PWD22用户指南

天气现象传感器 PWD22 用 户 指 南 目录 第一章 概述概述 6 操作手册介绍操作手册介绍 6 安全说明安全说明 6 ESD 静电放电保护 7 第二章 产品总体介绍产品总体介绍 8 维萨拉能见度传感器维萨拉能见度传感器 PWD10 20 8 硬件结构硬件结构 9 使用 PWD10 20 9 产品专有名词产品专有名词 10 第三章 功能描述功能描述 11 光学测量光学测量 11 光路 11 维萨拉发射机单元 PWT11 12 光接受机 13 背景亮度传感器 PWL111 可选 13 BLSC 命令 14 连续模式 14 昼 夜 转换模式 14 取消 PWL111 14 BCAL 命令 15 温度传感器 15 运算方法运算方法 15 能见度 15 内部监测内部监测 16 内置检测 16 存储检测 17 信号监测 17 硬件监测 18 污染监测 18 第四章 安装安装 19 选择安装方位选择安装方位 19 VAISALA 3 接地和防雷电保护接地和防雷电保护 20 设备接地 20 内部接地 21 远程单元和通讯电缆接地 21 安装程序安装程序 21 卸货和开箱 21 存放 22 固定 22 连接连接 23 电缆连接 23 基本接线 24 PWD10 20 供电电源 25 无 PWL111 缺省 内部加热器 26 无 PWL111 可选 内部加热器 26 Hood 加热器 PWH111 26 通信选项 26 串行通信设置 27 串行 RS 232 27 串行多点传输 RS 485 27 维护终端的连接 27 继电控制 28 继电器命令 30 初始设置 31 开机验证 32 第五章 操作操作 33 总述总述 Error Bookmark not defined 操作说明操作说明 33 进入 退出命令模式 Error Bookmark not defined OPEN 命令 34 CLOSE 命令 35 信息类型 35 Message 0 36 Message 1 37 Message 2 37 Message 3 37 Message 4 38 Messages 5 and 6 38 Message 7 38 自动信息发送 39 信息查询 39 命令列表命令列表 41 PWD10 20 命令 41 HELP 帮助 41 MES 42 AMES 42 系统配置命令 42 PAR 42 用 户 指 南 4 Error No text of specified style in document CONF 43 Hood Heaters 加热器 47 BAUD 波特 47 模拟输出 47 模拟输出模式 49 Mode 0 49 Mode 1 49 Mode 2 50 Mode 3 51 Mode 4 51 模拟输出标定 51 维护命令 52 STA 53 CAL 54 CLEAN 55 ZERO 55 CHEC 56 HEAT 56 其它命令 57 TIME 57 DATE 57 RESET 58 VER 58 第六章 维护维护 59 周期性维护周期性维护 59 清洁 60 清洁镜头和护罩 60 标定标定 61 能见度标定 61 标定检查程序 61 标定程序 62 拆卸和更换拆卸和更换 63 拆卸和更换光学单元 63 拆卸发射机 PWT11 63 拆卸 PWC10 20 65 第七章 故障排除故障排除 66 常见问题常见问题 66 信息指示警告或者报警 66 信息缺失 66 有信息无能见度值 67 能见度值持续过好 68 能见度值持续过差 68 PWD10 20 电气故障 68 VAISALA 5 第八章 技术数据技术数据 70 技术参数技术参数 70 Mechanical Specifications 70 Electrical Specifications 71 Optical Specifications 71 Visibility Measurement Specifications 72 Environmental Specifications 72 APPENDIX A 内部监控值内部监控值 74 APPENDIX B PWC10 20 连接器和跳线器设置连接器和跳线器设置 78 用 户 指 南 6 Error No text of specified style in document 第一章 概述概述 操作手册介绍操作手册介绍 本说明书提供了能见度传感器 PWD10 20 的安装 操作和维护的 有关信息 安全说明安全说明 维萨拉能见度传感器 PWD10 20 发货前通过安全测试 请注意下 列安全事项 设备接地设备接地 PWD10 20 底盘必须与地线良好连接 爆炸性环境爆炸性环境 不要在可燃性气体存在下操作设备 任何电力设备在这样的环 境下操作都会对安全造成威胁 维修维修 不要修改或替代设备中的零件 和 Vaisala 公司或其授权部门联 系进行维修服务 VAISALA 7 带有带有 CMOS 芯芯 片的部件片的部件 带有 CMOS 微芯片的零件卡应该在导电包装中进行运输和储存 尽管新的 CMOS 装置受到保护 免受操作者放空静电造成的过电 压损害 但还是建议小心操作 操作者应该与地面接触 避免不 必要的零件板操作 联邦通讯组织无线电频率干扰声明联邦通讯组织无线电频率干扰声明 美国联邦通信组织 in 47 CFR 15 838 指出必须向在美国的该产品用 户提请注意以下提示 这种设备产生并使用无线电频率能量 如果不正确安装和使用 即不严格按照厂商的指导 则会对无线电和电视接收产生干扰 ROSA道面数据采集器的设计采用了合理的保护措施 使之消除 在高速路和机场安装时可能的干扰 但是 不能保证在特殊安装 时不产生干扰 如果这个设备对无线电和电视接收产生干扰 可 以通过开关设备来判断 建议用户使用一种或多种方法来修正 干扰 重新定向接收天线 根据接收机的位置重新放置设备 将设备从接收机处移开 如果需要 用户可以咨询零售商或有经验的无线电 电视技师 获 取更多建议 ESD 静电放电静电放电保护保护 静电放电 ESD 会对电路造成立即的或潜藏的损坏 维萨拉产品 对于它们的用途具有足够的防静电保护 但是 当在设备机壳中 接触 移动或插入任何物体时释放的静电可能会毁坏产品 请确保您没有释放高电压静电 在正确接地和防静电保护的工作台上操作 静电敏感器件 如 果条件不允许 请在接触电路板以前把自己与设备底盘连接 接地 使用腕带和电阻连接索接地 如果上述两种方法都不 可用 用一只手接触电路板前用另一只手接触设备底盘的导 体部分 手持电路板边缘 避免接触元件 用 户 指 南 8 Error No text of specified style in document 第二章 产品总体介绍产品总体介绍 本章介绍 PWD22 的 特性 优点 专有名词 维萨拉天气现象传感器维萨拉天气现象传感器 PWD22 PWD22 是一智能 多参数的传感器 可用于天气观测系统 该 传感器集成了前散射能见度仪和天气现象的功能 PWD22 能测 量液态和固态降水量和降水强度 如果配上背景亮度传感器 它 还可以测量环境亮度 PWD22 适合用于自动气象站 尤其是要求低功耗的场合 Table 1PWD 系列传感器型号和性能表系列传感器型号和性能表 型号型号性能性能 能见度传感器 PWD10能见度范围 10 m 2000 m 现时天气传感器 PWD12能见度范围 10 m 2000 m 4 种降水类型 能见度传感器 PWD20能见度范围 10 m 20000 m 现时天气传感器 PWD22能见度范围 10 m 20000 m 7 种降水类型 独特的工作原理使 PWD22 具有多种功能 它通过维萨拉电容式 RAINCAP 感雨器 结合 光学散射信和温度信息来估测降水量 这三种独立的测量相结合 能提供足够的数据 来做出盛行能见度和天气类型的精确判断 VAISALA 9 硬件结构硬件结构 PWD10 20 可以固定在风杆一侧 使用安装卡具安装在横臂上 0312 113 图图 1能见度传感器能见度传感器 PWD10 20 1 发射机 2 控制 接受机 3 Blank plate 4 Pt100 温度传感器 在横杆内部 5 安装卡具 6 Hood 加热器 可选 7 维萨拉亮度传感器 PWL111 可选 的位置 使用使用 PWD22 PWD22 通常作为气象观测系统的一部分使用 PWD10 20 输出为数字串口或者模拟电流信号 数字串口可以被设定成为两种不同的操作模式 传感器可以被设 置为按照所选的间隔时间自动发送数据 或者由主计算机向 PWD10 20 查询数据 此串口线也作为操作员接口使用 模拟电流信号可被用于报告主导能见度 可以由能见度限界驱动 三个继电器控制 用 户 指 南 10 Error No text of specified style in document 操作员使用维护端子控制和检查 PWD10 20 的工作 由一套内置 命令和测试程序来设置和监测 PWD10 20 的各种功能 标准数据信息中包括一个状态字符 用于表明由内部诊断发现的 错误 如果设置了错误状态 操作员可以显示一个特殊状态信息 包括诊断的详细结果和错误的书面描述 操作员可以利用此信息 采取纠正行动或者对维护人员提供建议 产品专有名词产品专有名词 Table 2维萨拉能见度传感器维萨拉能见度传感器 PWD10 20 专有名词专有名词 型号型号名称名称描述描述 PWT11发射机LED 发射点路板 PWC10控制 接受机PWD10 的控制器和光二极管电路板 PWC20控制 接受机PWD20 的控制器和光二极管电路板 Table 3维萨拉维萨拉 PWD 系列天气现象传感器选项的专有名词系列天气现象传感器选项的专有名词 型号型号名称名称描述描述 PWL111背景亮度传感器 PWH111Hood 加热箔片 PWA11标定装置包括一对预先标定的散射体 一片用于清洁镜头的和工具 的织物 16385ZZRS 232 9 芯 维护 电缆 连接标准 PC 通讯口 APPKP60set 1 2 75set 1 2 100set 1 2 附件卡具60 mm 75 mm or 100 mm 卡具 与风杆直径一致 VAISALA 11 第三章 功能描述功能描述 维萨拉能见度传感器 PWD10 20 是测量能见度的光学传感器 气 象光学 MOR 原理为前散射测量 粒子散射光的波长的量级约 与粒子直径相似 散射的量与光束的衰减成正比 大的粒子既是反射体 又是折射体 它们对气象光学 MOR 的影响必须被分别处理 通常 这些粒子是微小的降水滴 PWD10 20 的光路可以通过快速的信号变化探测各个微小降水滴 光学测量光学测量 光路光路 ReceiverTransmitter Sample volume 3 cm 4 cm 0403 103 图图 2PWD10 20 光学系统光学系统 PWD10 20 以 45 角测量散射光 此角度对各种类型的自然 雾产生稳定的响应 作为雾 各种微小降水滴以不同的方 用 户 指 南 12 Error No text of specified style in document 式散射光 它们对能见度的影响必须被分别分析 PWD10 20 通过光学信号探测和测量微小降水滴 并利用这 些信息进行处理 得出散射测量结果 PWD10 20 有个约 0 1 公升的小样品 见上面图 2 这使得 即使在较强降水强度下各种粒子也能被测量出来 即使最 为小的降水滴产生的信号也能被探测到 0312 130 图图 3PWD10 20 框图框图 维萨拉发射机单元维萨拉发射机单元 PWT11 发射单元由一个红外 LED 控制和触发电路 LED 强度监测器 后散射接收机和组成 VAISALA 13 发射单元电子元件按 2kHz 频率发射红外 IR LED 一个光电二极管监 测发射光的强度 并自动调整 LED 的强度至预先设置值 CPU 监测 LEDI 反馈电压 以得到 LED 的老化和可能的损毁信息 反馈回路补偿了光发射二极管的温度和老化影响 另一方面 主动的 的补偿也轻微的加速了 LED 的老化 出于这个原因 初始 LED 电流设 置为一个值 这个值能保证至少 3 年免维护操作 另外还有一个光电二极管测量从透镜或其它物体及污染物散射的光 这个信号也由 CPU 监测 控制板为发射机和接收机提供电压 Vb 10 13V 这用于加热透镜 加 热发射机 LED 产生 5V 数字电源和 15V 模拟电源 电源位于 FDT12 板上 来自 FDR12 接收机的 RES 脉冲使 IR LED 计时和接收机的锁定放大器 同步 光电反馈电路将平均 LED 电流调整至放大器 A4 反馈电阻确定的 水平 调整 LEDI 电压通过模拟多路调制器到 CPU 上进行监控 光接受机光接受机 接收单元由 PIN 光电二极管 前置放大器 电压 频率转换器 后 散射测量光源 LED 和一些控制及计时电子元件组成 接收 PIN 光二极管检测从悬浮颗粒散射的发射光脉冲 这个信号 电压由与发射机同步的相敏感锁定放大器进行过滤和检测 高至 30kcd m2 的周围光强度不会影响光二极管的检测 也不会使 前置放大器饱和 AMBL 周围光 信号进入 CPU 中用于监控 背景亮度传感器背景亮度传感器 PWL111 可选可选 PWL111 被用于航空能见度的计算中 例如 区分能见度计算的 昼 夜条件 PWD10 20 每秒钟测量 PWL111 的信号 每 15 秒钟更新一分钟 平均值 此一分钟平均值在相应信息中被报告 值的范围为 4 用 户 指 南 14 Error No text of specified style in document 20000 cd m2 此传感器的加热器的的控制与 PWD10 20 的其它加 热器的控制相同 BLSC 命令命令 背景亮度传感器可以以连续模式或昼 夜模式使用 把 BLSC 值 设为正值时 背景亮度测量为连续模式 把 BLSC 值设为零时 背景亮度测量为昼 夜转换模式 应用 PWL111 时 背景亮度值在状态信息的信息 7 中报告 连续模式 下列命令激活传感器 并为背景亮度值给出正的比例系数 例 如 BLSC 1 0 响应如下 BL SCALE 1 000 背景亮度的报告在上述设定时在 4 20000 cd m2 范围内 昼 夜 转换模式 下列命令激活传感器为昼 夜转换模式 即 亮度值或为 0 或为 1 0 为夜 1 为昼 例如 BLSC 0 取消 PWL111 负值使 PWD10 20 跳过背景亮度 例如 BLSC 1 VAISALA 15 BCAL 命令命令 若以 cd m2 为单位的当前背景亮度已知 PWD10 20 计算新的 BL 背景亮度 比例 计算新的 BL 背景亮度 比例必大于零 0 且 BLSC 背景亮度传感器必须已经被 BLSC 命令激活 当用户输入如下命令时 PWD10 20 计算新的 BL 背景亮度 比例 BLCAL 12300 0310 001 图图 4PWL111 框图框图 温度传感器温度传感器 PWD10 20 的主温度传感器是附于横臂的 Pt100 电热调节器 利 用高分辨率 A D 转换器每分钟测量一次温度 运算方法运算方法 能见度能见度 光学信号的分析为能见度的运算计算出测量信号与偏差平均值的 差分 此差分值 频率 作为修正过的转换方程的一个参数 此 方程把频率转换为能见度 MOR 此转换方程 用 户 指 南 16 Error No text of specified style in document 已被一种精确的大气透射仪 VAISALA MITRAS 定义为参照 瞬间 15 s 能见度值进一步平均至一分钟和十分钟平均输出值 这些平均值使用消光系数值计算 以更好地模拟人工观测 消光 系数 定义如下 内部监测内部监测 内置检测内置检测 PWD10 20 的操作中包括了广泛的内置测试 测量不同的电压 并 检测相应的报警和警告限制 通过测量后散射光连续监测发射机 和接收机的光学镜面污染情况 为达到这个目的 在接收机中安 装了一个附加的发射 LED 若能见度小与限制值 软件产生报警 PWD10 20 对怀疑的硬件故 障发出警告 如果检测到严重的硬件故障 则不输出能见度数据 而以 代替 一个状态信息在状态位显示错误原因 内置测试包括存储测试 模拟监控和信号测量监控 监控测量的 结果以伏特或赫兹表示 取决于来源 由监测器电路对程序操作进行监控 如果在两秒内电路没有触发 将进行硬件重置 LED 每秒钟闪烁一次表示操作正常 当 PWD10 20 测量能见度信号 时 信号 偏差 LED 开 ON VAISALA 17 1 18 1234 X1 X2 X9 Reset LED indicators 1 Green RxD 2 Red TxD 3 Green Run 4 Red Signal ON Offset 0403 105 图图 5 PWC10 20 板上的板上的 LED 指示器指示器 RxD LED 和 TxD LED 由串口线直接控制 显示串口线的所有行 动 存储检测存储检测 重置后 PWD10 20 测试并清除它的 SRAM 数据存储 红色 LED 闪 烁表示有故障 闪烁 50 次后 PWD10 20 即试图启动程序 如果 SRAM 确实有故障 会使监视器重置 在正常操作时 数据 SRAM 测试也在后台连续进行 如果检测到 SRAM 故障 监视器重置系统 计算并检查参数存储器 EEPROM 的校验和 校验和的错误可 能是严重的 此时能见度输出为 故障原因显示在状态信息 中 在所存储参数的每一次更新或重启时 都要计算和检查 EEPROM 的校验和 信号监测信号监测 PWD10 20 测量约 8 毫秒内取样的光信号 接收机后散射和偏离 的频率值 由于相应的测量时间为 10s 1s 和 4s 所以每批的取 样量不同 PWD10 20 检查频率不为零 并且信号取样数不多于 偏离取样数 用 户 指 南 18 Error No text of specified style in document 当信号或偏离的误差严重时 数据设置为 偏离漂移被单独监控 在配置部分给出了参照的偏离频率 如果 漂移大于 2 5Hz 软件即会发出警告 用户可以依照测量序列过程如信号 偏移 LED 序列 10 秒开 5 秒 关 硬件监测硬件监测 一个 8 通道模 数转换器用来测量来自硬件的一些信号和多种电 压 STA 命令显示内部监控值 污染监测污染监测 PWD10 20 通过测量后散射信号监控发射机和接收机污染情况 使用 CLEAN 命令来设置后散射信号的清洁参照值 后散射信号相 对于清洁值的改变量与透镜的污染程度成比例 在配置部分给出报警和警告限制 如果超过了报警限制 数据变 为 并发出报警 测量数据只用于发出警和警告 而不计算能见 度信号的修正值 发射机后散射信号接收机后散射由一个模拟电路测量 使用一个 发射 LED 作为光源 在状态信息中标识符为TR BACKSCATTER 后散射信号越强 TR BACKSCATTER约小 接收机后散射由信号接收机测量 使用一个附加的 被控制的 LED 作为发射机 结果用 Hz 表示 越多的光被散射回来 结果值 越大 REC BACKSCATTER VAISALA 19 第四章 安装安装 选择安装方位选择安装方位 选择合适的方位对与 PWD10 20 的测量非常重要 主要要求为 1 PWD10 20 所在位置的测量值应能代表周围的天气状况 至少在 PWD10 20 所在位置的 100m 内没有大的建筑物和其它 产生热和 或阻碍降水的物 体 树的阴影也应避免 因为树木可 能会造成微观气候的改变 2 这个地点应该没有影响光学测量的障碍物和反射表面 也没有 明显的污染源 建议在发射机和接收机的视线内没有障碍物 见图 6 如果 发射机光束从障碍物上反射到接收机上 传感器将会指示很低的 MOR 值 因为它无法分辨反射信号和真正的散射信号 通过旋转 传感器横杆可以检测有害反射 任何反射都会根据横杆的方位而 变化 能见度读数也将相应改变 接收机和发射机的光学部件不能指向强光源 或在强日光 下 指向象雪或砂这样的反射表面 建议在北半球将接收机指向 北 在南半球将接收机指向南 在强光下接收机线路可能会饱和 内置诊断程序将会显示警告 强光会使从发射机单元产生错误的 污染警告 强日光还会提高接收机内的噪音水平 发射机和接收机应背对任何明显的污染源 如途径车辆的尾 气 脏透镜会造成传感器报告太高的能见度值 传感器能自动检 测过度的污染 接收机应该避免面向行驶车辆 首选方向为沿着道路方向 接收机指向最近的车道的去向 用 户 指 南 20 Error No text of specified style in document 3 必须有可利用的电源和通讯线路 当为 PWD10 20 选址时 必须考虑是否有可利用的电源和通 讯线路 因为这将影响所需的 工作量和附件 从而影响安装成本 虽然 PWD10 20 的设计可以承受恶劣的天气条件 但是有些地点 的环境还是对安装提出了更多的要求 严冬环境下可能造成大量 雪和冰的聚集 需要选配加热器 0308 003 图图 6PWD10 20 推荐方位 安装传感器的不同方式推荐方位 安装传感器的不同方式 A or B 接地和防雷电保护接地和防雷电保护 设备接地设备接地 设备接地保护了 PWD10 20 的电力单元免受闪电损害 并防止无 线电频率的干扰 通过接地电缆进行 PWD10 20 的设备接地 接地原则为 将接地杆安装得离风杆尽可能近 即 使接地电缆的长度最短 化 接地电缆也可以铸入水泥基座内 VAISALA 21 接地杆长度取决于当地地下水水位 接地杆的下端应持续接触 潮湿土壤 接地质量可以用摇表 测地电阻用 来检测 电阻必须小于 10 欧姆 内部接地内部接地 PWD10 20 电子元件箱利用供电 数据电缆保护套接地 传感器的 其它部分都是互相通电接触 远程单元和通讯电缆接地远程单元和通讯电缆接地 将远程设备如 PC 数据记录器 显示器等接地 保护它们免受闪 电的损害也是必须的 警告警告 如果远程设备没有正确接地 通过通讯线路的闪电袭击可能在 远程站产生危及生命的冲击电压 安装程序安装程序 在此描述的情况是 以维萨拉气象站为主机 卸货和开箱卸货和开箱 PWD10 20 传感器一般用一个箱子发运 注意注意 箱子需小心抬放 不要在高于地面 5 厘米的地方扔下箱子任何一 端 开箱程序开箱程序 a 阅读随船文件中提供的装箱单 比较装箱单和订货单 确保 发货完整 b 打开盖子 如果发现缺货或损坏 请立即和供应商联系 用 户 指 南 22 Error No text of specified style in document c 将包装材料和盖子放回箱中 保存以备后用 存放存放 存放 PWD10 20 时 带包装放置在干燥条件下 不要放在敞开的 空气中 存放条件为 温度 40oC 至 70oC 相对湿度低于 95 固定固定 0308 005 图图 7安装安装 PWD10 20 在横臂上在横臂上 0308 004 图图 8用维萨拉卡具组件安装在风杆上用维萨拉卡具组件安装在风杆上 VAISALA 23 连接连接 电缆连接电缆连接 PWD10 20 机箱上由用于连接信号和电源电缆的连接器 以便于 安装和维护 电缆屏蔽层和连接器都与 PWD10 20 的机箱接地连 接 使 EMI 水平符技术指标 1 把 PWD10 20 的风杆线缆 信号和电源电缆 与 机箱下面 的固定连接器连接 小心小心 线缆连接器必须与固定连接器完全紧密连接 不应相对晃动 2 测试连接器间是否晃动 如果晃动 连接表面不密封 因 而会渗漏 连接器端子也将暴露在环境中 0311 063 图图 9测试连接器测试连接器 注意注意 电缆连接器必须与 connector on the PWD10 20 机壳上的固定连接 器紧密连接 不的松动 3 把 PWD10 20 风杆线缆中不用的电线互相绝缘 例如 把 它们接到接线盒中空的螺丝端子上 用 户 指 南 24 Error No text of specified style in document 基本接线基本接线 PWD10 20 线缆有 16 条 连接线 表表 4 连接器缺省接线连接器缺省接线 信号名称信号名称PWC10 20 的接的接 线器线器 电线颜色电线颜色 Sensor DC Power X1 4RED 红 Sensor DC Power GND X1 5BLK 黑 RS 485 B X1 2WHT 白 RS 485 A X1 3BRN 棕 RS 232 Tx PWDX2 2GRN 绿PC 串口连接器 D9 pin 2 或 ROSA 服务连接 器 pin 4 RS 232 RxX2 3YEL 黄PC 串口连接器 D9 pin 3 或 ROSA 服务连接 器 pin 3 RS 232 GNDX2 1GRY 灰PC 串口连接器 D9 pin 5 或 ROSA 服务连接 器 pin 5 Relay Control 1X4 6GRY PNK 灰 粉 Relay Control 2X4 7RED BLU 红 兰 Relay Control 3 Ext Vb X4 5VIO 紫功能由 跳线器 X11 选择 Ext VbX3 9PNK 粉输出电压为 12VDC 相对于 GND X4 8 and X2 1 Analog outputX3 12BLU 粉电流范围由跳线 器 X13 选择 Heating power X3 5WHT GRN 白 绿 Heating power X3 5BRN GRN 棕 绿 Heating power X3 6WHT YEL 白 黄 Heating power X3 6YEL BRN 黄 棕 由于高电流 四 个加热电源都必 须连接 Shield 屏蔽Chassis 底盘Shield 屏蔽接设备地 VAISALA 25 0104 002 图图 10接线原理接线原理 0309 044 图图 11维护线缆维护线缆 PWD10 20 供电电源供电电源 测量电气与加热的供电电源可以分别连接 这样使得备用电池只 限于测量供电 测量电气需要 12 VDC 50 VDC 所有的加热器可使用 AC DC 或整流 AC 加热器的电压指标如下 用 户 指 南 26 Error No text of specified style in document 无无 PWL111 缺省缺省 内部加热器内部加热器 当没有可用的单独的加热电源时 Whenever separate heating power is not available the measurement electronics supply of 12 VDC 50 VDC 的测量电气电源也必须用于内部加热器的供电 如果 使用单独的加热电源 可用于给内部加热器供电 PWC10 20 控制器 接收机电路板上的跳线器 X5 和 X8 选择是否 为内部加热器单独供电 见附录 Appendix B PWC10 20 连接器和 跳线器设置 作为缺省设置 电气电源被用于内部加热器的供 电 无无 PWL111 可选可选 内部加热器内部加热器 背景亮度传感器 PWL111 可选 的加热器与 PWD10 20 内部加热 器并联 PWC10 20 电路板上的连接器 X18 PWL111 加热器只能 用 12 V 至 24 V 的电源 如果 PWD10 20 配置了 PWL111 和测量 电气 直流电源一定也被用于内部加热器的供电 那么此直流电 源不可超过 24 V 如果此直流电压低至 12 V 那么 PWL111 板 上的跳线器必须设置为 12 V 以保证足够的加热电源 如果使用单独的加热器电源 它可被内部加热器 包括 PWL111 加热器的供电 此时 单独加热器电压不得超过 28 V 推荐 24 V Hood 加热器加热器 PWH111 当使用 hood 加热器时 必须使用一个 24 V 的单独加热器电源 每个 30 W 共 60 W 如果 PWL111 和 PWD10 20 内部加热器 用同一个电源供电 负载约为 65 W 通信选项通信选项 PWD10 20 有一条带有两个接口的串行线 双线 RS 485 为规定的 标准接口 当 RS 485 接口被连接至主计算机时 PWD10 20 软件 的设计允许 RS 232 接口作为服务线 通常 PWD10 20 同时等待 RS 232 和 RS 485 两个接口的输入 任何来自于 RS 232 接口的字符使 RS 485 的通信停止 10 秒钟 或者直至操作者关闭此线 VAISALA 27 自动信息连同从 RS 485 接口查询的信息一起被传送到两个接口 串行通信设置串行通信设置 串行通讯接口缺省设置为 9600 baud Even parity 7 data bits 1 stop bit 串行串行 RS 232 预进行 RS 232 通讯 将 PWD10 20 信号线与连接至 YELto PC 3 9 TxD RS 232 GRNto PC 2 9 RxD RS 232 GRYto PC 5 9 GND Vaisala 建议的 RS 232 电缆最大长度为 15m 50 英尺 一般 RS 232 连接距离可以达到 100 米而没有问题 但是不能被保证 串行多点传输串行多点传输 RS 485 RS 485 标准传输允许几个 PWD10 20 通过一个单双绞线与主机 进行通信 半双工 进行 RS 485 通讯 PWD10 20 信号线与连 接至 BRNRS 485 A WHTRS 485 B NOTE有些 RS232 RS 485 转换器上的标记是混合的 如果连接工作不 正常 交换线的位置 维护终端的连接维护终端的连接 任何配有终端模拟软件的计算机或带 RS 232 串行接口的 VT 100 兼容终端均可用作 PWD10 20 的维护终端 用 户 指 南 28 Error No text of specified style in document 继电控制继电控制 PWD10 20 有三个开集电极继电控制器 它们由软件使用在 CONF 命令中设定的报警界限控制 PWD10 20 的三个继电控制都可以由能见度界限控制 第三个继 电控制器也可以被硬件状态驱动 ALARM LIMIT 1 报警界限 1 ALARM LIMIT 2 报警界限 2 ALARM LIMIT 3 报警界限 3 这些是能见度 10 分钟平均值报警界限 界限值 0 表示此界限未 被使用 三个能见度界限相互独立 即 ALARM LIMIT 1 报 警界限 1 只设定 RELAY CONTROL 1 继电器控制器 1 的界 限 ALARM LIMIT 2 报警界限 2 只设定 RELAY CONTROL 2 继电器控制器 2 的界限 以此类推 例如 当能见度低于 ALARM LIMIT 1 报警界限 1 时 RELAY CONTROL 1 继电 器控制器 1 被引发 见表 5 和 表 6 RELAY ON DELAY RELAY OFF DELAY 在继电控制器变化之前 能见度的报警状况必须持续相应的 在 Relay on off delay 继电器开 关延时 参数中规定的 以分钟为 单位的时间 缺省延时为 5 分钟 下表是当第三个继电控制器由硬件状态驱动时 继电控制器 1 和 2 的控制逻辑举例 表表 5电控制器电控制器 1 和和 2 的控制逻辑举例的控制逻辑举例 继电器继电器 1 和和 2 的状态的状态相应的能见度状态相应的能见度状态 1 关 OFF 2 关 OFF 能见度高于界限 LIMIT 1 和 界限 LIMIT 2 1 开 ON 2 关 OFF 能见度低于界限 LIMIT 1 但高于界限 LIMIT 2 1 开 ON 2 开 ON 能见度低于界限 LIMIT 1 和 界限 LIMIT 2 下表是当三个继电控制都由能见度界限驱动时 继电控制器 1 2 和 3 的控制逻辑举例 表表 6继电控制器继电控制器 1 2 和和 3 的控制逻辑举例的控制逻辑举例 继电器状态继电器状态相应的能见度状态相应的能见度状态 1 关 2 关 3 关能见度高于所有的界限 1 开 2 关 3 关能见度低于界限 LIMIT 1 但高于界限 LIMIT 2 和 界 VAISALA 29 继电器状态继电器状态相应的能见度状态相应的能见度状态 限 LIMIT 3 1 开 2 开 3 关能见度低于界限 LIMIT 和 界限 d LIMIT 2 但高于界 限 LIMIT 3 1 开 2 开 3 开能见度低于所有的界限 当第三个继电控制器的输出被设定为由硬件状态驱动时 则 当 硬件报警被检测到时 此继电控制器被引发 详情请见系统配置 命令 0309 046 图图 12继电器连接继电器连接 PWD10 20 供电供电 图 12 表示当由 PWD10 20 供电时的外部继电器连接 电压脚 VB 12 V 和继电器控制器 1 2 和 3 的接线为缺省方式 注意注意 任何继电控制器输出脚的负载不得超过 35 mA 任何 Ext Vb voltage 输出脚的负载不得超过 200 mA 如果这些外部继电器需要较高的线圈电流 必须有一个外部供电 电源用于它们中的一个或两个 用 户 指 南 30 Error No text of specified style in document 继电控制器 3 可以通过跳线器 X11 被变为 12 V 外部电压输出 图 13 表示当继电器线圈由外部电压供电时的外部 继电器连接 此时 未被使用电线中的一根必须被改为地脚 X4 8 见 Appendix B PWC10 20 连接器和跳线器设置 例如 如果脚 X3 9 未被使 用 那么粉色线可以被改为脚 X4 8 被改变的线的另一端必须被 连接到外部继电器电源的地电势 0309 045 图图 13继电器连接继电器连接 外部继电器外部继电器 供电供电 继电器命令继电器命令 设置 显示继电控制器状态 当键入如下时 RELAY 结果如下 RELAYS OFF OFF OFF 键入如下 所有继电控制器被设置为开 RELAY ON VAISALA 31 继电控制器 1 可以被设置为开直到按下 ESC 举例如下 RELAY 1 ON 初始设置初始设置 在自动气象观测系统中 PWD10 20 能见度仪通常与主机或数据记 录仪相连 在进行完物理连接后 可以在软件中配置通信细节 合适的通信设置取决于整个系统的执行情况 按缺省设置 传感器处于查询模式 也就是说 只有在主机用特 殊命令查询时 数据信息才发送 传感器也可以在自动信息模式 下应用 自动信息模式自动通过串口传送一条新的 ASCII 数据信 息 用户可以改变数据间隔和类型 AMES 命令 命令 另外 串口 的波特速率可以更改为其它的的值 数据框架可以从 7 data bits even parity one stop bit 和 8 data bits no parity one stop bit 之间选 择 缺省通信设置如下表 7 表表 7缺省通信设置缺省通信设置 设置设置Default 波特率9600 bps 7E1 查询模式或自动模式 信息类型查询模式 传感器 ID无 ID 设置 在几个传感器共享同一通信线路的多点通信中 PWD10 20 应在 被查询状态下使用 每个传感器必须有不同的识别号 ID 更改缺省设置的命令如下 有关命令的详细描述见第三章 操作操作命令命令 波特速率选择BAUD 被查询状态或自动状态 信息类 型设置 AMES 传感器 ID 配置CONF 更改缺省设置的命令如下表 8 有关命令的详细描述见第 5 章 操作 用 户 指 南 32 Error No text of specified style in document 表表 8 更改缺省设置的命令更改缺省设置的命令 操作操作命令命令 波特率选择BAUD 查询模式或自动模式 信息类型AMES ID 传感器 ID 配置CONF 开机验证开机验证 在连接 PWD10 20 至一个气象站或者其它主机之前 建议进行一 个快速启动程序 1 通过 RS 232 串口将一个终端连接到传感器上 2 设置终端波特速率为 9600 bps 数据框架包括 7 data bits 1 stop bit even parity 3 打开电源开关 4 启动后 PWD10 20 输出 VAISALA PWdxx V x xx YYYY MM DD SN XXXXXX 如果 ID 被配置 则也包括 例如 VAISALA PWDxx V x xx YYYY MM DD SN XXXXXX ID STRING 1 如果没有上述输出 检查服务终端 程序 的联线合波特 率 如果显示错误的字符 尝试其它波特率 如 300 1200 2400 和 4800 5 等候 20 秒 用 OPEN 命令进入命令模式用 STA 命令检查 没有硬件故障或警告被检测到 6 键入 CLOSE 离开命令模式 检查自动信息 如果没有被关 闭的话 出现在显示中 其它命令在 第五章 操作中描述 VAISALA 33 第五章 操作操作 总述总述 维萨拉 PWD10 20 能见度传感器是一种用于连续能见度测量的全 自动仪器 通常 PWD10 20 或者被设置为自动发送数据信息 或者被设置为被主机查询 另外 一组用户命令可以被用于系统性能的配置和监控 这些命 令可以在命令模式中被设定 见进入 退出命令模式部分 操作说明操作说明 PWD10 20 的正常操作一般无需用户干涉 操作员命令一般只被 用于初始设置和常规维护 还有一些命令可用于故障排除 安装传感器时 用户可能需要改变某些缺省设置 在初始设置部 分中 详细描述了初始设置 这些设置和相应的命令如下表表 9 表表 9初始设置和相应命令初始设置和相应命令 设置设置命令命令 波特率BAUD 查询或自动模式 信息类型AMES 传感器 ID 识别码CONF 用于常规维护操作的命令如下表表 10 用 户 指 南 34 Error No text of specified style in document 表表 10常规维护操作命令常规维护操作命令 操作操作命令命令 清洁传感器CLEAN 可选 能见度标定ZERO CHECK CAL 标准输出信息包括一个状态字符 它把内部诊断的结果提交给主 计算机和用户 如果传感器在标准输出信息中显示警告或者报警 主计算机或者用户可以用一个特殊的 STA 命令获得详细的状态 报告 代替标准数据信息 此状态报告也可以被查询 信息 3 通常 此详细的状态信息足以确定故障 进入进入 退出命令模式退出命令模式 在任何命令发出给 PWD10 20 前 PWD10 20 的通讯线必须被指 定为操作者 否则就指定为自动信息或被查询通讯 用户用 OPEN 命令指定命令模式 OPEN 命令命令 如果没有确定设备识别号 ID 键入 OPEN 如果确定了 ID 举例 如 A 键入 OPEN A 如果确定了 ID 但忘了是什么 键入 OPEN 如果有两个或者两个以上不同传感器连接到同一个 RS 485 线上 且如果这些传感器具有相同的 ID 则 键入如下命令打开 PWD10 20 OPEN PWD id number PWD10 20 回答如下 LINE OPENED FOR OPERATOR COMMANDS 如果 60 秒内没有输入命令 PWD10 20 自动关闭串口 VAISALA 35 CLOSE 命令命令 可以通过 CLOSE 命令释放串口至自动数据信息或者查询命令 PWD10 20 回答如下 LINE CLOSED 信息类型信息类型 Message 0 被作为标准气象信息 STAtus Message 3 的长度取决 于可能的报警或者警告的状态 PWD10 20 在查询和自动信息前增加帧字符串 帧字符串的内容 如下 PW id message body 其中 标题起始 ASCII 1 不可打印的字符 PW PWD 传感器识别符 空格 id 个体识别码 2 个字符 如果未定义 ID 显示空格和 1 文本起始 ASCII 2 不可打印的字符 message body 信息主体 文本 ASCII 3 non printable character CR LF ASCII 13 ASCII 10 messages 0 1 和 2 的内容在 图 14 中说明 用 户 指 南 36 Error No text of specified style in document 10 680 1230 输输出出 10 分钟平均能见度 1 分钟平均能见度 说说明明 1 硬件故障 2 硬件警告 3 后散射报警 4 后散射警告 1 报警 1 2 报警 2 带有帧框架的举例如下 PW 1 00 680 1230 PW 1 00 680 1230 0123456789012345678901234 数数字字标标出出字字符符位位置置 图图 14messages 0 1 和和 2 的内容在的内容在 图图 14 中说明中说明 Message 0 Message 0 只显示 1 分钟平均能见度和 10 分钟平均能见度 00 680 1230 10 分钟平均能见度 1 分钟平均能见度 1 硬件故障 2 硬件警告 3 后散射报警 4 后散射警告 1 报警 1 2 报警 2 3 报警 3 带有帧框架的举例如下 PW 1 00 680 1230 PW 1 00 680 1230 1234567890123456789012345 VAISALA 37 Message 1 Message 1 显示 1 分钟平均能见度 即时降水类型 和 1 分钟平 均降水强度 00 1839 61 0 3 1 分钟平均降水强度 mm h 即时降水类型 0 99 1 分钟平均能见度 1 硬件故障 2 硬件警告 3 后散射报警 4 后散射警告 1 报警 1 2 报警 2 3 报警 3 带有帧框架的举例如下 PW 1 00 1839 61 0 3 PW 1 00 1839 61 0 3 1234567890123456789012345678 Message 2 Message 2 被支持 并与 PWD12 和 PWD22 中的一样 只是那些 PW 值用 代替 00 1839 1505 10 分钟平均能见度 最大值 20000m 1 分钟平均能见度 最大值 20000m 1 硬件故障 2 硬件警告 3 后散射报警 4 后散射警告 1 报警 1 2 报警 2 3 报警 3 带有帧框架的举例如下 PW 1 00 1839 1505 PW 1 00 1839 1505 12345678901234567890123456789012345678901234567890123456 Message 3 Message 3 与用 STA 命令获得的状态信息相