DZZ4自動氣象站原理(201403業(yè)務站)課件

DZZ4自動氣象站蔣健qq:476502063目錄DZZ4自動站概述工作原理、組成傳感器、采集器電源系統(tǒng)通信3新型自動氣象（氣候）站是依據中國氣象局監(jiān)測網絡司《第二代自動氣象站功能規(guī)格需求書》要求，按照統(tǒng)一標準、統(tǒng)一功能、統(tǒng)一結構、統(tǒng)一方法、統(tǒng)一規(guī)范的設計思路，設計生產的一種高精度、高穩(wěn)定、易維護、低功耗、易擴展和具有實時遠程監(jiān)控功能的新型自動氣象觀測系統(tǒng)?？梢詽M足現(xiàn)有氣象觀測站的氣候觀測、天氣觀測和區(qū)域觀測業(yè)務的需要。摘自：《新型自動氣象（氣候）站評估報告》中國氣象局氣象探測中心，2010年DZZ4新型自動站特點4主要特性測量精度性能大幅提高采用CAN技術，滿足可擴充性統(tǒng)一設計以實現(xiàn)不同廠家間的互換性寬溫度范圍設計，整體可靠性得到提高電磁兼容性指標大幅度提高數(shù)據協(xié)議，數(shù)據計算方法等統(tǒng)一標準5新型自動氣象站：新技術、功能和性能

硬件MCU采用主流ARM9芯片，主頻200MHz，速度更快、功能更強大；

2005年主流芯片技術，與Ⅱ型站1985年芯片技術相比，整整20年的跨越！新型更高性能的電子電路、電子元器件；全貼片（Ⅱ型站雙列直插）；六層線路板；寬溫度范圍設計和試驗抗干撓設計

6新型自動氣象站：新技術、功能和性能

軟件嵌入式Linux操作系統(tǒng)，使自動氣象站真正具備了嵌入式計算機的功能，也使數(shù)據采集器達到了國外先進數(shù)據采集器的水平。一款以核心為基礎的、完全內存保護、多任務多進程的操作系統(tǒng)，它具有最新Unix的全部功能；支持廣泛的計算機硬件,包括大多數(shù)主流廠商的大部分芯片；Linux提供了強大的網絡功能；Linux由于其系統(tǒng)軟件的免費獲取、硬件費用低廉、應用廣泛、配置靈活的特點，近年來發(fā)展迅猛，已成為目前嵌入式產品中應用最廣泛的操作系統(tǒng)之一。7新型自動氣象站：新技術、功能和性能

數(shù)據質量檢查數(shù)據質量檢查規(guī)范符合《CIMO自動氣象站數(shù)據質量檢查指南》，《新型自動氣象(氣候)站功能規(guī)格書》；原始采樣值、瞬時氣象值、平均和統(tǒng)計值三級質量控制；檢查方法;超限值檢查；檢查值是否在設定范圍內？

如氣溫應在-90℃－+70℃之內內部一致性檢查；檢查不同要素值之間是否矛盾？

如:露點溫度≤氣溫時間一致性檢查；檢驗瞬時值的變化率是否合理？

如：在過去60分鐘時間內，氣溫變化小于0.1℃?？梢?！非錯誤！瞬時氣象值的最大允許變化率、最小應該變化率標準偏差8新型自動氣象站：新技術、功能和性能

可維性技術積木式設計模塊化安裝插拔式接線

更多維修指南和實例網絡化智能診斷DZZ4自動站組成注：如僅有新型自動站則不需采用串口服務器通信10主要技術指標主電源：DC12V，采集器工作范圍9V～15V；功耗：主采集器：<2W；數(shù)據內部存儲器：60d；

外部存儲：2G的CF卡存儲2年數(shù)據電磁兼容性靜電放電抗擾度：接觸放電4kV；空氣放電8kV。電快速瞬變脈沖群抗擾度：2kV，5kHz。浪涌(沖擊)抗擾度：1kA，8/20μs1112CAN通訊CANopen協(xié)議集定義了基于CAN的分布式工業(yè)自動化系統(tǒng)的應用標準以及CAN應用層通信標準。CANopen是CAN-in-Automation(CiA)定義的標準之一，并且在發(fā)布后不久就獲得了廣泛的承認。尤其是在歐洲，CANopen被認為是在基于CAN的工業(yè)系統(tǒng)中占領導地位的標準。CANopen協(xié)議最核心的部分是通過對象字典（ObjectDictionary）對設備功能進行描述。配置管理：新型自動氣象站采用現(xiàn)場總線進行設計，按照統(tǒng)一設計要求。主采集器實現(xiàn)整個系統(tǒng)的時間管理，從報文中分解氣象要素數(shù)據和狀態(tài)信息并進行處理?？蓴U展性強：已建自動氣象站擴展新的測量要素或增加傳感器時，不需要對系統(tǒng)已有的傳感器連接、布線作改動，只需要將新的分采集器和/或傳感器加入到系統(tǒng)中，并進行簡單的軟件升級/配置。13CAN通訊有硬件控制器實現(xiàn)在發(fā)送數(shù)據時出現(xiàn)的沖突管理，

確保數(shù)據傳輸?shù)目煽啃?。傳感?5傳感器模擬量傳感器傳感器輸出電流或電壓，采集器按規(guī)范要求對其進行采樣計算，輸出各氣象要素值。溫度:WUSH-TW100（ZQZ-TW）溫度傳感器溫濕度:DHC2濕度傳感器其他輻射傳感器、蒸發(fā)傳感器等16數(shù)字量傳感器傳感器輸出脈沖或頻率，采集器對其采樣計算。雨量如SL3-1，每翻斗計為0.1風向(ZQZ-TF)七位格雷碼，如239度為11111110度為0000000風速(ZQZ-TF)輸出頻率信號，V=0.1f傳感器內含嵌入式處理器，進行數(shù)據采樣和處理，直接輸出數(shù)據。采集器按一定協(xié)議直接讀取其數(shù)據。常見傳感器氣壓：DYC1氣壓計能見度：HY-35（HW-N1）能見度稱重降水：DSC1稱重雨量智能型傳感器18WUSH-TW100溫度傳感器精度：0.05℃19溫度傳感器接線圖四線制測溫法（Rt=100+0.385t

）100107..720℃Pt電阻R/Ω溫度T/℃0℃20DHC2濕度傳感器測量范圍：0%RH～100%RH分辨力：1%RH最大允許誤差：±3%RH(≤80%)±5%RH(＞80%)工作電壓：12V輸出信號：0—1v0V0.2V20%輸出電壓/V濕度/RH

RH=V*100%021WUSH-TH200濕度傳感器白黃綠黑藍棕紫紅電源+12V濕度信號地地屏蔽DHC2濕度接線圖22ZQZ-TF型測風傳感器風速性能指標：測量范圍：0m／s～80m／s

分辨率：0.1m／s

精度：±(0.3+0.02V)m/s

(V-實際風速)

起動風速：≤0.5m／s

抗風強度：≤80m／s

輸出信號:頻率工作電壓：5VDC風向性能指標：測量范圍0---360

分辨率：±3度23ZQZ-TF型風向傳感器七位格雷碼盤可將風向標軸的轉動角度的度數(shù)變換成二進制的數(shù)字信號。24ZQZ-TF型風速傳感器V=0.1f25ZQZ-TF型測風傳感器淡藍12芯插頭白紅紫棕橙黃(空)藍綠灰黑風速電源+5V風向信號D3風向信號D2風向信號D1風向信號D0風向信號D4風向信號D5風向信號D6風速信號WS風向電源+5V地屏蔽26SL3-1型翻斗式雨量傳感器技術指標：承雨口內徑尺寸：￠200mm

承雨口刃口銳角：40～45°

傳感器感量：0.1mm/斗雨強：0～10mm/min

分辨率：0.1mm

精度：±0.4mm(≤10mm時)±4％（＞10mm時）27DYC1型氣壓傳感器電源：12VRS232輸出測量范圍：500hPa～1100hPa分辨力：0.1hPa最大允許誤差：±0.3hPa長期穩(wěn)定性：±0.10hPa/a28ZQZ-TW地溫傳感器29WUSH-TV2型超聲蒸發(fā)傳感器測量范圍：0－100mm分辨力：0.1mm測量精度：1mm測量穩(wěn)定：±0.2mm工作溫度：－25℃～70℃相對濕度：≤98%RH；電源供電：12V輸出信號：4-20mA30DSC1稱重傳感器承水口內徑尺寸：200mm；容量（包括防凍液，蒸發(fā)抑制油）：600mm；分辨力：0.1mm；最大測量誤差(強度≥0.5mm/h)：±0.3mm，≤10mm時±3%，>10mm時；測量穩(wěn)定性：年漂移≤0.2mm，最大載荷量：30kg；質量分辨力：1g。輸出：RS232485方式脈沖信號31WUSH-BH采集器采集器采用ARM9系列32位微處理器，LIUNX操作系統(tǒng)CAN總線標準，CANOPEN協(xié)議大容量存貯，外接CF卡存貯（數(shù)據格式）RS232，RJ45，USB接口，網絡訪問功能狀態(tài)監(jiān)控（傳感器工作狀態(tài)、主采集器分采集器工作狀態(tài)）32采集器時鐘內部實時時，由鋰氬電池供電。產品壽命期內無須更換。精度優(yōu)于15秒/月。GPS對時，自動站時鐘精度始終優(yōu)于1秒？特別提醒：使用ISOS軟件停用此功能33WUSH-BTH智能傳感器兩個模擬通道，溫度和濕度傳感器CAN內部輸出，RS232接口可用維護檢定方便34WUSH-BH主采集器面板接口溫度濕度雨量風向風速總輻射蒸發(fā)氣壓能見度CANGPSCFRS232RS23235WUSH-BTH溫濕度分采集器RUNCANRCANE36自動站主機箱（采集系統(tǒng)）37地溫分采集箱38自動站額定電壓:12V交流供電避雷器開關電源AC220VDC12V太陽能電源電源系統(tǒng)39自動站主機箱（電源系統(tǒng)）充電保護模塊空氣開關開關電源蓄電池交流防雷模塊40通信有線光纖：通訊長度5KM（多模