大气探测自动气象站

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,大 气 探 测 学,第八章 自动气象数据采集系统,1,自动气象观测系统,自动进行气象观测业务和资料收集处理传输的数据采集系统,由传感器、数据采集计算机和数据通讯线路组成,自动气象站专指用于气象常规天气观测业务的自动观测系统。,专业气象数据采集系统,2,数据采集系统的组成,传感器,把自然界的变量转换成相应函数关系的可测的电量,数据采集计算机,将传感器的电信号放大、转换成计算机可处理的数据并进行存储、显示,通讯线路,将局地的、单站和数据中心连接起来，实现测量数据的传送和控制指令的交换。,3,数据采集系统的组成,被测量,感应元件,信号调理部分,显示输出部分,输出量,传感器,信号调理电路,数据转换电路,中央,处理器,CPU,显示器,存储器,移动存储,通讯接口,打印机,语音接口,视频,音频,交换,网络,电源,4,气象数据采集系统,为特定的工作目的和数据需求进行设计,传感器特性符合测量目的的要求,信号特性易于传送和转换的电信号,采集特性采样周期、转换方式、速度,计算机特性字长、容量、速度、接口,软件特性标度、存储、统计、输出,通讯方案通讯介质、编码、速度,5,传感器特性,静态特性：,测量范围、准确度、分辨率、灵敏度,动态特性：,起动风速、惯性、距离常数,6,传感器信号特性,模拟量和数字量,模拟量,数字量,抗干扰能力,信号隔离,电磁兼容性,线路衰减,7,传感器信号特性,温度：,铂电阻恒流源四线制,石英晶体频率信号,湿度：,干湿球铂电阻恒流源四线制,湿敏电容经变换器电压输出信号,8,传感器信号特性,气压：,压敏电容式变换器输出电压信号,420mA电流环信号,振筒式周期变化的信号,雨量：,翻斗式雨量计短路负脉冲信号,辐射：,热电堆mV电压信号,9,传感器信号特性,风向:,编码式葛雷码并行信号,旋转电位器电压信号,风速：,光电式脉冲信号,发电机式交流频率信号,超声风速仪RS485/RS232,10,传感器信号传输的保护和隔离,传输的保护,屏蔽屏蔽电缆、铠装电缆,过压保护间隙放电保护、TVS,过流保护保险丝、过流保护器件,传输的隔离,光耦合光耦合器件信号隔离,磁耦合隔离变压器功率隔离,11,数据采集计算机,中央,处理器,CPU,传感器,I/O,设备,I/O,RAM,ROM,12,数据采集计算机接口电路,信号隔离电路（光电耦合电路）,信号调理电路（放大器、变换器）,信号转换电路,脉冲信号频率/周期测量计数电路,编码信号并行接口输入,事件信号中断/查询输入,模拟信号A/D转换电路,13,数据采集计算机存储电路,磁记录器,硬盘,软盘,半导体（固体）记录器,RAM,EEPROM,FLASH EEPROM（RAM）,DATALOG,14,数据采集计算机人-机接口电路,输入电路,键盘,按钮,显示接口电路,LED,LCD,CRT,15,数据采集计算机通讯接口电路,串行接口电路,串行传输总线,RS232C、RS422、RS485,USB BUS、BIT BUS、CAN BUS,数据通讯线路,公用话路：有线电话、移动电话、短信息,专用信道：UHF/VHF、卫星或微波信道,互联网,16,数据采集试验子站,传感器接口电路,通讯接口,数据采集处理器,时钟,ZDQ,17,数据采集系统野外子站,气象传感器,水文传感器,气象传感器,气象传感器,水文传感器,数据采集转换单元,数据采集转换单元,水质分析数据采集单元,数据采集子站主控单元,MODEM,子站显示打印单元,直流不间断电源,ZDQ,18,数据采集计算机单元原理图,ZDQ,19,数据采集试验系统,长途电话网,、,葵涌,坝光,南澳,西涌,分,中心,广州中心,ZDQ,20,自动气象站,21,自动气象站,22,自动气象站,能见度测量系统,23,自动气象站,云高系统,24,