天气现象仪功能规格需求书(试验版).doc

天气现象仪功能规格需求书（试验版）中国气象局气象探测中心2011年8月目 录1 前言11.1目标11.2编写原则11.2.1需求决定设计11.2.2综合考虑，整体设计21.2.3采用成熟、可靠的技术21.2.4继承与创新相结合21.3编写依据22 组成结构22.1 概述22.2 传感器32.3 外围设备32.3.1电源32.3.2通信接口32.4软件功能33 测量性能43.1 观测的天气现象类型43.2 测量的天气现象参数54 传感器要求54.1 降水天气现象传感器54.2视程障碍天气现象传感器64.3地面凝结天气现象传感器64.3.1结冰传感器64.3.2 露、霜传感器64.3.3 雨凇、雾凇传感器74.4 其他天气现象传感器75 数据格式要求75.1 数据文件要求75.2 数据传输85.3 数据质量控制86 供电电源要求97 安全要求97.1标记要求97.1.1产品标识97.1.2电源97.1.3熔断器107.1.4电源开关107.1.5电击危险107.1.6其他标记107.2文件要求107.3结构安全117.4电气安全117.4.1防电击危险117.4.2保护接地措施127.4.3过流保护127.4.4基本电气安全要求128 工作环境适应性要求128.1气候条件128.2生物条件138.3机械条件139电磁兼容性要求139.1电磁骚扰限制要求139.1.1传导骚扰139.1.2辐射骚扰149.2电磁抗干扰度要求1410防雷要求1610.1一般要求1610.2直接雷击的防护措施1610.3雷击电磁脉冲的防护1610.3.1屏蔽措施1610.3.2等电位连接和采用公用接地系统1610.3.3供电系统电涌保护措施1611可靠性要求1712可维性要求1713其他要求1713.1 扩展性要求1713.2 设备包装1713.3 现场可更换单元1813.4 传感器选型1813.5 人机界面要求1814 检验要求18附件119天气现象种类的调整说明19附件220天气现象编码表201 前言天气现象是指发生在地面和地面以上的大气或与大气相关的物理过程。它包括降水现象、地面凝结现象、视程障碍现象、雷电现象和其它现象等，这些现象都是在一定的天气条件下产生的，是各要素变化的综合结果，与人们生产生活密切相关，是气象地面观测的基本内容之一。目前，除常规气象要素（温度、湿度、风速、风向、气压、雨量等）实现了仪器自动观测外，地面气象观测规范（2003年）规定的34种天气现象（分为降水现象、地面凝结现象、视程障碍现象、雷电现象和其他现象）的观测还主要以人工观测为主，存在着主观性强，观测频次低等弊端。实现天气现象自动观测，将改变我国目前地面观测人工观测和仪器观测并行的局面，明显提高地面观测质量，为预报服务提供更多有价值的气象信息和观测产品，是实现气象观测自动化的重要任务。1.1目标本功能规格需求书在自动气象（气候）站设计的基础上，以整体设计、突出重点、分类处理、分步实施为设计思路，以提高天气现象观测频次，减少人工观测的主观性误差，减轻观测人员劳动强度，实现天气现象自动化观测为设计目标，提出了天气现象仪及各天气现象功能传感器（包括降水天气现象传感器、视程障碍天气现象传感器、地面凝结天气现象传感器、其他天气现象传感器等）的基本功能需求。1.2编写原则1.2.1需求决定设计天气预报、气候预测、人工影响天气、气象服务的主要需求是天气现象自动化观测系统设计、研发的根本依据。天气现象观测有助于天气系统发展的研断、了解系统演变趋势 、及时提供各类气象服务。34种天气现象均有各自的应用领域，不同的人员对不同的天气现象有不同的需求。1.2.2综合考虑，整体设计在设计上综合考虑、整体设计，满足业务的需求，在研发上可以根据技术条件的成熟程度，分步实施，逐步完善，最终完成全部设计。1.2.3采用成熟、可靠的技术天气现象有多种类型，需要采用不同的技术进行自动化观测，在选用技术时，要充分考虑技术的成熟性和可靠性，再次是技术的先进性。试验是选用技术的基础，试验数据是选用技术的依据。1.2.4继承与创新相结合国内外在天气现象自动化观测方面已经做了大量的试验研究工作，已有不少可用的技术和设备，我国天气现象自动化观测要在已有的技术基础上，进行消化学习和创新。1.3编写依据本需求书编写的主要依据包括：地面气象观测规范（中华人民共和国气象行业标准，2007年）气象仪器和观测方法指南（第七版）（世界气象组织，2005年）综合气象观测研究计划（20092014 年）新型自动站功能规格需求书（中国气象局，2010年）云、天气现象自动化观测调查问卷结果（中国气象局气象探测中心，2009年）地面气象观测功能规格需求分析2 组成结构2.1 概述天气现象仪由硬件和软件两大部分组成。硬件包括各功能传感器、处理器、外围设备三部分；软件包括采集软件和识别软件两部分。天气现象仪即可作为单一系统使用，也可整体作为传感器与自动气象（气候）站连接使用。 2.2 传感器 天气现象传感器由降水天气现象传感器、视程障碍天气现象传感器、地面凝结天气现象传感器和其他天气现象传感器等组成。传感器的种类和数量根据实际需要测量的要素确定，各类传感器可由单一传感器构成，也可由多传感器组成。2.3 外围设备2.3.1电源电源是组成天气现象仪的外围设备之一。接入电源为单相交流电源，要求如下：电压：220V10%交变频率：50Hz5%2.3.2通信接口通讯接口应满足以下要求之一：支持USB接口；支持网络；支持RS232接口等。2.4软件功能 采集软件应具备以下功能：（1） 实现数据采集等功能；（2） 通信、控制功能；（3） 自动时间标校功能，实现定时采集；（4） 采集参数自动保存、自重启功能。识别软件应具备以下功能：（1） 天气现象观测与识别功能；（2） 参数设置功能；（3） 详细信息查看功能。 3 测量性能3.1 观测的天气现象类型根据天气现象种类的调整说明（附件1）对地面气象观测规范（2003）中的34种天气现象进行了调整，调整后的31种天气现象分别为：降水现象（9种）：雨、阵雨、毛毛雨、雪、阵雪、雨夹雪、阵性雨夹雪、冰雹、冰粒地面凝结现象（5种）：露、霜、雨凇、雾凇、结冰视程障碍现象（9种）：雾、轻雾、吹雪、雪暴、烟幕、霾、沙尘暴、扬沙、浮尘雷电现象（2种）：雷电、极光其他现象（6种）：大风、飑、龙卷、尘卷风、冰针、积雪其中除了雷电和冰粒外的天气现象定义参见地面气象观测规范（2003），雷电包含了地面气象观测规范（2003）中的雷暴和闪电两种天气现象，冰粒包含了地面气象观测规范（2003）中的霰、米雪、冰粒三种天气现象。本需求书中描述的天气现象仪（传感器）观测的天气现象应包含以上31种天气现象全部或部分，其中，大风通过自动站数据可直接进行判别，故此次天气现象仪功能规格对这种现象传感器不做要求。各种天气现象仪（传感器）应至少实现以下部分或全部天气现象的自动观测：降水现象（5种）：雨、毛毛雨、雪、雨夹雪、冰雹地面凝结现象（5种）：露、霜、雨凇、雾凇、结冰视程障碍现象（6种）：雾、轻雾、霾、沙尘暴、扬沙、浮尘雷电现象（1种）：雷电其他现象（1种）：积雪对降水现象的观测需要判别出相应的降水类型，降水量由雨量测量给出；对于地面凝结现象的观测需要判别出有无凝结现象发生；对于视程障碍现象的观测要判别出相应的视程障碍现象类型，能见度由能见度仪观测；对于积雪的观测要给出定量结果。天气现象仪（传感器）除了对天气现象的识别外还应满足3.2和4中对应的天气现象参数及观测频次的要求。3.2 测量的天气现象参数除天气现象识别结果外，天气现象仪（传感器）还应实现以下主要参数的测量：表1 主要的天气现象参数、单位及其符号序号参数名称量的符号单位名称单位符号说明1.天气现象识别标志WW现在天气现象编码按WMO有关自动气象站SYNOP天气代码表示2.降水粒子平均直径毫米mm3.降水粒子平均降落速度米/秒m/s4.雨凇雾凇平均直径毫米mm5.积雪深度毫米mm天气现象仪（传感器）按天气现象编码表输出天气现象编码，天气现象编码表见附件2。4 传感器要求可包括单一传感器、多传感器集成。4.1 降水天气现象传感器a) 观测要素：降水天气现象传感器应至少实现对雨、毛毛雨、雪、雨夹雪、冰雹等5种天气现象的自动观测与识别；b) 降水类天气现象识别准确率：90%以上；c) 使用温度范围：-4050；d) 供电电源：电压：220V10%，502.5HZ； e) 信号输出方式：接口标准：RS232；f) 资料输出频次：1min4.2视程障碍天气现象传感器包括单一传感器、多传感器集成判别。a) 观测要素：视程障碍天气现象传感器应至少实现对雾、轻雾、霾、沙尘暴、扬沙、浮尘等6种天气现象的自动观测与识别；b) 视程障碍类天气现象识别准确率：80%以上；c) 使用温度范围：-4050；d) 供电电源：电压：220V10%，502.5HZ； e) 信号输出方式：接口标准：RS232或者复合视频信号（CVBS）；f) 资料输出频次：1min；4.3地面凝结天气现象传感器地面凝结现象天气现象传感器应至少实现对露、霜、雨凇、雾凇、结冰等5种天气现象的自动观测与识别。4.3.1结冰传感器a) 观测要素：结冰天气现象；b) 结冰识别准确率：80%以上；c) 使用温度范围：-5050；d) 供电电源：电压：220V10%，502.5HZ； e) 信号输出方式：接口标准：RS232或者复合视频信号（CVBS）；f) 资料输出频次：10min；4.3.2 露、霜传感器a) 观测要素：露、霜天气现象；b) 露霜识别准确率：80%以上；c) 使用温度范围：-5050；d) 供电电源：电压：220V10%，502.5HZ； e) 信号输出方式：接口标准：RS232或者复合视频信号（CVBS）；f) 观测频次：10min；4.3.3 雨凇、雾凇传感器a) 观测要素：雨凇、雾凇天气现象；b) 雨凇雾凇识别准确率：80%以上；c) 雨凇雾凇平均直径分辨率：1mm；d) 雨凇雾凇平均直径误差：1mm；e) 使用温度范围：-5050；f) 供电电源：电压：220V10%，502.5HZ； g) 信号输出方式：接口标准：RS232或者复合视频信号（CVBS）；h) 资料输出频次：10min； 4.4 其他天气现象传感器本需求书中暂时仅对积雪观测进行要求，该类中的其他天气现象暂不做要求。a) 观测要素：积雪天气现象；b) 积雪识别准确率：80%以上；c) 积雪深度分辨率：10mm；d) 积雪深度测量范围：0-1000mm；测量误差：10mme) 使用温度范围：-4050；f) 供电电源：电压：220V10%，502.5HZ； g) 信号输出方式：接口标准：RS232或者复合视频信号（CVBS）；h) 资料输出频次：10min；4.5雷电现象传感器a) 观测要素：闪电和雷暴；b) 雷电类天气现象识别准确率：80%以上；c) 使用温度范围：-4050；d) 供电电源：电压：220V10%，502.5HZ； e) 信号输出方式：接口标准：RS232；f) 资料输出频次：1min；5 数据格式要求5.1 数据文件要求文件名命名为：YYYYMMDDhhXXXXX tqxx.txt其中：YYYY为年，MM为月，DD为日，hh为时，XXXXX为区站号，tqxx为“天气现象首字母缩写”该文件包含2个section，说明如下。Section 1：台站基本参数信息（站号，纬度、经度、台站海拔高度），各信息间用半角空格分隔，结束为回车换行。IIIII QQQQQ LLLLL H1H1H1H1H1 H2H2H2H2H2序号要素名长度说明1站号5字节5位数字或第一位为字母，25为数字2纬度6字节按度分秒记录，均为2位，高位不足补零，未精确到秒，秒固定记录“00”3经度7字节按度分秒记录，度为3位，分秒均为2位，高位不足补零，未精确到秒，秒固定记录“00”4海拔高度5字节保留一位小数，扩大10倍记录，高位不足补零5气压传感器高度5字节保留一位小数，扩大10倍记录，高位不足补零Section 2：每分钟数据记录： 每分钟均为3条记录。第1条：34种天气现象识别结果。该记录包含观测时间和识别结果，中间以半角空格分隔，记录结束以回车换行结束。序号要素名长度说明1时间14字节年月日时分秒（世界协调时，UTC, yyyyMMddhhmmss，其中秒固定为00）2识别结果31字节每个字节取（0：该天气现象未发生，1：该天气现象发生，2：该天气现象未识别，/：缺测），顺序为：雨、毛毛雨、雪、雨夹雪、阵雨、阵雪、冰粒、冰雹、冰针、雾、轻雾、露、霜、雨淞、雾淞、吹雪、雪暴、龙卷、积雪、结冰、沙尘暴、扬沙、浮尘、烟幕、霾、尘卷风、雷电（雷暴、闪电）、极光、大风、飑、阵型第2条：34中天气现象观测参数。该条记录为15个要素，每要素间以半角空格分隔，要素高位不足补零，缺测用“/”补足位数，该条记录以回车换行结束。序号要素名长度说明1气温4字节保留1位小数，扩大10倍录入2相对湿度3字节原值3本站气压5字节保留1位小说，扩大10倍录入，气压高于1000pha，减1000后乘10录入4瞬时风向3字节原值5瞬时风速3字节保留1位小数，扩大10倍录入6降水量2字节保留1位小数，扩大10倍录入，分钟内无降水存入“00”，分钟内微量存入“，”，降水量10.0mm时，一律存入“99”，缺测存入“/”7雨强5字节单位mm/h，保留2位小数，扩大100倍后录入，无降水存入“00000”，微量存入“，”缺测存入“/”，雨强1000.00mm/h时，一律存入“99999”8降水粒子相态1字节0：无降水，1：雨、2：雪、3：冰雹、米雪、霰、4：雨夹雪、/：缺测9降水粒子平均直径4字节单位mm，保留两位小数扩大100倍后录入，无降水存入“0000”，微量存入“，”缺测存入“/”，直径100.00mm时，一律存入“9999”10降水粒子平均速度4字节单位m/s，保留一位小数扩大10倍后录入，无降水存入“000”，微量存入“，”缺测存入“/”，速度1000.0m/s时，一律存入“9999”11雨凇、雾凇平均直径4字节单位mm，保留一位小数扩大10倍后录入，无存入“0000”，微量存入“，”缺测存入“/”，直径1000.0mm时，一律存入“9999”12水平能见度5字节单位m，无小数13积雪深度5字节单位mm，保留一位小数扩大10倍后录入，无存入“0000”，微量存入“，”缺测存入“/”，直径1000.0mm时，一律存入“9999”14雷电次数4字节无存入“0000”，缺测存入“/”，15地面状况2字节00：地面干（没有裂缝并无沙尘掩盖的地面）；01：地面微湿；02：地面湿（地面洼处有积水）；03：洪水；04：地面冻结；05：地面有雨凇；06：干松沙尘掩盖地面，但未全部掩盖；07：薄薄一层干松沙尘掩盖全部地面；08：中等或厚的一层干松沙尘掩盖全部地面；09：地面极干并有裂缝；10：大部分地面被冰覆盖；11：密实雪或湿雪（伴有或不伴有冰）覆盖不到地面一半；12：密实雪或湿雪（伴有或不伴有冰）覆盖一半以上地面，但不完全覆盖；13：均匀的密实雪层或湿雪层完全覆盖地面；14：不均匀的密实雪层或湿雪层完全覆盖地面；15：干松雪覆盖不到地面一半；16：干松雪覆盖一半以上地面，但不完全覆盖；17：均匀的干松雪完全覆盖地面；18：不均匀的干松雪完全覆盖地面；19：雪完全覆盖地面，堆积深；/：为缺测第3条：分钟数据记录结束标识符，为“NNNNN”，并以回车换行结束。若天气现象自动观测系统中使用CCD传感器，则应根据各类天气现象采集频率要求存储相应的图像文件，图像文件应为标准的BMP图像格式文件。小时存储图像文件名为： YYYYMMDDhhXXXXX tqxx.bmp（其中：YYYY为年，MM为月，DD为日，hh为时，XXXXX为区站号，tqxx为“天气现象首字母缩写”）；分钟存储图像文件名为：XXXXXtqxxmm.bmp（其中： XXXXX为区站号，tqxx为“天气现象首字母缩写”，mm为分钟数值（取值为00-59）。图像资料存储时间间隔：整点00分结束采样，1次/10分钟。图像分辨率：不低于640*480。5.2 数据传输天气现象仪应有数据传输（数据传送、数据通信）的功能，根据响应方式的不同，数据传输可分三种方式：（1） 在天气现象仪器时间表控制下的传输，即天气现象仪正常运行时的自动传输；（2） 响应终端命令的传输，即人工干预下的传输，通常由终端微机或中心站发出命令；（3） 超过某个设定的气象阈值时，仪器进入报警状态的传输。天气现象仪同时具有以上三种传输方式。天气现象仪正常运行时自动传输的时间表和报警的气象阈值可以通过终端命令或业务软件由用户设定。终端微机与传感器之间的信号传输距离应至少达到150 m。在规定的传送距离之内，信号传送质量不应因改变线缆的长度而降低。当天气现象仪（传感器）与新型自动气象（气候）站相连接时，应按照新型自动气象（气候）站给定的编码方式以ASCII码输出至新型自动气象（气候）站主采集器，并以回车换行符作为一次数据传输结束的标志（具体要求参见新型自动气象（气候）站功能规格需求书）。5.3 数据质量控制为保证观测数据的质量，应对各种天气现象类型的输出数据进行质量控制，包括对传感器的质量控制和对系统的质量控制。（1） 对传感器的质量控制：传感器内部应对内部信号的合理性做初步质量控制。（2） 对系统的质量控制：根据各种天气现象之间的关系，两种或者两种以上相互矛盾的天气现象不能同时出现。某些天气现象，是在一定气象条件下会出现，因此天气现象类型的识别需要结合当时的基本气象要素值。6 供电电源要求在有市电的地方，一般优选市电作为供电电源，供电电源为220V交流电源，需配备在线式UPS电源，连续供电功率应大于系统要求的50，在UPS供电模式下，蓄电池配备应满足连续工作时间不小于2小时的要求。无市电的地方，可选的辅助电源有：太阳能电池板等。使用市电作为供电电源的，市电电压允许波动范围为220V10%，并提供市电断电及时报警功能。7 安全要求7.1标记要求7.1.1产品标识天气现象观测仪至少应标明：制造厂商名或商标或识别标记；制造厂商规定的产品型号、名称或型号标志。数据采集器的型号、名称和序列号。各气象传感器的型号、名称和序列号。7.1.2电源天气现象仪应设有电源额定值的电源铭牌，电源铭牌应包括下列内容：电源性质的符号（交流或直流）。额定电压或额定电压范围。额定频率或额定频率范围（仅用直流电源的天气现象监测站点除外）。额定电流或功耗。7.1.3熔断器在每一熔断器座上或其就近处标上标记，该标记应标出熔断器的额定电流，如果该熔断器能装上不同电压额定值的熔断器，则还应同时标出熔断器的额定电压。7.1.4电源开关电源开关应标明电源“通”“断”位置。7.1.5电击危险使用市电的天气现象仪应在外壳显著位置设“当心电击危险”安全标记。7.1.6其他标记天气现象仪的其他标记要求和方法应符合有关行业和国家标准的要求。7.2文件要求随同天气现象仪应提供含有下述内容的文件：技术说明书和使用或操作说明。从上述文件能够获得技术帮助的制造厂或供货方的名称、地址和尽可能多的通讯联系方式、所有必要警告及注意事项，避免人员伤亡或设备损坏，此外还必须包括下列基本内容：（1）简介内容包括设备在现场可更换组件的逐项说明。天气现象仪额定工作条件，如：供电电压或电压范围，频率或频率范围，以及功率或电流的额定值；所有输入和输出连接的详细描述；为天气现象仪设计给定的环境条件范围。（2）安装包括：场地布置、定位和安装和调试要求；保护接地说明；与电源的连接；具体维护要求。（3）操作包括：在所有工作状态下，操作控制键的识别和使用；损耗材料更换的说明；清洁说明。（4）维护为安全目的所需，由用户进行的预防性维护和检查应在说明书中详细给出。包括传感器在现场维护时需要的所有常规维护维修程序。由常规维护进度表和详细维护流程组成。所有需要维护的项目名称及部件号、制造商都应逐一列出。提供详细的校准程序。（5）部件清单包括：项目名称、参考标识、厂商代码和零件编号。（6）图纸包括所有大号图纸。印刷电路版的原理图、装配图、面板和机箱连接线。此外，还应提供性能测试报告、环境测试报告、功能检测报告、一般性检查报告等，用于天气现象仪的质量评定。7.3结构安全天气现象仪结构上的棱缘或拐角，应倒圆和磨光。对于在产品寿命期内无法始终保持足够的机械强度而需要定期维护或更换的部件，应在产品使用说明书上醒目地载明更换周期，并着重注明不这样做的危险性。用作电气连接或其他连接的螺钉连接件，如果其松脱或损坏会影响安全，所以应能承受正常使用时的机械压力。室外无防护条件下使用的天气现象仪或部件，如无特殊要求，其外壳防护等级应规定为IP65。7.4电气安全7.4.1防电击危险机箱内带危险电压的导电部件都应有防护措施，足以避免操作人员可能用手或一般维修工具直接接触。把危险电压引入机箱的导线在穿过机箱外壳处应有绝缘防护措施，这些导线进入机箱后应适当走线和固定，机箱内所有和这些导线可能直接接触的金属零部件都应有接地措施，以防一旦导线绝缘损坏，这些金属零部件不致带有危险。7.4.2保护接地措施天气现象仪各独立部件和传感器都应有保护接地措施。各保护接地线不应构成回路，应在导电的底板或机架上设置一个点，作为保护接地、电源接地的公共接地点。从这点到地的连接应连续永久，连接导线截面积不小于16mm2。接地端子或接地接触件与需要接地的零部件之间的连接电阻不应超过0.1。7.4.3过流保护使用市电的天气现象仪，必须对一次电路设置过流保护装置。7.4.4基本电气安全要求（1）绝缘电阻 使用市电供电时，在电源的初级电路和机壳绝缘电阻不小于2M。使用12V直流电源供电时，电源初级电路和机壳间绝缘电阻，不应小于1M。（2）泄漏电流使用市电供电时，天气现象仪泄漏电流值不得超过3.5mA。（3）抗电强度 使用市电供电的天气现象仪，电源的初级电路和机壳间应能承受幅值1500V，电流5mA的冲击耐压试验，历时一分钟，试验中不应出现飞弧和击穿。试验结束后仪器能正常工作。 使用低压直流电源供电的天气现象仪，电源的初级电路和机壳间应能承受幅值500V，电流5mA的冲击耐压试验，历时一分钟，试验中不应出现飞弧和击穿。试验结束后仪器能正常工作。8 工作环境适应性要求8.1气候条件气温：4050；地面温度：4080；相对湿度：10%100%；大气压力：4501060hpa；太阳辐射：1120w/m2；抗风能力：50m/s；降水强度：6 mm/min。8.2生物条件天气现象仪应采取适当的防霉菌措施，但除非使用在特殊的环境条件或使用方有要求时，不必通过长霉试验来鉴定其抗霉菌能力。天气现象仪应采取适当的防止动物损坏措施，如鼠咬、蚁啃等。工作在正常大气条件下的天气现象仪，应在材料、表面涂覆和工艺上采取相应的措施，使其具有一定的抗化学活性物质危害的能力。盐雾试验时间应不少于48小时，其他试验条件符合有关行业或国家标准的要求。8.3机械条件正弦稳态振动：位移 1.5mm；加速度 5 m/s2频率 29Hz ；9200Hz；非稳态振动（冲击）：峰值加速度 40 m/s2自由跌落：高度0.25m；倾跌角度：30。9电磁兼容性要求9.1电磁骚扰限制要求9.1.1传导骚扰天气现象仪电源端口和信号端口的传导骚扰限制要求分别见表3和表4。表3 电源端口传导骚扰限值频率范围（MHz）限值（dBV）准峰值平均值0.150.5665656460.5556465306050表4 信号端口传导共骚扰限值频率范围（MHz）电压限值（dBV）电流限值（dBA）准峰值平均值准峰值平均值0.150.584747464403030200.530746430209.1.2辐射骚扰天气现象仪电源端口和信号端口的辐射骚扰限值应满足表5的要求。表5 在10m距离测量的辐射骚扰限值频率范围 (MHz)限值 dB(V/m)30230302301000379.2电磁抗干扰度要求天气现象仪的各端口电磁抗扰度要求应满足表6的要求。表6 端口电磁抗扰度要求内 容试 验 条 件交流电源端口直流电源端口控制和信号端口1.2/50S(电压)8/20S(电流)浪涌冲击抗扰度线对地：2KV线对地：1KV线对地：1KV电快速瞬变脉冲群抗扰度2KV 5Kz1KV 5Kz2KV 5Kz射频电磁场辐射抗扰度0.1580MHz3v80 AMk（1KHz）0.1580MHz3v80 AMk（1KHz）0.1580MHz3v80 AMk（1KHz）静电放电抗扰度接触放电：4KV空气放电：8KV接触放电：4KV空气放电：8KV接触放电：4KV空气放电：8KV2410防雷要求10.1一般要求应具备防直接雷击和防雷击电磁脉冲的措施,防雷安全要求和设计应符合行业标准的要求。防雷类别的确定：根据QX4-2000第6条的规定确定防雷类别。10.2直接雷击的防护措施天气现象仪的传感器、室外采集器、供电系统、无线通讯的天线等，应处在接闪器的保护范围内。防直接雷击的冲击接地电阻应不大于10。10.3雷击电磁脉冲的防护10.3.1屏蔽措施传感器的信号线应采用屏蔽电缆，采用非屏蔽电缆时，应外穿金属管。电缆的屏蔽层和金属管下端应接到地网上。天气现象仪到室内的电缆线应敷设在电缆沟内。敷设电缆沟有困难时，在入户前应穿金属管埋地，埋地水平距离宜大于15m。10.3.2等电位连接和采用公用接地系统当各传感器分散布设时，应采用共用接地系统（地网），将所有金属部件就近连接到该接地系统上。共用接地系统（地网）的接地电阻应不大于4。10.3.3供电系统电涌保护措施天气现象仪采用电网或自备发电机供电时，应在交流配电盘处加装冲击通流量Iimp不小于12.5kA的SPD；在室内微机电源用电插座上，加装标称通流量In不小于5kA的SPD；在室外采集器电源用电箱内，加装标称通流量In不小于20kA的SPD；供电系统的电涌保护器的安装要求，应符合将要颁布的QX2规定；11 结构和外观要求11.1 机械结构要求机械结构应利于装配、调试、检验、包装、运输、安装、维护等工作，更换部件时简便易行。各零部件应安装正确、牢固，无机械变形、断裂、弯曲等，操作部分不应有迟滞、卡死、松脱等。11.2 机械强度要求天气现象仪和各种部件，如立柱、传感器安装支撑件等，应有足够的机械强度和防腐蚀能力，确保在产品寿命期内，不因外界环境的影响和材料本身原因而导致机械强度下降而引起危险和不安全。11.3 材料与涂覆要求11.3.1 材料要求应选用耐老化材料、抗腐蚀抗生锈材料、良好的电气绝缘材料等，禁止使用不符合有关国家标准或行业标准的劣质材料。11.3.2 涂覆要求各零部件，除用耐腐蚀材料制造外，其表面应有涂、敷、镀等工艺措施，以保证其耐潮、防霉、防盐雾的性能。需要涂复的零件，表面涂、敷、镀层应均匀，覆盖面达 100 %。11.4 外观要求外观应整洁，无损伤和形变，表面涂层无气泡、开裂、脱落等现象。11.5 可靠性要求产品应进行可靠性设计、试验和验证工作。平均无故障工作时间（MTBF）大于10000hr。11.6 可维性要求整个系统易于扩展和维修；各部件的结构设计应充分考虑维修的方便性、快捷性和不易误操作性；接线标志清晰不易混淆，应采取充分的措施保证即使非专业人员操作也不易产生误操作；提供传感器和通讯的状态监控；平均维修时间（MTTR）要求：40 min。12其他要求12.1 扩展性要求a) 测量现象的扩展；b) 存储容量的扩展；c) 通信方式