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气象观测站

作者:利发国际 发布时间:2020-06-19 23:25 点击数:

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  气象站应用的领域比较广泛,可检测环境和土壤中多种参数。更全面的了解气象环境和土壤环境。配置的传感器可根据实际需求进行选配。

  气象观测站(YM-03)是一个自动化的气象站,使用方便,操作简单,而且本身全自动低功耗气象站,采用干电池供电的方式(通讯方式:USB现场取数),气象站具有断电数据保护功能,并可以采用太阳能供电方式,使用GPRS无线远传,无论是节省人力或测量偏远地区的气像资料。该系统通过GPRS(GSN)系统和GORS(CDMA)系统差不多可以进行实时回报,或储存的数据作日后传送。气象观测站往往被放置在供电网络和通讯网络内。太阳能电池板,移动电话技术使气象观测站能在供电网络和通讯网络外,透过无线型式传送资料。

  ·工作环境:-30℃~70℃(温度低于-20℃时候建议采用保温措施!)

  ·平均功耗:主机平均工作电流0.2mA(电池供电:存储间隔60秒!)

  ·电池寿命:默认采用干电池供电,续航能力3月-1年(间隔10分)

  3W12AH蓄电池系统寿命一周(限USB通讯且存储间隔10分钟)。

  ·本机体积小,操作简单,性能可靠,记录间隔可根据要求从1分钟至100天任意设置。(但存储器空间有限,间隔尽量设置在分钟以上,设置后可在上位机软件查看存储信息,以确定这样的间隔时间下可以存储多长时间。)

  ·集数据采集、记录于一体,全程跟踪记录,记录时间长,断电后数据不丢失。

  ·专业数据保护。具备低电量数据写保护、存储器故障检测、存储越界检测、设备断电识别、日期校正等功能,可以在多次断电后最大限度地恢复历史数据。

  ·整机功耗极小,具有高效的电源管理能力,可在直流电源适配器、五号电池、太阳能铅酸蓄电池以及计算机USB接口等四路供电并存方式下工作。且主板硬件具备电源反接保护、直流电源过压保护以及内部过流、短路保护等功能。

  ·系统操作便捷,软件界面简洁明了,通过简单步骤即可实现系统的主体功能。而其他诸如通讯端口识别等操作均由系统后台自动完成,无须用户手动干预。

  ·软件功能强大,可将采集器中的数据导出并存储为EXCEL表格、文本或数据库另外软件具有功能强大的图表曲线显示组件,方便查看曲线走势及数据细节。

  ※采用先进的电路模块技术开发变送器,操作简单,使用方便,用于实现对环境风速的测量,输出标准的脉冲信号。可广泛应用于温室、环境保护、气象站、船舶、码头、养殖等环境的风速测量。

  ※量程:0 ~360°(分16个固定风向值,其中“北”由传感器上的箭头标志标出)

  ※转换公式:风向典型值=(I-4)/1.06666 电压型= (V-0.4)/ 0.106666

  其中电压型对应表格如下所示:(使用时可通过查表法或直接运算求得风向值)

  ※该传感器可测量室外环境中的风向,测量分东、西、南、北、东南、西南、西北、东北等十六个方向,具有很高的性价比。该仪器广泛用于环保、气象、农业、林业、水利、建筑、科研及教学等领域。

  ※如果空气湿度很大,且长期处于凝露状态,建议使用后将传感器收藏并检修!

  ※传感器线缆屏蔽层已与地线短路,接线时请妥善处理屏蔽线,防止电源短路!

  ※变送器采用先进的电路模块技术开发,操作简单,使用方便,可实现对环境温湿度的测量,输出标准信号。广泛应用于温室、环境保护、气象站、船舶、码头等。

  采用先进的电路模块技术开发变送器,用于实现对环境压力的测量,输出标准的电压信号,方便使用。可广泛用于环境、温室、养殖等的环境测量。

  TM-ZF总辐射表主要用来测量波长范围为0.3~3微米的太阳总辐射。如果感应面向下可测量反射辐射,也可用于测量入射到斜面上的太阳辐射,如加遮光带可测量散射辐射。该总辐射传感是太阳总辐射测量的一级表。

  TM-ZF总辐射表由双层石英玻璃罩、感应元件、遮光板、表体、干燥剂等部分组成。

  感应元件是该表的核心部分,它由快速响应的绕线电镀式热电堆组成。感应面涂3M无光黑漆,感应面为热结点,当有阳光照射时温度升高,它与另一面的冷结点形成温差电动势,该电动势太阳辐射强度成正比。

  双层玻璃罩是为了减少空气对流辐射表的影响。内罩是为了截断外罩本身的红外辐射而设的。

  输出辐射量(W/m2)=测量输出电压信号值(μV)×灵敏度系数(μV/W·m-2),每个传感器分别给出标定过的灵敏度系数。

  TM-ZF总辐射表可广泛应用于气象、太阳能利用、农林业、建筑材料老化及大气环境监测等部门的太阳辐射能量的测量。

  ※测量范围:0~4mm/min(可在8mm/min条件下正常工作)

  ※翻斗部件支承系统制造精良,摩阻力矩小,因而翻斗部件翻转灵敏,性能稳定,工作可靠

  ※翻斗式雨量传感器是一种水文、气象仪器,用以测量自然界降雨量,同时将降雨量转换为以开关量形式表示的数字信息量输出,以满足信息传输、处理、记录和显示等的需要。可用于气象台(站)、水文站、农林、国防、野外测报站等有关部门,配合我公司自主研发生产的雨量记录仪来测量降水量、降水强度、降水时间等。可为防洪、供水调度、电站水库水情管理提供原始数据。

  ※承水口收集的雨水,经过上筒(漏斗),注入计量翻斗——翻斗是用的用中间隔板分成两个等容积的三角斗室。它是一个机械双稳态结构,当一个斗室接水时,另一个斗室处于等待状态。当所接雨水容积达到预定值0.4mm时,由于重力作用使自己翻倒,处于等待状态,另一个斗室处于接水工作状态。当其接水量达到预定值时,又自己翻倒,处于等待状态。在翻斗侧壁上装有磁钢,它随翻斗翻动时从干式舌簧管旁扫描,使干式舌簧管通断。即翻斗每翻倒一次,干式舌簧管便接通一次送出一个开关信号(脉冲信号)。

  ※水面蒸发传感器是用于测量液面蒸发量的仪器,适用于气象、植物及种子培养单位、农林业研究机构等部门。

  ※采用高精度的称重原理测得蒸发皿内液体重量,再计算出液面高度。因此在多种环境下均可使用,如液体或结冰均可测量,解决了使用超声波原理测量液面高度时出现的弊病(1、结冰时测量不准,2、没有水时容易损坏传感器,3、精度低),可与自动气象站或专业蒸发记录仪配合使用。

  ※蒸发传感器设置在露天空旷平坦地方,并能终日受到阳光照射,调好水平,底座用水泥固定好,观测前注入100mm清水即可测量,如容器内有雨水降入时,应在观测记录时减去降雨量得出该次实际蒸发量。

  .可广泛用环境、温室、实验室、养殖、建筑、高档楼宇、工业厂房等的光线,光合有效传感器

  光合有效辐射表主要用于测400~700nm波长范围内的自然光的光合有效辐射,并且使用简单,可直接与数字电压表或数据采集器相连,可在全天候条件下使用。

  光合有效辐射表采用硅光探测器,并通过一个400~700nm的光学滤光器。当有光照时,产生一个与入射辐射强度成正比的电压信号,并且其灵敏度与入射光的直射角度的余弦成正比,每台光合有效辐射表都给出各自的灵敏度,并可以直接读出单位为mol/m2·s 的数值。该表广泛应用于农业气象,农作物生长的研究。

  ※灵敏度:10~50 v/mol·m-2·s-1

  TM-RS日照时数传感器主要用来测量太阳每天在垂直于其光线的平面上的直接辐射强度≧120W/m2(±10%)的时间长度,其感光波长范围为0.3~3微米。

  TM-RS日照时数传感器由高透光学玻璃罩、感光元件、信号处理电路、时钟运算电路、表

  体等部分组成。经过校正的辐射感光元件将环境中的辐射值传递给传感器内部的信号处理电

  路,处理器一旦判断信号大于120W/m2即开始计时,计时为累加方式,直至当天24点时刻后

  TM-RS日照时数传感器可广泛应用于气象、太阳能利用、农林业、建筑材料老化及大气环境监测等部门的日照时数测量。

  TM-YS叶面湿度传感器用来模拟并测量植物叶片表面的湿度信息,所得湿度为相对湿度百分比。为降低灰尘、农药或盐水离子的影响,一般采用介电常数原理测量。通过此传感器可间接测量植物叶片表面是否有水或冰的存在。

  TM-YS叶面湿度传感器叶面模拟板、信号处理电路、温度校正电路、灌封壳体等部分组成。

  内部处理器将整个叶面板当作介电常数介质来测量,通过高频信号源及其处理电路实现湿度信

  息的测量。为防止温度以及漂移的影响,内部还使用温度校正以及信号漂移补偿电路,从而实

  TM-YS日照时数传感器可广泛应用于气象、农林业、及大气环境监测等部门的叶面湿度测量。

  精度:±50 ppm @10 ~ 50℃ 或 ±75ppm @10 ~ 50℃

  工作环境:0 ~ 50℃, 0 ~ 95%RH Non Condensing

  数字输出UART : Default 9600bps (Option)

  输入电压:DC5V ~ 12V Input (recommend 5V)

  该系列表是一种自动跟踪太阳,用来测试太阳直接辐射量的辐射仪表,它配有控制器,可交直流两用,如果交流220v突然断电,可直接自动切换到蓄电池供电,电压是12v。该表用于测量光谱范围为0.3μm-3μm的太阳直辐射量。也可用来测量太阳的日照时数,(日照时数定义:太阳直接辐照度达到或超过120W/m2时间段的总和,以小时为单位,取一位小数。日照时数也称实照时数。)所以该仪表可广泛应用于太阳能利用、气象、农业、建筑材料及生态考察部门。

  该表构造如图示,主要由光筒和自动跟踪装置组成。光筒内部由光栏、内筒、热电堆(感应面)、干燥剂筒等组成。感应部件是采用绕线电镀式多接点热电堆,其表面涂有高吸收率的黑色涂层。热接点在感应面上,冷结点在机体内,在线性范围内产生的温差电势与太阳直接辐照度成正比。自动跟踪装置是由底板、纬度架、电机等组成。电机是动力源,用户可根据要求选择直流电机或交流电机作为动力源。该表的跟踪精度与操作人员细心的安装和调试有密切关系。

  1.将直接辐射表的底板固定在观测平台上。调整水平,根据当地纬度确定直接辐射表纬度盘纬度位置。

  2.根据使用说明书中时差表及当地经度计算出当地(真太阳时),钮动跟踪装置后钮子开关跟踪到确定位置后,再调回到自动跟踪状态。

  4.确定底盘方向,使光筒上校正光点重合,再把底盘固定牢固。以上步骤可反复操作,直至使光筒上校正光点重合

  ※工作电压:5~12V(电压型,典型值9V) 11~24V(电流型,典型值12V)

  ※测量区域:95%的影响在以中央探针为中心,直径为7cm、高为7cm的圆柱体内

  ※具备电源线、地线、信号线三向保护功能,可防护因反接、短路等造成的损毁。

  ※适用于科学试验、节水灌溉、温室大棚、花卉蔬菜、草地牧场、土壤速测、植物培养、污水处理及各种颗粒物含水量的测量。

  ※具备电源线、地线、信号线三向保护功能,可防护因反接、短路等造成的损毁。

  ※适用于科学试验、温室大棚、花卉蔬菜、草地牧场、土壤速测、植物培养等常规应用。

  基本硬件模块把探头间接入的被测溶液阻抗转换成与之对应的线性电压信号,以供后级电路处理。此线性的电压信号是进行以下各种测量的基础。其中电压值与被测溶液阻抗成反比,与电导值成正比,与EC和TDS成正比,与溶液浓度成正比。

  本硬件模块可用于土壤盐分掩埋直测(使用渗透式探头),土壤盐分提取液电导率/盐分测量(铂金电极),离子浓度测定以及水质或硬度测量等。

  *支持MODBUS通讯协议,可使用MODBUS软件即时读取设备测量结果。

  *电压形式的传感器采集数据时电流仅为0.5mA,待机电流小于0.03mA。

  注:本款产品,通讯线接口为蓝色五针小航插,其位于采集器内部左上角的位置。

  如果使用GPRS通讯方式,位于外壳左侧的防水接头即为引出式GPRS天线专用口。天线吸盘为磁吸式,应安放在周围无遮挡物的地方,保证其能良好接收移动手机信号。另外接口内部已经做防水处理,所以请勿私自拆卸!

  默认情况下,产品使用电池供电。如果使用太阳能蓄电池系统,将独立配备配电柜。配电柜通常只有一根电源线与采集器主机相连。

  如果使用交流市电电源。一般在采集器内部均安放有AC220V转DC12V的开关电源,与开关电源相连且由外壳接口6所接入的为交流220V市电线,此接线为铜网屏蔽电缆,请勿私自用其他普通电线替换!

  由于采集器为自拆卸式,所以,使用时要特别注意,请勿暴力对待。切勿触碰内部走线!如果因连线断裂而产生的问题,后果请自负!

  开关电源为多孔散热设计,请勿将金属物或碎屑掉入其中,以免发生短路故障。电源端子处较危险,请勿用手触碰,以免发生危险!

  产品如果使用电池供电,默认安装的是五号碱性电池,这里建议使用南孚大容量电池(不建议使用可充电电池)。

  安装的步骤:打开采集器上盖,滑开电池壳上盖,按正负极对应安装6节电池(请勿将电池装反,否则采集器不会上电),然后扣上电池壳上盖。

  如果产品使用了交流电源,采集器在进行所有有效操作之前,是必须要先供电的!这里默认使用的是交流220V市电接口。

  安装的步骤:将采集器引出的市电插头插入电源插板即可。如果采集器与电源插板处距离较远,建议将插头部分拆开,用电线加长后做好插头,再接入。但这里需要注意的是,禁止将产品原配的电源线全部去掉,而从设备内部直接接线。如果必须这样处理,所使用的电源线必须为铜网或锡箔屏蔽电缆线!

  供电正常的采集器若要与计算机联机操作,必须保证采集器内部的GPRS模块与采集器有效连接,或者使用有线通讯专用接口与计算机直接连接。

  ,采集器主板上引出的“DB9针转接头”必须正确插放在GPRS模块的DB9针公头上(且GPRS模块天线正确接入模块)。此时,建议将采集器的本地通讯插头拔掉。以免有线通讯与远程无线通讯发生干扰。

  而在使用本地有线通讯时,必须将上面所述的“白绿双线针转接头”从GPRS模块上拔出,以免本地通讯失败。确认GPRS与采集器断开连线后,方可使用本地有线通讯。使用本地有线通讯线可完成两项功能:不使用远程而直接与采集器连接,读取采集器内部数据,或通过通讯线对GPRS模块进程功能设置。使用本地通讯时,只需将随机配备的485通讯模块插入外壳左侧的5号插头即可。

  如果设备需要安装支架,默认支架由不锈钢管与管件组成,适用于室外固定安装。但是支架地盘只有在埋入土坑中,或用水泥底座固定后才能保证整套支架的应有强度。所以,建议对支架地盘进行掩埋、夯实处理,或直接用水泥灌注。

  设备如果安放在多雷雨地区,或地势较高处,应自备避雷设施。以免设备遭雷击。

  GPRS模块的天线应安放在支架顶部,或独立安放在周围无遮挡物的地方,以保证其能良好接收移动手机信号。(支架安装图请查看本说明书附属部分)

  请先安装设备通讯专用的驱动程序。如果不安装此驱动程序,设备所依赖的重要操作,如GPRS设置,本地有线操作等都无法实施。此驱动程序安装完毕后建议重新启动计算机,或者在完全安装所有软件后再重新启动(如果不重新启动计算机,此驱动程序将无法完成安装,485通讯线将无法被识别)。

  本操作将在计算机上安装一款动态DNS解析软件,此软件将完成您的电脑与远程GPRS气象站的无线连接。如果使用某电脑远程连接设备,必须在此电脑上安装此软件,或其他动态解析的软件,并按要求填入正确的域名。点击安装此软件

  此软件为设备配套的数据采集系统,内部集成485本地通讯功能,GPRS无线网络接入功能,以及数据接口管理等。通过它可实现远程设备连接,现场设备信息采集与查看,设备历史记录信息查看,设备启动设置与管理等操作。此软件完成必要功能时依赖上两步中安装的软件,所以在安装本系统前,请先完成上述两步操作。点击安装数据采集系统软件 (安装本软件后重新启动计算机)

  以上步骤操作完毕后,要想让远程的GPRS设备通过互联网连接至本地的电脑,必须让动态解析软件正常工作。而动态解析软件正常工作需要两个步骤:

  1.如果操作用的计算机处于局域网中,即电脑连接在局域网的路由器上时,必须先设置一下路由器(这里以TPLink路由器为例),如下图所示:

  在路由器的“转发规则”选项中选择“虚拟服务器”,然后在右侧的窗口中添加一条如图中红线标注的条目:这里您需要填入的服务端口为65003,IP地址为您电脑在局域网中的地址,协议选择ALL,状态是生效。

  2.启动在第二步安装的“科迈动态域名解析V2.03”,进入如下界面:

  输入用户名:tingm003 用户密码:123456(请勿更改!)点击确定后,等待系统任务栏右侧的 图表变成 状态,表示动态域名解析成功!且整个操作过程中,不能退出此软件!

  TmDatabase.mdb数据库文件默认被拷贝至“采集中心软件”的安装根目录中,请勿删除、修改或移动此文件!一旦发现此文件丢失,应将安装光盘中的文件拷贝一份至软件安装根目录下。否则采集软件系统将无法正常工作!

  TmDatabase.mdb数据库文件记录着您以往操作过的重要数据,请注意及时备份!

  在进行以下操作之前,请为采集器内部的GPRS模块安装手机卡。注意,安装卡之前,请务必将设备断电,等安装好电话卡之后再重新上电!以免损伤设备!

  如下图所示,插入USB/485通讯线。启动软件系统后,选择USB/485通讯线所出的COM口号,如COM5。然后点击“USB串口接入”图形按钮,软件将自动连接设备并进行初始化。初始化成功后“进入”按钮有效,否则请重按一次“USB串口接入”按钮,直至提示初始化成功。此时点击“进入”按钮即可进入系统主界面。

  注意:如果您使用了GPRS模块,使用本地通讯,必须将采集器内部与GPRS模块相连“白绿双线针转接头”拔掉!否则本地通讯可能失败!

  如下图所示,启动软件系统后,点击“GPRS无线接入”图形按钮,软件将自动连接移动无线网络(根据网络状况,这里将会等待约5-60秒时间,请耐心等待)。连接成功后,系统自动进行设备初始化。初始化成功后“进入”按钮有效,否则请重新按一次“GPRS无线接入”按钮,直至提示初始化成功。此时,点击“进入”按钮即可进入系统主界面。

  注意:使用GPRS远程通讯,必须将485通讯线插头拔掉,且将GPRS模块相连“白绿双线针转接头”插入GPRS模块!否则GPRS通讯可能失败!

  如下图所示,即是数据采集系统主界面。主界面主要包括系统菜单、通道列表、数据表与数据图表四部分,另外包含一个菜单弹出的“系统设置”对话框,以及独立的“数据导出”功能按钮。

  主窗口支持最大化功能,并可以通过右下角的拖放功能动态改变窗口大小。并且通道表和数据表两个窗口均可以通过菜单选择是否显示,也即图表可整幅显示。

  当点击“即时数据”属性页标签时,界面显示即时数据相关内容。点击“立即取数”按钮,设备将给出采集时间,倒计时结束之后,显示出当前被提取出的即时数据。另外,还可以通过定时取数功能自动获取即时数据,其操作示意如图所示:

  如下图所示,当点击“历史数据”属性页标签时,界面显示历史数据相关内容。

  读取历史操作受设备速度限制,所以提取速度较慢,约在5000条/分钟左右。而设备共可存储约50万条数据,所以在进行历史数据提取时请耐心等待。另外,进行本地USB/485通讯时,提取速度为10000条/分钟,约为GPRS远程通讯的2倍。所以,为了节省流量以及时间,建议定期对设备进行本地历史数据提取操作。

  当读取历史数据结束后,可将这些数据导出至计算机硬盘中,导出的文件格式为文本格式的EXCEL文件。这里,需要注意的是,如果数据两超过65535组,受EXCEL最大数据量的限制,文件将会被分割成若干个,以便EXCEL软件能够处理。

  如下图所示,“设备通道信息”一栏中显示的是设备通道信息,是只读信息,不可修改。如果设备在记录过程忠曾经掉电,则设备掉电状态条中将用红色字体显示设备曾经掉电,但是具体的掉电次数只有当读取历史数据之后才能显示出来。

  如上图所示,在对话框下方的是设备启动管理栏。这里为了保护设备中的数据不会因为误操作而丢失,我们将约定以下操作步骤:

  1.导出设备中已经存储的历史记录:以防在没有提取设备记录时清空了设备存储器,最大限度地保护已记录的历史信息!

  2.清空设备存储器:如果已经将设备中的记录保存在计算机中,或者确认不需要

  保存那些数据后,“清空存储设备”按钮才可用。点击此按钮后将开始清除设备存储器中的数据记录,清空时间一般在6-10秒。

  3.启动设备记录:这里启动设备记录的方式分为两种,立即启动 与 定时启动。

  立即启动:如上图所示,在清空存储设备之后,在存储间隔编辑框中填入设备采集数据的时间间隔(如10分钟),然后点击“立即启动设备”按钮即可启动。

  定时启动:如果上图所示,只需勾选 然后更改其中的年月日、时分秒信息为您需要设定的时间即可。这里建议延迟不要超过10天,因为过长的定时延迟是没有意义的。设置好定时启动时间之后,点击“定时启动设备”按钮,设备即可按定时时间自动在设置时刻启动设备记录。

  中点击“数据导出”按钮即可导出主界面下方的“历史数据”表,或“即时数据表”。比如,当前属性页显示内容为历史数据,那么点击此按钮导出的就是历史数据表。如果当前显示内容为即时数据,那么点击此按钮导出的就是即时数据表。

  另外,在上面的系统设置对话框中,如果要清空记录仪存储器,并开始新的定时记录存储操作之前,是必须先导出设备中原有的数据的。这样操作会防止意外而造成的数据丢失。所以,建议每次读取历史数据后,先将数据表保存起来,然后在进行数据清空与记录重启操作。


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