DZZ4自動(dòng)氣象站原理(201403業(yè)務(wù)站)課件

DZZ4自動(dòng)氣象站蔣健qq:476502063目錄DZZ4自動(dòng)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(dòng)氣象（氣候）站是依據(jù)中國(guó)氣象局監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)司《第二代自動(dòng)氣象站功能規(guī)格需求書》要求，按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一功能、統(tǒng)一結(jié)構(gòu)、統(tǒng)一方法、統(tǒng)一規(guī)范的設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)生產(chǎn)的一種高精度、高穩(wěn)定、易維護(hù)、低功耗、易擴(kuò)展和具有實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能的新型自動(dòng)氣象觀測(cè)系統(tǒng)?？梢詽M足現(xiàn)有氣象觀測(cè)站的氣候觀測(cè)、天氣觀測(cè)和區(qū)域觀測(cè)業(yè)務(wù)的需要。摘自：《新型自動(dòng)氣象（氣候）站評(píng)估報(bào)告》中國(guó)氣象局氣象探測(cè)中心，2010年DZZ4新型自動(dòng)站特點(diǎn)4主要特性測(cè)量精度性能大幅提高采用CAN技術(shù)，滿足可擴(kuò)充性統(tǒng)一設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)不同廠家間的互換性寬溫度范圍設(shè)計(jì)，整體可靠性得到提高電磁兼容性指標(biāo)大幅度提高數(shù)據(jù)協(xié)議，數(shù)據(jù)計(jì)算方法等統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)5新型自動(dòng)氣象站：新技術(shù)、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(qiáng)大；

2005年主流芯片技術(shù)，與Ⅱ型站1985年芯片技術(shù)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(shè)計(jì)和試驗(yàn)抗干撓設(shè)計(jì)

6新型自動(dòng)氣象站：新技術(shù)、功能和性能

軟件嵌入式Linux操作系統(tǒng)，使自動(dòng)氣象站真正具備了嵌入式計(jì)算機(jī)的功能，也使數(shù)據(jù)采集器達(dá)到了國(guó)外先進(jìn)數(shù)據(jù)采集器的水平。一款以核心為基礎(chǔ)的、完全內(nèi)存保護(hù)、多任務(wù)多進(jìn)程的操作系統(tǒng)，它具有最新Unix的全部功能；支持廣泛的計(jì)算機(jī)硬件,包括大多數(shù)主流廠商的大部分芯片；Linux提供了強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能；Linux由于其系統(tǒng)軟件的免費(fèi)獲取、硬件費(fèi)用低廉、應(yīng)用廣泛、配置靈活的特點(diǎn)，近年來發(fā)展迅猛，已成為目前嵌入式產(chǎn)品中應(yīng)用最廣泛的操作系統(tǒng)之一。7新型自動(dòng)氣象站：新技術(shù)、功能和性能

數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查規(guī)范符合《CIMO自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查指南》，《新型自動(dòng)氣象(氣候)站功能規(guī)格書》；原始采樣值、瞬時(shí)氣象值、平均和統(tǒng)計(jì)值三級(jí)質(zhì)量控制；檢查方法;超限值檢查；檢查值是否在設(shè)定范圍內(nèi)？

如氣溫應(yīng)在-90℃－+70℃之內(nèi)內(nèi)部一致性檢查；檢查不同要素值之間是否矛盾？

如:露點(diǎn)溫度≤氣溫時(shí)間一致性檢查；檢驗(yàn)瞬時(shí)值的變化率是否合理？

如：在過去60分鐘時(shí)間內(nèi)，氣溫變化小于0.1℃?？梢?！非錯(cuò)誤！瞬時(shí)氣象值的最大允許變化率、最小應(yīng)該變化率標(biāo)準(zhǔn)偏差8新型自動(dòng)氣象站：新技術(shù)、功能和性能

可維性技術(shù)積木式設(shè)計(jì)模塊化安裝插拔式接線

更多維修指南和實(shí)例網(wǎng)絡(luò)化智能診斷DZZ4自動(dòng)站組成注：如僅有新型自動(dòng)站則不需采用串口服務(wù)器通信10主要技術(shù)指標(biāo)主電源：DC12V，采集器工作范圍9V～15V；功耗：主采集器：<2W；數(shù)據(jù)內(nèi)部存儲(chǔ)器：60d；

外部存儲(chǔ)：2G的CF卡存儲(chǔ)2年數(shù)據(jù)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(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)以及CAN應(yīng)用層通信標(biāo)準(zhǔn)。CANopen是CAN-in-Automation(CiA)定義的標(biāo)準(zhǔn)之一，并且在發(fā)布后不久就獲得了廣泛的承認(rèn)。尤其是在歐洲，CANopen被認(rèn)為是在基于CAN的工業(yè)系統(tǒng)中占領(lǐng)導(dǎo)地位的標(biāo)準(zhǔn)。CANopen協(xié)議最核心的部分是通過對(duì)象字典（ObjectDictionary）對(duì)設(shè)備功能進(jìn)行描述。配置管理：新型自動(dòng)氣象站采用現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行設(shè)計(jì)，按照統(tǒng)一設(shè)計(jì)要求。主采集器實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)間管理，從報(bào)文中分解氣象要素?cái)?shù)據(jù)和狀態(tài)信息并進(jìn)行處理?？蓴U(kuò)展性強(qiáng)：已建自動(dòng)氣象站擴(kuò)展新的測(cè)量要素或增加傳感器時(shí)，不需要對(duì)系統(tǒng)已有的傳感器連接、布線作改動(dòng)，只需要將新的分采集器和/或傳感器加入到系統(tǒng)中，并進(jìn)行簡(jiǎn)單的軟件升級(jí)/配置。13CAN通訊有硬件控制器實(shí)現(xiàn)在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)的沖突管理，

確保數(shù)據(jù)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(duì)其進(jìn)行采樣計(jì)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(duì)其采樣計(jì)算。雨量如SL3-1，每翻斗計(jì)為0.1風(fēng)向(ZQZ-TF)七位格雷碼，如239度為11111110度為0000000風(fēng)速(ZQZ-TF)輸出頻率信號(hào)，V=0.1f傳感器內(nèi)含嵌入式處理器，進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣和處理，直接輸出數(shù)據(jù)。采集器按一定協(xié)議直接讀取其數(shù)據(jù)。常見傳感器氣壓：DYC1氣壓計(jì)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(cè)溫法（Rt=100+0.385t

）100107..720℃Pt電阻R/Ω溫度T/℃0℃20DHC2濕度傳感器測(cè)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(hào)：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(lán)棕紫紅電源+12V濕度信號(hào)地地屏蔽DHC2濕度接線圖22ZQZ-TF型測(cè)風(fēng)傳感器風(fēng)速性能指標(biāo)：測(cè)量范圍：0m／s～80m／s

分辨率：0.1m／s

精度：±(0.3+0.02V)m/s

(V-實(shí)際風(fēng)速)

起動(dòng)風(fēng)速：≤0.5m／s

抗風(fēng)強(qiáng)度：≤80m／s

輸出信號(hào):頻率工作電壓：5VDC風(fēng)向性能指標(biāo)：測(cè)量范圍0---360

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

承雨口刃口銳角：40～45°

傳感器感量：0.1mm/斗雨強(qiáng)：0～10mm/min

分辨率：0.1mm

精度：±0.4mm(≤10mm時(shí))±4％（＞10mm時(shí)）27DYC1型氣壓傳感器電源：12VRS232輸出測(cè)量范圍：500hPa～1100hPa分辨力：0.1hPa最大允許誤差：±0.3hPa長(zhǎng)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(cè)量范圍：0－100mm分辨力：0.1mm測(cè)量精度：1mm測(cè)量穩(wěn)定：±0.2mm工作溫度：－25℃～70℃相對(duì)濕度：≤98%RH；電源供電：12V輸出信號(hào)：4-20mA30DSC1稱重傳感器承水口內(nèi)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(cè)量誤差(強(qiáng)度≥0.5mm/h)：±0.3mm，≤10mm時(shí)±3%，>10mm時(shí)；測(cè)量穩(wěn)定性：年漂移≤0.2mm，最大載荷量：30kg；質(zhì)量分辨力：1g。輸出：RS232485方式脈沖信號(hào)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(biāo)準(zhǔn)，CANOPEN協(xié)議大容量存貯，外接CF卡存貯（數(shù)據(jù)格式）RS232，RJ45，USB接口，網(wǎng)絡(luò)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(shí)鐘內(nèi)部實(shí)時(shí)時(shí)，由鋰氬電池供電。產(chǎn)品壽命期內(nèi)無須更換。精度優(yōu)于15秒/月。GPS對(duì)時(shí)，自動(dòng)站時(shí)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(gè)模擬通道，溫度和濕度傳感器CAN內(nèi)部輸出，RS232接口可用維護(hù)檢定方便34WUSH-BH主采集器面板接口溫度濕度雨量風(fēng)向風(fēng)速總輻射蒸發(fā)氣壓能見度CANGPSCFRS232RS23235WUSH-BTH溫濕度分采集器RUNCANRCANE36自動(dòng)站主機(jī)箱（采集系統(tǒng)）37地溫分采集箱38自動(dòng)站額定電壓:12V交流供電避雷器開關(guān)電源AC220VDC12V太陽(yáng)能電源電源系統(tǒng)39自動(dòng)站主機(jī)箱（電源系統(tǒng)）充電保護(hù)模塊空氣開關(guān)開關(guān)電源蓄電池交流防雷模塊40通信有線光纖：通訊長(zhǎng)度5KM（多模