自动气象站建设规范_自动气象站监测系统设计

1.常见室外气象监测系统由哪几部分组成？

2.自动气象站的概述

各个自动气象站的配置可以不尽相同，但通常包括以下内容：

全天候数据记录器，可充电电池和遥测装置（可选）

气象传感器

太阳能电池板或风力发电机组

桅杆

外壳

自动气象站的外壳通常是全天候玻璃纤维，ABS树脂或不锈钢。

ABS塑料外壳的特点是重量轻，价格便宜。ABS塑料外壳是常用自动气象站外壳，但相比起玻璃纤维或不锈钢就显得不太安全和坚固。

玻璃纤维外壳的特点在于耐防化学或水的腐蚀。

不锈钢外壳是最佳选择，而且通常是316s/s或304s/s。不锈钢外壳具耐腐蚀及化学性。这些机箱也昂贵，同样大小的费用可以是玻璃纤维外壳一倍以上。

太阳能电池板

自动气象站的主要动力来源，通常是一个或多个太阳能电池板并联稳压器和一个或多个充电池。一般而言，太阳能电池板的输出是其最佳的只有每天5个小时。因此安装角度和位置是至关重要的。在北半球的太阳能电池板将被安装成面向南，南半球的则面向北。安装的角度则各有不同，但安装的角度绝不应为5度，是因为会使灰尘积聚而令电力输出下降。

在阳光充沛的情况下，12伏直流电太阳能电池板的输出值为：

5瓦= 400mA/hr

10瓦= 800mA/hr

20瓦= 1.6A/hr

40瓦= 3.3A/hr

桅杆

自动气象站使用的标准桅杆高度为2米，3米，10米和30米。亦有其它尺寸，但通常这些大小已被视作标准。

2米（6.6英尺）桅杆是用于测量影响人类的参数。桅杆高度为参照头部高度。

3米（9.8英尺）桅杆是用于测量影响农作物的参数（如小麦，甘蔗等）。桅杆高度为参照农作物的顶端。

10米（32.8英尺）桅杆是用于测量避免受树木影响的数据，如树木，建筑物或其他障碍物。通常这种自动气象站是测量风速和风向。

30米（98.4英尺）桅杆是用于测量参数分层数据模型。在2米，3米，10米和30米各个分层中测量风，湿度和温度。其他传感器则安装在2米或以下的高度。

常见室外气象监测系统由哪几部分组成？

（1）数字高精度自动气象站

观测要素齐全、可观测的气象要素有：环境温度、环境湿度、露点温度、风速、风向、气压、太阳总辐射、降雨量、地温（包括地表温度 、浅层地温、深层地温）、土壤湿度、土壤水势、土壤热通量、蒸发、二氧化碳、日照时数、太阳直接辐射、紫外辐射、地球辐射、净全辐射、环境气体共二十项数据指标。具有性能稳定，检测精度高，无人值守等特点，可满足专业气象观测的业务要求。

（2）移动式自动气象站

移动式自动气象站用一体化设计，它具有移动观测能力，测量精度高，集成多项气象要素的可移动观测系统。可测量风向、风速、温度、湿度、气压、雨量、光照度、土壤温度、土壤湿度、露点、太阳辐射量、太阳紫外线等多项信息并做公告和趋势分析，可以通过多种通讯方法将气象数据传输到气象中心计算机气象数据库中，便于用户对气象的数据的使用、分析和处理。可根据需要（测量的气象要素）灵活增加或减少相应的模块和传感器，任意组合，方便、快捷。

（3）便携式自动气象站

便携式自动气象站是一款便于携带，使用方便，测量精度高，集成多项气象要素的可移动观测系统。该系统用新型一体化结构设计，做工精良，开箱即可测量，测量位置灵活可变（田间，树丛，建筑，山谷等）。核心监测部分整体重量不超过5kg，高度集成，体积小巧，携带方便。

（4）车载自动气象站

最常用的是将气象站置于车顶棚之上，这样只要车可以到达的地方都可以变成监测点。但是传统的自动气象站在车载应用时，由于车辆在行进过程中不断发生的方向和速度的改变，致使测量结果中的风速风向值存在较大的偏差，为解决这一问题，车载自动气象站通过在气象站内置的GPS和电子罗盘，突破这一局限，完成了车载自动气象站的研发，实现了真正的移动观测。

（5）光伏电站环境测试系统

光伏电站环境监测系统是最新研发生产的专业针对光伏发电站的环境监测系统，该设备用新型一体化结构设计，便于携带，测量精度高，使用方便，可集温度、风速风向、太阳辐射、雨量、气压、电池板背板温度等多项信息并作公告和趋势分析，同时可通过多种通讯方式将气象数据传输到气象中心计算机气象数据库中，便于对气象数据的使用、分析和处理，是光伏电站监测环境因素的理想设备。

（6）旅游自动气象站

旅游景区自动气象站是针对各大景区及城市用户的一种实用型自动气象站，它除可测量常规气象要素如风向、风速、温度、湿度、气压、雨量外，还可对紫外线、特零地温（即零厘米土面、水泥面、沥青面、草坪）的观测，还可以根据用户的需要增加能见度、花粉浓度及二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳、噪声等污染指数的监测，为景区及城市环境保护提供科学依据。观测要素可以根据需求灵活调整和增减，还可以配套多种户内户外型显示屏，为游客及市民提供各类实时的气象资料。

（7）校园自动气象站

校园气象站专业针对与生活环境息息相关的观测指标进行设备配置，自动气象站对集数据信息以图表、数据的形式真实、直观的反应当前环境数据指标。可通过各种传感器对气压、气温、相对湿度、风向、风速、雨量、太阳辐射、空气质量等要素进行集、存储和显示。自动气象站也可以通过外接气象信息显示屏发布相关信息，也可通过校园网站对气象站集到的数据信息进行查询，方便师生对天气变化情况进行随时掌握，促进科学探究在中小学科学教育的开展。

自动气象站的概述

可在户外应用的气象监测系统由多种类型，比如针对农业应用、校园科普、市政气象监测等，组成部分通常有：电源设备（太阳能电板或电源）、支架、管理端、集终端、传输方式等，具体的应用设备有：

气象环境监测系统硬件设备

1、交通气象监测专属设备

为交通管理部门实时提供气象和道路状态数据来保证行车安全；同时也为交通气象预报提供及时、客观的观测资料；从而提高预报准确率。

2、全面而准确的交通气象测量参数，路面状况危险度指标化

高速公路自动气象观测站凝聚了我公司多年积累的传感器和集器技术设计经验；它用32 位处理器、24 位模/ 数转换、经过验证的算法和先进的软件技术确保气象信息的准确性。同时依据规范将测量数据指标化，为用户提供直观判据。

3、易安装、易维护

易于安装和架设，所有传感器均用快速插头与集器进行连接，设备出厂前已完成标校和调试；上电即可正常运行。设备内部为模块化设计，无需特殊工具，即可完成维护工作。

4、高可靠性，低维护费用

卓越的电磁兼容设计和严格的环境适应性设计使其能在各种恶劣环境下可靠工作；大批量的业务化使用和长期运行使其可靠性得到充分验证。完全自主研发，降低了软件费用和硬件成本，同时用通用的传感器和配件，减少维护时备品备件的周转量和用户购和管理成本；使用户节省更多的维护费用。

5、强大的中心站软件监控管理功能

中心站用面向对象思想进行系统分析与设计，软件开发基于windows 平台，用面向对象的编程工具和分析工具，软件产品成熟而先进，具有良好的扩充性、界面友好、安全可靠、实时性高的特点。软件支持有线和无线通信，完成数据集、处理、通信、存储和报文上传等功能。同时软件用面向对象的设计思想，软件界面人性化设计，用户可自定义各类报警阈值和显示模式，满足专业人士操作习惯。

6、微功耗设计

适用多种供电方式（交流、太阳能、风力发电机等）；提高了设备的环境适应性。

7、具有多种本地和远程通信方式

本地通讯（RS232、RS484/422）、远程有线通讯（PSTN、ADSL、光纤等）和远程无线通讯（SMS、GPRS、CDMA1X、卫星DCP 等）可同时应用。

8、灾害性天气和道路状况主动预警功能

当测量的要素指标超过用户设定的阈值，气象监测系统会将告警信息作为第一优先级主动向中心站监控平台传递，中心站收到告警数据后用声、光等形式提示管理者。

9、灵活的架构可以随时进行系统扩展

系统硬件上用积木式设计，观测要素可根据观测点的需求灵活配置，预留传感器接口以适应将来增加其它观测要素的潜在需求。系统软件设计按照未来业务系统发展规划，加强系统的扩展能力和兼容性能，充分保证满足不断完善的观测任务和需求。