新型自动气象站工作原理、操作及维护ppt课件.ppt

《新型自动气象站工作原理、操作及维护ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、新型自动气象站工作原理、操作及维护主要内容一、新型自动气象站结构及工作原理二、新型自动气象站的安装及维护三、新型自动气象站故障检测一、新型自动气象站结构及工作原理（一）总体概述统一标准、统一功能、统一结构、统一方法、统一规范的设计思路统一设计以实现不同厂家间的互换性宽温度范围设计，整体可靠性得到提高电磁兼容性指标大幅度提高数据协议，数据计算方法等统一标准新型自动气象站定型部件包括：主采集器系统+常规六要素，地温分采集器系统+10层地温传感器，辐射分采集器。1.2、新型站的优点及对比功能强，综合处理能力强数据处理速度快

2、，数据处理功能强，数据存储量大，采用文件系统存储记录数据，增加了数据质量控制信息。支持多串口、多种通讯方式、支持WebServer访问功能等等。扩充方便通过外部总线技术，可以实现采集系统的随意扩展及裁减。常规六要素可以实现独立标定风速、风向、温度、湿度、雨量、气压可以实现脱离采集器系统，对传感器独立进行标定。1.2、新型站的优点及对比1.3、功耗及存储要求主采集器功耗不大于2W，分采集器功耗不大于0.5W，温湿智能测量传感器功耗不大于0.25W。主采集器内部存储容量：存储1小时的采样瞬时值、7天的瞬时气象（分钟）值、

3、1月的正点气象要素值，以及相应的导出量和统计量等。采集数据的外存储器（卡）：以文件方式进行存储，能够存储至少6个月全要素分钟数据，全部数据以FAT的文件方式存入，终端计算机通过通用读卡器可方便读取。1.4、供电要求自动气象站的供电电源为12V蓄电池。蓄电池的容量必须保证自动气象站能在脱离辅助电源的条件下连续工作7天。并在蓄电池电压低到不足以维持符合质量要求的观测工作前两天发出报警信息。个别功耗较大只适用于交流供电的传感器或装置（如通风防辐射罩、直接辐射、天气现象等）允许将辅助电源断电时间减少到不小于2小时。使用市电作

4、辅助电源的，市电电压允许波动范围为220V±30%，并提供市电断电及时报警功能。（二）系统结构2.1、嵌入式系统高性能的CPU一般是指32位CPU，包括：ARM7系列、ARM9系列以及现在比较新的ARMCortexM3系列或其他系列CPU等。Linux操作系统或WindowCE操作系统功能比较齐全。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/

5、IP通讯协议、USB通讯端口、多个RS232/RS485串口、CAN总线。2.2、CAN通讯方式CAN总线常用的标准协议：CANOpen协议CAN总线（ControllerAreaNetwork控制器局域网络）带有硬件控制器可以避免竞争冲突，可以实现多主方式。特点：通讯速度快，可实现“多主多从”的通讯方式。(三)采集系统新型自动气象站由主采集器加气候分采集器、辐射分采集器、地温分采集器和土壤水分分采集器构成系统。采集器之间采用CAN总线进行数据通讯。主采集器系统与终端计算机采用长线进行串口数据通讯。整个系统的供电由交

6、流电转+12VDC作为主电源，配蓄电池作为后备电源。三、采集系统新型自动气象站的系统结构以及CAN通讯连接分采集器根据观测内容及需求设置分采集器。分采集器采用ARM7架构的32位微处理器或单片机系统。把观测类型相对一致的观测要素集中到一起，由某个分采集器完成相关的数据采集。分采集器一般只完成相关的数据测量采集，并传送给主采集器。辐射观测分采集器观测要素包括：总辐射、净辐射、直接辐射、反射辐射、散射辐射、紫外A辐射、紫外B辐射、地面长波辐射（包括腔体温度）、大气长波辐射（包括腔体温度）、光合有效辐射以及日照。地温观测分

7、采集器观测要素包括：地表温度、草地温度、5cm地温、10cm地温、15cm地温、20cm地温、40m地温、80cm地温、160cm地温、320地温。（四）传感器系统4.1、气压传感器气压传感器用于测量大气气压传感器感应元件采用硅电容压力传感器输出方式：RS232;RS-485;0-5V;0-2.5V4.2温度传感器温度传感器用于空气温度和地温观测。传感器采用Pt100铂电阻转换方式。铂电组值范围：80～120Ω。4.2、温度测量传感器1.测量1脚（或者2脚）与3脚（或者4脚）之间的电阻值R12.测量1脚与2脚（或者3

8、脚与4脚）之间的电阻值R2。3.R1减去R2求得铂电阻的电阻大小R，利用公式：T＝（R－100）/0.385算出测量时的温度值，并与标准温度对比，对温度传感器的状况进行初步判断。提示：铂电阻的线缆分为两组，即1、2和3、4，组内没有明确的线序铂电阻为100Ω时，温度为0℃，温度每升高1℃，电阻增大0.385Ω。4.3、温湿传感器线序说明4.3、