发展主要经历了三个阶段:地面观测形成阶段、高空探测阶段和遥感阶段,其中地面观测业务是气象观测业务的重要组成部分,是气象精细化预报的数据基础和数据来源。
1654年,Ferdinando II de Medici建立了世界上第一个气象观测站网络,该网络包含了巴黎、佛罗伦萨、米兰等八个城市的观测站点。
观测数据按固定时间间隔集中送往佛罗伦萨进行局部天气预报服务。
1837年,电报的出现使得更大区域的气象观测网络和有效的数据处理及其应用成为可能。
观测网络获取的空间数据可以构成一个区域内的近地面大气状况分布图,有助于气象工作者分析局部区域内某一时间段的气象变化过程。
然而,受观测空间范围、大气观测要素种类、数据传输速度以及数据处理能力的影响,该观测网络不能为日常天气预报提供准确、丰富的地面气象信息。
1849年,美国科学家Joseph Henry在Smithsonian研究院幵始了历史上第一个覆盖全美国的气象观测站。
此后,欧洲各国开始建立了基于陆基和海洋的各种气象观测站网络。
尤其是1851成立的英国气象局从最初的海洋气象观测站到世界上首个的逐日气象预报仅用了6年时间。
接下来50年,许多国家都建立了国家级气象服务的各种地面气象观测平台。
日本东京气象厅于1883年利用气象观测资料构建了历史上第一个地面天气图,直接将观测网络得到的实况资料与天气形势变化相关联,为日本成为当今世界气象强国奠定了坚实基础。
此后,气象观测网络成为气象预报、气候分析等各种气象服务和气象研究中准确重要的数据基础,也是气象工作中不可缺少的组成部分。
地面观测网络的发展史说明了观测站点的通讯条件和数据处理能力直接制约着观测网络的规模和时空观测密度。
新型自动站使用手册2
第二部分新型自动气象站的系统结构与原理2、新型自动气象站的系统结构与原理2．1、新型自动气象站应用到的新技术在新型自动气象站中应到了两项比较新的技术，即：嵌入式系统技术和外部现场总线技术。
2．1．1、嵌入式系统技术嵌入式系统是以高性能CPU数据处理器为核心处理器，嵌入操作系统，配置相关的外围组件，构成单板电脑系统。
高性能的CPU一般是指32位CPU，包括：ARM7系列、ARM9系列以及现在比较新的ARM Cortex M3系列或其他系列CPU等。
操作系统嵌入实时性比较好的操作系统，一般可以嵌入：µC/OS-II、FreeRTOS、µClinux 等。
以上操作系统的特点是：实时性比较好，规模相对比较小，所需要的硬件资源也不大。
但功能相对简单一点。
对于功能要求比较多的可以选用Linux操作系统或WindowCE操作系统。
其特点是：功能比较齐全，基本上具备标准电脑的全部功能，所构成的系统又称单板电脑。
Linux操作系统是开源的可以从网络上找到；WindowCE在使用时是需要付版权费用的。
外围部件配置基本上按照标准电脑的部件配置，包括：Flash存储器、RAM存储器、CF 卡（或SD卡）存储器、以太网络接口电路以及TCP/IP通讯协议、USB通讯端口、多个RS232/RS485串口、CAN总线。
图一、嵌入式系统基本结构图嵌入式系统的数据综合处理能力非常强大，在新型自动站系统中引入了嵌入式系统，可以大大提高自动气象站的数据处理能力，使很多复杂的数据分析、处理计算功能在数据采集器端得以实现。
嵌入式系统丰富的外设处理单元、多种通讯端口，可以非常方便地实时自动气象站的数据通讯处理、远程访问的功能。
2．1．2、外部总线技术外部总线是用来连接各个数据处理控制、数据处理单元，并完成数据传输、通讯处理功。
外部总线的功能就是实现多个数据处理控制、数据处理单元之间的数据通讯；外部总线的的电气结构要求简单，而且数据传输要稳定可靠。
DZZ5型自动气象站说明书(多要素)
1 2 3 系统概述 ....................................................................................................................................................... 1 技术指标 ....................................................................................................................................................... 3 数据采集系统 ............................................................................................................................................... 5 3.1 3.2 3.3 3.4 4 主采集器.............................................................................................................................................. 5 分采集器.............................................................................................................................................. 7 温湿智能测量传感器 .......................................................................................................................... 9 总线 ................................................................................................................................................... 10
自动气象观测系统简介
云高仪维护
周期性维护主要是窗口的清洁。 唯一的机械运动部件-----窗口调
节空气鼓风机的正常功能也需要 检查。
前向散射能见度仪
前向散射能见度仪 FD12
前向散射能见度仪FS11
前向散射能见度仪 FD12安装
距跑道中心线120米跑道中间处。 传感器测量高度离跑道面2.5米。
散射测量
modem
风显示器
室内
RS485
前散射传感器
跑道灯光
大气透射仪和背景亮度计 中央风站
气象站
-- 风向风速 - 温度湿度 - 压力 - 雨量计
室外
云高仪
场地站过来的Modem线缆
云高仪
1_CLOUD_SENSOR
跑道传感器配置图
2_CLOUD_SENSOR
QFE: PRESSURE_xA
QFE: PRESSURE_xB
能自动观测和传递气压、气温、相对湿度（或露点）、风 向、风速和雨量等常规气象要素信息的观测装置。
自动气象观测系统型号
AviMeT AWOS (南宁、郑州、长沙。。。） MIDAS IV AWOS（广州、深圳。。。） AWOS2000 AWOS（海口。。。） MIDAS600 AWOS（）
自动气象观测系统厂家
RWY dir: Smaller (Right)
4_RVV_SENSOR
4_WIND_SENSOR 4_TU_SENSOR 4_PRESSURE_SENSOR
5_RVV_SENSOR
5_WIND_SENSOR 5_TU_SENSOR 5_PRESSURE_SENSOR
3_RVV_SENSOR
3_WIND_SENSOR 3_TU_SENSOR 3_PRESSURE_SENSOR
自动气象站原理与测量方法
温度传感器均采用的是铂电阻。
• (2)热敏电阻—在美国普遍所有此传感器
• （1）铂电阻 • 我国采用的测温传感器也是从芬兰引进，我们国家测量湿度的传感
器不太理想，引进芬兰的这个传感器温湿度不是做在一起的。
• 铂电阻和温度的关系也即电阻与温度的关系用以下公式来表示： • RT=R0（1+αt+βt2) • 其中 • R0为0℃时的金属电阻（100.0欧）Rt为温度t℃时的温度 • A和b为电阻的一次和二次项电阻温度系数。 • 测定电阻值就可知道温度值。从电阻与温度的关系式就可以知道铂
• 如果需要将观测数据远距离发送，可在
设定程序控制下，通过发送设备定时进 行观测数据的传输，也可通过收发送设 备进行应答式数据收集和传输。
• 若配有数据存储卡（模块），可按设定
时次将观测数据存入其中，定期收回处 理。
• 此外，还可对运行状态进行远程监控。
• 华创升达生产的CAWS600型自动站介
• 而振筒式气压传感器是通过激振线圈与外界相通后，随着
大气压力的变化产生电容频率或电压的变化而测量出气压 的变化值。
• 两种内部都有温度补偿电容，都不会因为外界温度的变化
而使测量值发生变化，保证了测量的精度。
（3）气压传感器的误差和缺陷
• 1）校准漂移值—基点漂了或没有漂不好
确定（在日常工作中难以发现）
自动站组成框图
2、工作原理
• 各个传感器的感应元件随着气象要素值的变化，
使得相应传感器输出的电信号产生变化，这种变 化由CPU实时控制的数据采集器所采集，进行线 性化和定标处理，实现工程量到气象要素量的转 换；对数据进行质量控制，通过预处理后，得出 各个气象要素的实测值。（比如温度，它采集到 的是一个模拟量，是一个低压信号，与温度是一 一对应的关系，那么在采集器里面经过定标处理 后就转化成实时的气象温度值了）
DZZ3新型自动气象站技术说明20140822
新型自动气象站系统结构
气温传感器 湿度传感器 气压传感器 风速传感器(10米) 风向传感器(10米) 雨量传感器(翻斗、大 翻斗或容栅式) 总辐射传感器 蒸发传感器 能见度传感器 气温传感器(3支) 通风防辐射罩 通风速度(3个) 降水量传感器(称重、 大翻斗) 风速(1.5米)传感器 红外地温传感器
主采集器通信接口
通信 接口 CAN 用途 主、分采集器 通信 终端操作 数量 1 2
蒸发量
能见度 固态降水 渐近开关
模拟（电流）
RS485 RS232 数字（电平）
1
1 1 1
新型自动气象站主采集器
嵌入式系统的定义：
以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、 适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的 专用计算机系统。
模拟量采样测量电路
差分电压信号测量 1）适用传感器： 辐射传感器 2）信号输出： mV级差分电压 3）测量方式： 测量差分电压 4）典型电路：
嵌入式系统的硬件组成
事件计数接口
数据采集器提供3个16位高速计数器，计数器最大容量可达 到0xFFFF（65535） 在本系统中主要用于风速传感器输出频率测量、雨量传感器 的脉冲信号计数测量 输入信号首先经过防雷抗干扰电路，再经施密特整形和单稳 态滤波电路，接入MCU的定时计数器和中断计数单元，由MCU 采集计数，可以有效保证测量的准确可靠
RS485长线传输连接本地业务系统 RJ-45网络接口 连接远程业务系统 USB设备接口 连接标准USB存储设备（自动识别，不需驱动程序），通过该口 可以将数据采集器内的数据卸载到USB存储设备内
嵌入式系统的硬件组成
CAN总线接口
主采集器通过CAN总线与各分采集器、智能传感器进行通讯 和数据交换 接口电路由CAN控制器和CAN收发器组成，与MCU通过SPI 总线相连接 支持CANopen协议
自动气象观测站的工作原理
自动气象观测站的工作原理作者：张忠文成来源：《中国科技博览》2015年第10期[摘要]随着科学技术的不断进步，气象观测技术也有了新的发展。
随着信息网络系统的普遍发展，自动气象站已越来越普及。
目前我国各级气象台站大都使用自动气象站仪器采集数据。
自动气象站对地面气象的观测比人工观测所获取的气象数据更加便捷，气象要素观测的代表性、准确性和及时性都有所提高，减轻了测报工作人员的工作量，更好得反映出大气近地面层的真实状况。
文章重点对自动气象观测站的工作原理、技术特点及观测的注意事项做了简要的探讨。
[关键词]自动气象站工作原理观测的注意事项中图分类号：TM46 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）10-0291-01一、前言自动气象站通过气象观测，为天气预报、气象情报、气候分析和科学研究提供重要依据，根据气象观测项目的不同，气象观测可分为地面气象观测、高空探测和专业气象观测三类。
做好计算机网络维护是保证自动站数据正常采集和传输的前提，而实时的数据备份能够保证资料的完整性和安全性。
因此，熟练掌握自动站观测的程序是测报工作者必备的基础，而掌握备份线路的切换和数据异常的处理方法能够减少错情的发生，从而保证气象局地面测报工作的正常进行。
二、自动气象站自动气象站可以实时探测气温、湿度、气压、风速、风向、降雨量、紫外线、辐射等气象信息，可以通过网络实时观测气象数据。
下面介绍一下自动气象站的工作原理、硬件基本配置、观测的主要地面气象要素和技术特点。
2.1 工作原理自动气象站具有对不同区域气候的全方位观测功能。
气象站的基本构造包括自动气象站、气象站主机、控制台、专业气象数据采集软件组成。
自动气象站通过不同的传感器采集地面气象要素数据，数据采集完成后通过网络统一传输到气象服务器上，再经气象采集软件处理各项数据，观测的实时气温、气压、风向、风速等气象数据通过专业气象软件传出，并在气象站主机上自观显示各项气象要素值，不同自动气象站点所观测的气象数据可以通过网络上传让更多的人及时了解天气变化情况。
自动气象站使用说明书
目录第一章系统概述--------------------------------------------------------------------------------------- 21.1 概述--------------------------------------------------------------------------------------------- 21.2 系统构成--------------------------------------------------------------------------------------- 21.3 系统特点--------------------------------------------------------------------------------------- 21.4 系统配置清单--------------------------------------------------------------------------------- 3 第二章传感器、设备主要参数与安装说明------------------------------------------------------- 42.1 传感器主要参数------------------------------------------------------------------------------ 42.2 设备主要参数--------------------------------------------------------------------------------- 42.3 设备安装说明--------------------------------------------------------------------------------- 5第三章数据采集控制器使用说明------------------------------------------------------------------- 83.1 概述--------------------------------------------------------------------------------------------- 83.2 传感器接口说明------------------------------------------------------------------------------ 83.3 技术指标-------------------------------------------------------------------------------------- 93.4 数据采集控制器的使用方法-------------------------------------------------------------- 103.5 按键与显示介面介绍----------------------------------------------------------------------- 10 第四章监测分析软件的介绍与使用---------------------------------------------------------------- 144.1 概述-------------------------------------------------------------------------------------------- 144.2 安装、卸载与运行--------------------------------------------------------------------------- 154.3 登陆界面与主菜单介绍--------------------------------------------------------------------- 174.4 实时数据的界面操作------------------------------------------------------------------------ 184.5 全要素实时曲线界面操作------------------------------------------------------------------ 194.6 单要素实时曲线界面操作------------------------------------------------------------------ 204.7 历史趋势界面操作--------------------------------------------------------------------------- 214.8 通讯参数的设置------------------------------------------------------------------------------ 224.9 子站参数设置与管理------------------------------------------------------------------------ 234.10 子站参数浏览------------------------------------------------------------------------------- 244.11 子站时间校对------------------------------------------------------------------------------- 244.12 子站容量控制操作------------------------------------------------------------------------- 254.13 导出数据的操作---------------------------------------------------------------------------- 25 后记-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 26第一章系统概述1.1 概述：DZR-N2自动气象站是由大自然测控技术有限公司研制开发，针对温度、湿度、降雨量、风速和风向五种环境要素的综合监测系统。
自动气象站原理与测量方法
自动气象站原理与测量方法随着科技的不断发展，自动气象站已经成为了气象观测的主要手段之一。
自动气象站能够自动采集、处理、存储气象要素数据，并能够实现远程监测和控制。
本文将介绍自动气象站的原理和测量方法。
一、自动气象站的原理自动气象站是利用微处理器、传感器和通信技术等现代电子技术手段，对气象要素进行自动采集、处理、存储和传输的设备。
自动气象站的原理如下：1. 传感器自动气象站采用多种传感器来测量气象要素，包括温度、湿度、气压、风速、风向、降雨量等。
传感器能够将气象要素转换成电信号，然后通过模数转换器转换为数字信号进行处理。
2. 微处理器自动气象站采用微处理器来控制采集、处理和存储气象要素数据。
微处理器能够实现自动控制、计算、显示和存储等多种功能。
3. 通信技术自动气象站采用通信技术将采集到的气象数据传输到数据中心或用户终端。
通信技术包括有线和无线两种方式，有线通信一般采用以太网或串口通信方式，无线通信一般采用GPRS、CDMA、3G、4G等移动通信技术。
二、自动气象站的测量方法1. 温度测量自动气象站采用热敏电阻、热电偶或半导体温度传感器来测量温度。
温度传感器安装在一个遮阳的仪器箱内，以避免受到日照的影响。
温度传感器的精度一般为±0.5℃。
2. 湿度测量自动气象站采用电容式湿度传感器或热电偶湿度传感器来测量湿度。
湿度传感器安装在遮阳的仪器箱内，以避免受到日照和雨水的影响。
湿度传感器的精度一般为±2%RH。
3. 气压测量自动气象站采用压电传感器或电容传感器来测量气压。
气压传感器安装在遮阳的仪器箱内，以避免受到日照和风的影响。
气压传感器的精度一般为±0.3hPa。
4. 风速测量自动气象站采用超声波风速仪或热线风速仪来测量风速。
风速仪安装在一个高度为10米的塔上，以避免受到地面摩擦和建筑物的影响。
风速仪的精度一般为±0.1m/s。
5. 风向测量自动气象站采用风向传感器或风向标来测量风向。
自动气象站
自动气象站
自动气象站是一种能自动进行定时观测、发报或记录的地面综合观测装置。
可以主要测量气温、气压、湿度、风向、风速、降水量等基本气象要素，也可以根据不同需要测量天气现象、能见度、地温、日照时数、太阳总辐射等。
测量到的
资料数据通过电话线、无线电通讯或卫星通信等方式集中发
给中心站进行数据资料的储存和处理。
随着科学技术的发展，自动气象站将逐步替代人工观
测。
目前，大多设置在边远地区、海岛、高山等人烟稀少的
地区，有时为了科研工作需要，在一定地区进行加密观测而
配置自动气象站。
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。
DZZ5型与DZZⅡ型自动气象站观测资料的对比分析
DZZ5型与DZZⅡ型自动气象站观测资料的对比分析1. 引言1.1 研究背景自动气象站是气象观测系统中的一种重要设备，能够自动地收集和记录各种气象要素的数据，对气象学研究和气象预报起着重要作用。
随着科技的发展，现代化的气象观测设备也不断更新换代，DZZ5型和DZZⅡ型自动气象站就是其中的代表。
在气象观测领域，DZZ5型和DZZⅡ型自动气象站是比较常见的两种型号，它们在观测精度、数据传输速度、稳定性等方面都有各自的优势。
对这两种型号的自动气象站进行观测资料的对比分析，有助于了解它们在不同气象条件下的表现，为气象预测和气象科研提供参考依据。
1.2 研究目的研究目的是通过对DZZ5型与DZZⅡ型自动气象站观测资料的对比分析，深入了解两种自动气象站在观测数据上的差异，为气象监测和预测提供更准确的数据支持。
通过对比分析结果，探讨DZZ5型和DZZⅡ型自动气象站在不同气象要素观测上的优劣势，为气象站的选择和使用提供科学依据。
通过研究DZZ5型与DZZⅡ型自动气象站观测资料的对比分析，可以为气象站技术改进和升级提供参考，促进气象观测技术的发展和进步。
研究目的旨在为提高气象观测数据的精准性和可靠性，推动气象领域的科学研究和应用实践。
1.3 研究意义气象站是气象观测的基础设施，具有重要的气象信息收集功能。
DZZ5型与DZZⅡ型自动气象站是目前常用的气象站型号，它们在观测资料的精度、稳定性和自动化程度上存在差异。
通过对这两种气象站的观测资料进行对比分析，可以帮助我们更好地了解它们在气象观测中的优缺点，为气象预报和气候研究提供科学依据。
研究意义在于深入挖掘DZZ5型与DZZⅡ型自动气象站的观测特点，探讨它们在不同气象要素观测中的表现差异，为气象数据质量评估提供参考。
通过对比分析，可以为气象站技术改进和更新提供指导，推动气象观测技术的发展。
对DZZ5型与DZZⅡ型自动气象站观测资料的对比分析还有助于提升气象预报的准确性，为应对气候变化和天气灾害提供支持。
自动气象站建设技术标准
自动气象站建设技术标准一、引言随着气象观测技术的不断发展，自动气象站成为现代气象观测系统中的重要组成部分。
自动气象站不仅可以提高气象观测数据的准确性和精度，还能减少人力投入和降低观测成本。
为了保证自动气象站在各种气象条件下能够稳定可靠地运行，制定相关的技术标准显得尤为重要。
本文将对自动气象站建设技术标准进行详细介绍，以期为相关领域的从业人员提供参考。
二、基本要求1. 设备可靠性：自动气象站在各种气象条件下能够稳定运行，设备故障率低；2. 数据准确性：自动气象站测量数据准确、精度高；3. 通讯稳定性：自动气象站与数据中心之间的通讯稳定可靠，数据传输速度快；4. 环境适应性：自动气象站能够适应各种恶劣气象条件；5. 维护便捷性：自动气象站易于维护和管理，维护成本低。
三、技术标准1. 自动气象站选址自动气象站应选址在远离建筑物、树木等遮挡物的开阔地带。
应避免选址在易受洪涝、滑坡等自然灾害影响的区域。
2. 自动气象站设备自动气象站应包括测风仪、温湿度传感器、雨量计、辐射测量仪等基本气象观测设备，并配备用于数据采集、处理和传输的终端设备。
设备应选用国家标准符合要求的产品，确保性能稳定可靠，且易于维护和更换。
3. 供电系统自动气象站应采用稳定可靠的供电系统，可选择太阳能、风力发电等可再生能源作为主要供电方式，同时配备备用电源以应对特殊气象条件下的电力中断情况。
4. 数据传输自动气象站应具备可靠的数据传输系统，包括有线、无线等多种传输方式，保证观测数据能够实时、准确地传输至数据中心。
5. 环境适应性自动气象站设备应具备良好的环境适应性，能够在恶劣气象条件下正常运行，并能够对恶劣环境进行预警和保护。
6. 维护管理自动气象站应具备远程监控和远程维护功能，可以对设备进行远程巡检、故障诊断和数据传输状态监测等操作，以降低维护成本和提高工作效率。
四、结论自动气象站的建设技术标准是保障其有效运行和数据准确性的重要保障。
制定并执行严格的技术标准，将对提高气象观测质量和保障气象服务的准确性有着重要的意义。
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程度和资料的时空密度，提高我国大气探 测的现代化水平，减少人工观测引起的误 差，从而提高地面观测资料的可靠性，减 轻观测人员的劳动强度。
• 在现有台站建设自动气象站，可以提高现有气
象台站观测资料的时间密度；在野外建设自动 气象站，可以提高观测资料的空间密度，如目 前大量建设的区域气象观测站。
电路，实现了软件模块化、硬件积木化，单片 微处理器的应用使其具有较强的数据处理、记 录和传输能力，并逐步投入业务使用。
• 成熟的自动气象站：进入90年代以来，自动气
象站在许多发达国家得到了迅速发展，建成了 业务性自动观测网。如美国的（ASOS）、日本 的（AMEDAS）、芬兰的（MILOS）和法国的 （MISTRAL）自动化观测系统等。
第一章 概述
• 1、自动站的涵义 • 顾名思义，它是一个能自动采集、处理、
存储和传输地面气象信息的设备（装置）， 其功能类似一个自动气象站，但它还不能 完全代替一个观测员的人工观测。
• 自动气象观测系统，在网络系统中，自动
气象站也称子站，将许多子站和一个中心 站用通讯网络连接起来，形成自动气象观 测系统。从狭义上说是指自动气象站，从 广义上说是指自动气象站网。
• 如果配上微机终端可实时按设定的菜单将
气象要素值显示在计算机屏幕上，并按规 定的格式存储在计算机的硬盘上。在定时 观测的时刻，数据采集器将采集到的数据 传到计算机里经过微机处理后。还将气象 要素值存入规定格式的定时数据文件中。 同时可按规定，生成各种气象报告；对观 测资料进一步加工处理后，生成全月数据 文件，利用配备的打印机可打印输出气象 记录报表。
• 第一代自动气象站：20世纪50年代末，有前苏联
研制的M36型自动气象站，美国研制的AMOS— III型自动气象站。缺点：观测要素少、结构简单、 准确度低。
• 第二代自动气象站：60年代中期，能适应较严酷
的气候条件，缺点：未能解决存储和传输问题， 无法形成完整的自动观测系统。
• 第三代自动气象站：70年代初，大量采用集成
4.自动气象站的基本要求
➢主要功能要求：
1、自动采集各类气象要素的观测数据，经处理后 发送至终端设备。
2、按照规定公式自动计算海平面气压、水汽压、 相对湿度、露点温度等，以及所需的各种统计 数据。
3、按照业务需求，编发各类气象报文，编制各类 气象报表（数据文件）和发送实时观测数据。➢主要技术性能来自标第二章 结构及工作原理
• 1、组成 • 自动站的种类很多，但不管是哪一种，其组成与
原理大致是相同的。自动气象站由硬件和系统软 件组成，硬件包括传感器、采集器、通讯接口、 系统电源、计算机等，系统软件有采集软件和地 面测报业务软件。为了实现组网和远程监控，还 须配置远程监控软件，将自动气象站与中心站联 接形成自动气象观测系统。
• 随着大量自动气象站建设投入使用，提升了我
国地面气象观测站网的时空密度，对增强监测、 警报、预测能力，为科学研究、科学试验、天 气预报、气候预测、人工影响天气、城市环境 气象和气象灾害决策服务等方面，提供了更准 确、更及时、更有效的地面气象观测资料。
3.自动观测与人工观测的差异
• 仪器原理差异 • 时空差异 • 样本差异 • 时次差异
• 如果需要将观测数据远距离发送，可在
设定程序控制下，通过发送设备定时进 行观测数据的传输，也可通过收发送设 备进行应答式数据收集和传输。
• 若配有数据存储卡（模块），可按设定
时次将观测数据存入其中，定期收回处 理。
象站，配有终端设备。目前在业务上使用的就是 这类自动气象站。
• 无人值守的自动气象站是一种全自动的自动气象
站，只含有能实现自动测量的气象要素，要素的 多少根据用户的需要而定，可以定时或非定时的 采集数据，直接远距离传输给用户，也可以把此 数据存储在本站存储器内，定时回收处理。
6.国内、国外自动气象站发展概 况
• 实时自动气象站：能按规定的时间实时
提供气象观测数据的自动气象站。
• 非实时自动气象站：只能定时记录和存
储观测数据，但不能实时提供气象观测 数据的自动气象站。
• 根据对自动气象站人工干预情况也可将自动气象
站分为有人值守的自动气象站和无人值守的自动 气象站。
• 有人值守的自动气象站是一种人机结合的自动气
自动气象站的主要技术性能指标：测量要素 及其测量范围，数据采样率，数据处理方法， 准确度，数据存储能力，数据传输方式等。
5.自动气象站的种类
• 自动气象站有不同的分类方法，按提供数
据的时效性，通常分成实时自动气象站和 非实时自动气象站两类。世界气象组织仪 器和观测方法委员会（CIMO）把自动气 象站分成提供实时资料的实时自动气象站 和记录资料供非实时分析用的非实时自动 气象站两类。
• 我国自动气象站研制工作始于20世纪50年代后期，
至今已有40年代的历史。70年代初研制出5台无 人自动气象站。90年代后期，我国第一批自动气 象站设计定型，并获准在业务中使用。截至2003 年，全国有1000多个台站使用了自动气象站，并 实现了组网。国产的自动站在质量、性能、适应 恶劣气候的能力方面与发达国家生产的自动气象 站有较大差距，主要受科学技术水平和经济因素 的制约。
• 自动气象站的组成一般由传感器、数据采
集器、微机、系统电源、通讯接口等组成。
• 传感器将气象参数转换成数据采集器所需
的模拟量、数字、频率等，以便进行测量， 数据采集器将传感器送来的参量按设定的 要求进行处理。经过处理的气象资料用有 线或无线方式传输给用户，或存储起来。
2、使用自动站的目的
自动站组成框图
2、工作原理
• 各个传感器的感应元件随着气象要素值的变化，
使得相应传感器输出的电信号产生变化，这种变 化由CPU实时控制的数据采集器所采集，进行线 性化和定标处理，实现工程量到气象要素量的转 换；对数据进行质量控制，通过预处理后，得出 各个气象要素的实测值。（比如温度，它采集到 的是一个模拟量，是一个低压信号，与温度是一 一对应的关系，那么在采集器里面经过定标处理 后就转化成实时的气象温度值了）