dzz4型自动气象站用户手册.doc

1、DZZ4 型自动气象站培训教材江苏省无线电科学研究所有限公司DZZ4 型自动气象站用户手册江苏省无线电科学研究所有限公司二一一年九月第 61 页目 录DZZ4 型自动气象站I第1章产品简介11.1系统结构11.2传感器21.2.1温湿度智能传感器31.2.2风向、风速传感器41.2.3翻斗式雨量计41.2.4气压传感器41.2.5地温传感器51.2.6蒸发传感器51.3采集器61.3.1WUSH-BH 主采集器61.3.2WUSH-BTH 温湿度分采集器81.3.3WUSH-BG地温分采集器101.4供电单元111.5数据存储111.5.1采集器内存111.5.2CF卡111.6实时时钟111

2、.7GPS对时121.8网络功能121.9通信121.10防雷13第2章安装指南142.1选址和布局142.1.1防雷142.2基础施工142.3安装准备工作142.3.1布线要求142.3.2工具准备152.3.3设备成套性检查152.3.4中心站建设152.3.5使用自制风杆或风塔的注意事项162.3.6现场调试工具的配备162.4现场安装过程162.4.1部件安装162.4.2现场接线和复查292.5中心站计算机安装32第3章操作运行333.1.1通信串口设置333.1.2台站基本参数设置333.1.3运行业务软件353.1.4蒸发传感器相关参数设置363.2数据质量控制参数363.3外

3、部设备、传感器的检查和测试373.3.1检查 GPS373.3.2数据采集器自检373.3.3翻斗式雨量传感器383.3.4蒸发传感器383.3.5检查采样值383.4串口调试软件使用举例383.4.1SSCOM32.exe38第4章日常维护404.1传感器日常维护404.1.1气压传感器404.1.2风速风向传感器维护404.1.3百叶箱和温湿度传感器维护404.1.4翻斗雨量传感器维护404.1.5蒸发传感器维护414.1.6地表和浅层地温传感器维护414.1.7草面温度传感器维护424.1.8深层地温传感器维护424.2主采集器维护424.2.1程序启动424.2.2程序关闭424.2.

4、3程序升级434.2.4telnet 登录434.2.5FTP 登录434.2.6WEB 访问434.2.7CF 卡操作434.2.8U盘操作454.2.9网络操作454.3电源维护454.4业务计算机维护464.4.1交流电源和UPS维护464.4.2电脑维护464.4.3业务软件日常维护464.5通信检查46第5章故障排除475.1采集器故障排除475.1.1主采集器的气象要素缺测475.1.2分采集器的气象要素缺测475.2RUN指示灯不亮475.3CANE指示灯闪烁475.4温度值或湿度值异常475.5其他485.5.1CF 上不能存储文件485.5.2采集器中存储数据达不到规定的天数

5、485.5.3不能访问网络495.5.4GPS 对时功能不起作用495.5.5采集器软件故障排除495.6传感器故障排除505.6.1缺测故障505.6.2传感器超差故障505.6.3目视故障505.7电源故障排除505.8业务计算机故障排除515.8.1通信故障515.8.2操作系统故障515.8.3业务软件故障51第6章技术指标526.1测量性能526.2系统时钟准确度526.3数据存储量(分钟数据)536.4通信接口536.5电源536.6环境适应性536.7电磁兼容性53第7章附录 基础施工图55附图1 观测场布局示意图55附图2 风杆基座施工图56附图3 风杆拉线基座施工图57附图4

6、 雨量基座施工图58附图5 立柱基座施工图59附图6 百叶箱基础施工图60第1章 产品简介DZZ4 型自动气象站吸收了电子信息技术最新发展成果、采用现代总线技术路线和产品、严格按照中国气象局新型站功能规格书的要求而研制的新一代自动气象站。该自动气象站适应现代气象业务发展需求，在测量性能、数据质量、要素扩充性、可靠性、可维性等方面有长足进步，可以充分满足业务观测新标准、新需求。该型(考核时型号为WUSH-2000)自动气象站通过了中国气象局组织的考核和设计定型，在考核中成绩优异，名列前茅。DZZ4 型自动气象站是我公司结合国家气象业务发展和当前自动化技术，基于多年的自动气象站专业设计经验，采用当

7、今成熟的、稳定的、先进的电子测量、数据传输和控制系统技术而设计，能满足现有气象观测站的气候观测、天气观测和区域观测业务的需要；该产品具有高可靠性、高准确性、易维护、易扩展等特点。自动气象站在硬件结构设计上，采用“积木式”结构和CAN总线技术，利用双绞线互联主采集器和各分采集器。基于客户需求，在现场能快速实现功能扩展，充分贯彻了灵活性的特点。硬件结构上由传感器、主采集器、分采集器和外围设备等组成。通过对系统进行简化，DZZ4 型自动气象站可以适合于各类业务应用。常见的应用有： 常规六要素，观测气温、相对湿度、气压、风速、风向、雨量； 七要素，观测常规六要素以及地温(含草温、地表温、浅层地温、深层

8、地温)； 八要素，观测常规六要素、地温(含草温、地表温、浅层地温、深层地温)以及蒸发； 需要时可以扩充能见度、称重降水、日照、辐射等要素或传感器。1.1 系统结构自动气象站由传感器、采集器和外围设备组成。采集器由一个主采集器和若干分采集器构成，采集器之间采用 CAN 总线(一对双绞线)互连。在现场只需接入新的分采集器和传感器，就可以快速部署从而实现功能扩充，满足监测需求的变化。系统结构图参考图1。图1 系统结构图1.2 传感器自动气象站所选用的传感器符合相关行业标准并经行业主管部门列装，列于下表：传感器种类传感器名称型号模拟传感器地温传感器ZQZ-TW高精度气温传感器WUSH-TW100湿度传

9、感器WUSH-TH200HMP45D蒸发传感器WUSH-TV2总辐射传感器FS-S6数字传感器翻斗式雨量计SL3-1风向、风速传感器ZQZ-TF智能传感器气压传感器WUSH-TP300PTB220温湿度智能传感器WUSH-BTH(含ZQZ-TW3、WUSH-TH200或HMP45D)能见度传感器HW-N1称重式降水传感器WUSH-WP激光雪深传感器WUSH-SD1.2.1 温湿度智能传感器WUSH-BTH 温湿度智能传感器是我公司研制的集温度、湿度测量功能于一体的智能化传感器，它符合中国气象局新型自动气象(气候)站功能规格书关于温湿度智能传感器的功能、性能和接口规定，可直接到自动气象站的 CA

10、N 总线上。温度探头的标准配置为WUSH-TW100高精度铂电阻传感器，湿度选用 WUSH-TH200湿度传感器。WUSH-TW100是我公司研制的高精度铂电阻温度传感器，等级为 IEC60751 AAA，测量范围 (-50+60)。传感器采用不锈钢铠装，防护级别达到IP67。该传感器具有极佳的可互换性和长期稳定性，广泛应用于气象、水文和环保等部门。WUSH-TH200是我公司最新研制并通过中国气象局考核的新一代湿度传感器，湿敏元件采用维萨拉公司新一代电容式湿敏元件HUMICAP180R，具有更高的测量准确度，更好的耐高湿性能和长期稳定性，可以实现与HMP45D温湿度传感器的兼容。1.2.2

11、风向、风速传感器风向、风速传感器的标准配置为我公司研制的 ZQZ-TF 型测风传感器。传感器的风杯进行了优化设计，并由特种工程塑料注塑成型，提高了测量精度和抗风强度；风向标尾翼板用质量轻、强度高、刚性好在高温高压条件下成型的非金属材料制造，提高了抗风强度，该技术已获得国家专利授权（专利号：ZL 2005 2 0069692.1）。传感器轴承具有创新的多级迷宫式防尘结构，大大提高了防尘效果，使轴承清洗维护周期延长一倍。该创新设计已获得国家专利授权（专利号：ZL 2005 2 0069693.6）。 传感器还具有较好的耐腐蚀能力、抗浪涌能力，并能承受较大的向上垂直风力，可以适应海岛环境。自动气象站

12、也能支持 EL15-1C 风速传感器和 EL15-2C 风向传感器。1.2.3 翻斗式雨量计雨量计的标准配置为 SL3-1 双翻斗雨量计(0.1mm/翻斗)。雨水由承水器汇集后经漏斗注入上翻斗，累积到一定量后，倒入计量翻斗进行计量，每 0.1mm 雨量，使干簧开关闭合一次。通过上翻斗的缓冲，可有效减少计量翻斗翻动过程中的降雨损失，提高测量准确度。1.2.4 气压传感器气压传感器采用我公司开发并通过中国气象局考核的WUSH-TP300大气压力传感器，该传感器采用维萨拉公司的BAROCAP硅电容压力敏感元件，具有卓越的压滞特性、重复性、高可靠性、高准确性、长期稳定性好、免维护等特点。WUSH-TP

13、300型气压传感器测量性能优于我国目前绝大多数气象台站正在使用的PTB220气压传感器，并且在机械结构、电气接口、安装尺寸和通信协议等方面均兼容PTB220，完全可以实现无缝替换，大大方便原有台站的维护，降低维护成本。1.2.5 地温传感器地温传感器选用 ZQZ-TW 高精度铂电阻传感器。ZQZ-TW是我公司研制的高精度铂电阻温度传感器，等级为 IEC60751 A，测量范围 (-60+80)。传感器采用不锈钢铠装，防护级别达到IP67。该传感器具有极佳的可互换性和长期稳定性，适合于土壤或不同下垫面(如地面、草面、路面等)的温度测量，广泛应用于气象、水文和环保等部门。1.2.6 蒸发传感器蒸发

14、传感器选配我公司的 WUSH-TV2 型超声蒸发传感器，该传感器全程参加了新型自动站考核，考核期间运行稳定，数据准确，能够满足业务观测需求。该传感器采用连通器原理和超声波测距原理，大大降低了水面波动对蒸发测量的影响，具有高稳定性、高分辨力、高测量准确度等优点。传感器由测量探头、测量筒、蒸发皿、连通器、水圈、小百叶箱等组成。 测量探头通过检测测量筒内超声波脉冲发射和返回的时间差的来测量水位变化情况并转换成电信号输出，测量探头还具温度补偿功能。测量筒和测量探头置于百叶箱内，改善了测量环境，有效地提高了测量准确度和稳定性。测量探头的输出为 (420)mA 电流信号，可以进行远距离传输。蒸发桶采用业务台站常用的 E-106B 蒸发桶，并对它进行了改造，使它适合安装连通器。1.3 采集器自动气象站中包括 WUSH-BH 主采集器、WUSH-BTH 温湿度智能传感器(分采集器)和 WUSH-BG 地温分采集器。1.3.1 WUSH-BH