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小型氣象站觀測站的工作原理

發(fā)布時間: 2018-06-26  點擊次數(shù): 4150次

小型氣象站觀測站的工作原理

     隨著科學技術(shù)的不斷進步,氣象觀測技術(shù)也有了新的發(fā)展。隨著信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的普遍發(fā)展,自動氣象站已越來越普及。目前我國各氣象臺站大都使用自動氣象站儀器采集數(shù)據(jù)。自動氣象站對地面氣象的觀測比人工觀測所獲取的氣象數(shù)據(jù)更加便捷,氣象要素觀測的代表性、準確性和及時性都有所提高,減輕了測報工作人員的工作量,更好得反映出大氣近地面層的真實狀況。文章重點對自動氣象觀測站的工作原理、技術(shù)特點及觀測的注意事項做了簡要的探討。 


自動氣象站 工作原理 觀測的注意事項 
  、前言 

  自動氣象站通過氣象觀測,為天氣預(yù)報、氣象情報、氣候分析和科學研究提供重要依據(jù),根據(jù)氣象觀測項目的不同,氣象觀測可分為地面氣象觀測、高空探測和專業(yè)氣象觀測三類。做好計算機網(wǎng)絡(luò)維護是保證自動站數(shù)據(jù)正常采集和傳輸?shù)那疤?,而實時的數(shù)據(jù)備份能夠保證資料的完整性和安性。因此,熟練掌握自動站觀測的程序是測報工作者*的基礎(chǔ),而掌握備份線路的切換和數(shù)據(jù)異常的處理方法能夠減少錯情的發(fā)生,從而保證氣象局地面測報工作的正常進行。 
  二、自動氣象站 
  自動氣象站可以實時探測氣溫、濕度、氣壓、風速、風向、降雨量、紫外線、輻射等氣象信息,可以通過網(wǎng)絡(luò)實時觀測氣象數(shù)據(jù)。下面介紹下自動氣象站的工作原理、硬件基本配置、觀測的主要地面氣象要素和技術(shù)特點。 
  2.1 工作原理 
  自動氣象站具有對不同區(qū)域氣候的觀測功能。氣象站的基本構(gòu)造包括自動氣象站、氣象站主機、控制臺、專業(yè)氣象數(shù)據(jù)采集軟件組成。自動氣象站通過不同的傳感器采集地面氣象要素數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)采集完成后通過網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)傳輸?shù)綒庀蠓?wù)器上,再經(jīng)氣象采集軟件處理各項數(shù)據(jù),觀測的實時氣溫、氣壓、風向、風速等氣象數(shù)據(jù)通過專業(yè)氣象軟件傳出,并在氣象站主機上自觀顯示各項氣象要素值,不同自動氣象站點所觀測的氣象數(shù)據(jù)可以通過網(wǎng)絡(luò)上傳讓更多的人及時了解天氣變化情況。 
  2.2 自動氣象站系統(tǒng)基本配置 
  自動氣象站的硬件系統(tǒng)基本配置包括:具有液晶顯示漢字與圖形功能的自動氣象站監(jiān)測儀1臺、傳感器(溫度,濕度,風速,風向,氣壓,紫外輻射,雨量,土壤溫度、土壤濕度、二氧化碳)各1臺、氣象觀測支架1套、實時監(jiān)測分析軟件(光盤)1 張、數(shù)據(jù)通訊及傳感器連接電纜1套、戶外大屏幕顯示屏可根據(jù)實際需要選配。 自動氣象站的般具備這些基本配置,都能完成各項自動觀測功能。 
  2.3 觀測的主要地面氣象要素 
  自動氣象站通過安裝不同的傳感器,可對大氣溫度,環(huán)境濕度,露點溫度,大氣壓力,平均風速風向,瞬時風速風向,紫外照射,降水量,土壤溫度,風力等監(jiān)測等多種常規(guī)氣象要素進行采集、處理、存儲、顯示并輸出。 
  2.4 自動氣象站技術(shù)特點 
  不同的自動氣象站因具體配置不同,其功能略有差異,但其主要技術(shù)都具有以下特點:可進行長期的氣象數(shù)據(jù)觀測、測量精度高、通訊方式靈活,數(shù)據(jù)傳輸可靠、數(shù)據(jù)存儲器容量大,大屏幕圖形液晶顯示屏可自觀顯示氣象要素數(shù)據(jù)及圖形,氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)可上傳,使用方便。 
  三、 觀測的注意事項 
  3.1 自動氣象站的工作原理 

  自動站儀器不同于人工常規(guī)觀測儀器,它主要由傳感器和采集器通過電纜和主控電腦構(gòu)成個統(tǒng)的整體,在使用自動氣象站進行觀測之前,觀測人員必須學習和掌握自動站工作原理,了解自動氣象站的結(jié)構(gòu)、儀器布局、電纜走線方式。只有掌握了自動氣象站的工作原理,在使用自動氣象站觀測時,才能夠正確操作各種設(shè)備,確保各項地面氣象要素觀測的順利完成。 
  3.2 規(guī)范使用儀器 
  規(guī)范使用自動站的各項儀器是保證自動氣象站穩(wěn)定運行的前提。需要特別注意采集器、變送器的插座對應(yīng)電纜,清楚電源開關(guān)的位置,以及通電、斷電的先后程序,在使用儀器之前必須檢查自動氣象站的各項儀器安裝是否規(guī)范, 檢查裝備部門配備的儀器是否齊,各儀器是否有破損,電纜長度是否達到要求。自動氣象站儀器安裝有嚴格的規(guī)定,不能帶電接插各種接線端子,不能帶電撤換或安裝傳感器。 安裝各類傳感器(FIJ量傳感器除外)時應(yīng)先關(guān)閉采集器電源,然后再鏈接傳感器的電纜。 雨量傳感器由于其*的電路工作原理,支持熱插拔,在安裝時可以不用關(guān)閉采集器,但應(yīng)注意先把信號線拔下再更換,避免出現(xiàn)人為的降水記錄,影響到記錄的準確性。 
  3.3 排除儀器故障 
  為保證自動氣象站觀測的準確度,自動氣象站觀測人員必須能對影響儀器正常運行的各類故障能及時、準確地判斷,并采取正確的應(yīng)急措施,及時排除儀器故障,以保證自動氣象設(shè)備處于正常連續(xù)的運行狀態(tài),如遇采集器不正常時,應(yīng)進行“0”復(fù)位處理,并做好數(shù)據(jù)備份,如采集器故障無法進行“0”復(fù)位處理時,應(yīng)立刻使用備份采集器;如遇雷暴天氣時,注意及時切斷市電的連接,采用 UPS 供電,盡量保證業(yè)務(wù)儀器設(shè)備安和正常運行。 如遇短時間不能排除或觀測人員沒有能力排除的儀器設(shè)備故障,工作人員必須按規(guī)定補測,并通知相關(guān)業(yè)務(wù)管理部門,請求技術(shù)支援。另外,自動氣象站應(yīng)請專業(yè)的氣象設(shè)備維護人員每半年對站自動觀測系統(tǒng)設(shè)備進行檢測,對監(jiān)測發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時進行解除。 
  3.4 維護儀器清潔 
  自動氣象站的各項儀器在使用過程中容易受空氣中的灰塵覆蓋,從面影響觀測數(shù)據(jù)的準確性,因此自動站室內(nèi)外各項儀器必須定期清潔。 如清除溫濕度表的外表灰塵,清潔溫濕度感應(yīng)器的頭部保護濾膜,防比灰塵堵塞金屬網(wǎng)孔,清除蒸發(fā)傳感器金屬網(wǎng)上的水垢和贓物, 用濕布在30分前擦洗百葉箱, 星期更換次濕球紗布,擦拭室內(nèi)外計算機、戶外顯示器、自動采集器等設(shè)備以確保自動氣象站觀測的準確度。 
  3.5 維護自動氣象觀測站場地 
  自動觀測站的各項感應(yīng)器, 各種電纜設(shè)于觀測場的室內(nèi)外,觀測場的環(huán)境變化會自接影響儀器的靈敏性,所以要注意維護自動觀測站場地的環(huán)境。外設(shè)儀器如風杯、風向桿設(shè)于室外高處,容易受飛鳥雕琢損毀,或飛鳥糞便污損,從面導(dǎo)致風傳感器的數(shù)據(jù)不準確,必須及時檢查外設(shè)設(shè)備是否有損毀:觀測場草坪草高對不同深度低溫的感應(yīng)有影響,必須及時修整草坪;地溫場周圍泥土的板結(jié)情況、底下電纜容易受鼠蟻咬損等情況也要及時發(fā)現(xiàn)及時排除。 
  四、結(jié)束語 
  隨著科學技術(shù)的不斷進步,自動氣象站已廣泛應(yīng)用到各類型氣象臺站和各種教、科研。 本文簡要介紹了自動氣象站的工作原理、系統(tǒng)基本配置、觀測的主要地面氣象要素、自動氣象站技術(shù)特點,并提出了運用自動氣象站觀測的注意事項。以供給廣大同行起到“拋磚引玉”的作用。

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