天气现象自动化观测系统功能规格需求书

附件2

降水现象仪功能规格需求书

（试行版）

中国气象局综合观测司

2013年11月

目录

1 前言 (1)

1.1目标 (1)

1.2适用范围 (1)

1.3编写依据 (1)

2 功能要求 (2)

2.1观测要求 (2)

2.2数据格式 (2)

3 组成结构 (2)

3.1 传感器 (2)

3.2 数据采集 (2)

3.3 外围设备 (2)

3.4采集软件 (2)

4 技术要求 (3)

5环境适应性要求 (3)

5.1气候条件 (3)

5.2生物条件 (3)

5.3机械条件 (4)

5.4电磁兼容性要求 (4)

5.4.1电磁骚扰限制要求 (4)

5.4.2电磁抗干扰度要求 (5)

6 电源要求 (5)

7 可靠性要求 (5)

8可维护性要求 (5)

9 安全要求 (6)

9.1标记要求 (6)

9.1.1产品标识 (6)

9.1.2熔断器 (6)

9.1.3电源开关 (6)

9.1.4电击危险 (6)

9.1.5其他标记 (6)

9.2文件要求 (6)

9.3结构安全 (8)

9.4电气安全 (8)

9.4.1防电击危险 (8)

9.4.2保护接地措施 (8)

9.4.3过流保护 (9)

9.4.4基本电气安全要求 (9)

10防雷要求 (10)

10.1一般要求 (10)

10.2直接雷击的防护措施 (10)

10.3雷击电磁脉冲的防护 (10)

10.3.1屏蔽措施 (10)

10.3.2等电位连接和采用公用接地系统 (10)

10.3.3供电系统电涌保护措施 (10)

11 结构和外观要求 (11)

11.1 机械结构要求 (11)

11.2 机械强度要求 (11)

11.3 材料与涂覆要求 (11)

11.3.1 材料要求 (11)

11.3.2 涂覆要求 (11)

11.4 外观要求 (12)

1 前言

降水是指从天空降落到地面上的液态或固态的水，降水现象观测是地面气象观测的基本内容之一。

实现降水现象自动观测，将有效提高观测的频次和质量，为预报服务提供更多有价值的气象信息和观测产品，是气象观测自动化的重要组成部分。本需求书在《天气现象仪功能规格需求书（试验版）》的基础上，根据降水类天气现象的实际观测需求修订而成。本功能需求书由中国气象局气象探测中心牵头编写。

1.1目标

本功能规格需求书以实现降水现象自动化观测为目标，以天气预报、气候预测、人工影响天气、气象服务的需求为出发点，依托《天气现象仪功能规格需求书（试验版）》，提出降水现象仪的基本功能需求，旨在指导降水现象仪的设计、研发与使用。

1.2适用范围

本需求书适用于地面气象观测中降水现象仪的研发、考核、定型和使用。

1.3编写依据

《地面气象观测规范》（中华人民共和国气象行业标准，2007年）

《气象仪器和观测方法指南（第七版）》（世界气象组织，2005年）

《综合气象观测系统发展规划（2010-2015年）》（中国

气象局，2009年）

《新型自动气象（气候）站功能规格书》（中国气象局，2010年）

2 功能要求

能够自动实现降水天气现象要素观测，数据采样、存储和处理，并按照规定数据格式输出。

2.1观测要求

观测要素：实现对雨、毛毛雨、雪、雨夹雪、冰雹等5种天气现象的自动观测与识别。

2.2数据格式

以中国气象局气象探测中心发布的《地面观测气象数据字典》中天气现象部分数据格式为准。

3 组成结构

降水现象仪由传感器、数据采集、外围设备，及相关软件构成等部分组成。

3.1 传感器

降水传感器检测降水信号，并区分降水类型。

3.2 数据采集

数据采集部分指数据采集箱，内含接口单元、中央处理单元、存储单元等。

3.3 外围设备

外围设备包括供电电源和通讯接口等。

3.4采集软件

采集软件运行在数据采集控制单元中，应包含数据采

集、通信、控制、支持时间同步、采集参数自动保存、自重启、降水现象观测与识别、参数设置与信息查看等功能。

4 技术要求

（1）降水类天气现象识别准确率：不小于90%

（2）资料输出频次：1min

5环境适应性要求

5.1气候条件

工作温度：－40℃～＋50℃

相对湿度：10%～100%

大气压力：450～1060hpa

太阳辐射：1120w/m2

降水强度：0~6 mm/min

5.2生物条件

降水现象仪应采取适当的防霉菌措施，但除非使用在特殊的环境条件或使用方有要求时，不必通过长霉试验来鉴定其抗霉菌能力。

降水现象仪应采取适当的防止动物损坏措施，如鼠咬、蚁啃等。

工作在正常大气条件下的降水现象仪，应在材料、表面涂覆和工艺上采取相应的措施，使其具有一定的抗化学活性物质危害的能力。

盐雾试验时间应不少于48小时，其他试验条件符合有关行业或国家标准的要求。

5.3机械条件

正弦稳态振动：位移 1.5mm

加速度 5 m/s2

频率2～9Hz ；9～200Hz

非稳态振动（冲击）：峰值加速度40m/s2

自由跌落：高度0.25m

倾跌角度：30°

5.4电磁兼容性要求

5.4.1电磁骚扰限制要求

降水现象仪电源端口和信号端口的传导骚扰限制要求分别见表1和表2。

表1 电源端口传导骚扰限值

表2 信号端口传导共骚扰限值

降水现象仪电源端口和信号端口的辐射骚扰限值应满足表3的要求。

表3 在10m距离测量的辐射骚扰限值