二型遥测仪使用说明书(20210415192940)

1、综合遥测气象仪II型使用说明书 第1章综 述 1.1概述 综合遥测气象仪H型（以下简称气象仪H型）是集传感器技术、 数据采集处理技术、通讯技术及计算机应用技术为一体的自动气象观 测系统。主要用于民航机场的地面气象观测，对本站及视区的气象状 况及其变化过程进行系统、连续的测量。可为航空及有关气象部门提 供天气实况，为航空飞行、环境监测等提供气象资料。 1.2系统构成 系统主要由室内和室外部分组成。 室外部分包括： 观测场系统 跑道风子系统 气象能见度（MOR、跑道视程（RVR子系统、云高仪 天气现象传感器 以上设备用户可根据需要进行选配。 室内部分： 中心服务器及外围设备 通信控制器 气压仪（用

2、户也可根据自己的需要选配其他的测压仪器，以及 通过采集器采集并传送数据的室外测压传感器）。 显示终端 1.2.1观测场系统 风杆 1 套 测风传感器 1 套 雨量传感器 1 套 温度传感器 1 套 跑道温度传感器（可选） 1套 湿度传感器 1 套 数据采集器 1 套 风杆地基、雨量筒地基、百叶箱、电源电缆和通讯电缆由用户参 照我所提供的规范自行准备、施工。 122跑道风子系统 系统一般可接入两套跑道风子系统。每套含 风杆 1 套 测风传感器 1 套 风处理器 1 套 风杆地基、电源电缆和通讯电缆由用户参照我所提供的规范自行 准备、施工。 1.2.3气象能见度（MOR和跑道视程（RVR子系统 系

3、统一般可接入3套子系统。每套含 前向散射式能见度仪一套 BLM2型背景亮度表一套 灯光等级指示器一个 1.2.4中心服务器及外围设备 计算机及相关业务软件一套 HP打印机一台 125通信控制器 通信控制器及接插件一套 126气压仪（户外型选用气压传感器） 振筒式气压仪（户外型选用气压传感器）一台 127显示终端 系统一般可接入3套子系统。每套含 终端计算机一台、内置专用 MODE一块及相关业务软件一套。 128 系统框图 见系统框图。 1.3 主要功能及技术指标 1.3.1主要功能： 中心服务器通过通讯控制器收集：数据采集器的跑道温度（用户 可选）、空气温度、相对湿度、风速风向、雨量、跑道视程

4、（ RVR;跑 道两端测风子系统风速风向数据；室内气压仪的气压数据。这些数据 能实时显示在屏幕上、并可整理打印，同时把天气实况实时传送到塔 台、预报室等部门的远端显示器，也可以进行天气实况发报和月报表 制作，把航空飞行保障中的常规气象业务集中在本系统中，为气象资 料的收集和统计管理提供了现代化的手段。 自动采集并存储气压、温度、湿度、风向、风速、雨量、跑道 温度、气象能见度（MOR、跑道视程（RVR等气象要素； 按业务要求通过计算机输入人工观测数据； 自动计算海平面气压、水汽压、相对湿度、露点温度以及所需 的各种统计量； 编发各类气象报告； 按民用航空气象地面观测规范形成观测数据文件； 编制各

5、类气象报文和报表； 实现通讯组网和运行状态的远程监控。 132各气象要素的测量范围及准确度 大气温度：-45 C +60C, 士 0.2 C 跑道温度：-45 C+80C, 士 0.3 C 湿度：0 100% RH 士 4% RH 风速：0 60m/s, 士（0.3 + 0.03V）m/s , V瞬时风速 风向：0360 ，士 5 （启动风速：不大于 0.5m/s） 雨量：累计值 0 4mm/min 士 0.4mm（ v 10mm） 士 4%（ 10mm 气压：800 hPa 1060hPa 士 0.3 hPa 气象能见度（MOR）: 10m20OOQm士 20% 跑道视程（RVR）: 10m

6、 2000m, 士 20% 1.3.3 系统使用环境 室外部分：温度-45 C+45C ,湿度0100%RH 室内部分：温度 10 C35C,湿度W 80% RH 1.3.4 电源 交流 50Hz士 1 Hz, 220V +10%, -15%。 第2章观测场系统 观测场系统完成本场气温、相对湿度、风向、风速、雨量、跑道 温度等多个气象要素的采集和处理，并实时与中心服务器通讯 2.1 功能 对温度、湿度、风向、风速、雨量、 跑道温度等气象要素进行采集和处 理； 实时与中心服务器进行信息交换。 上传各种数据，接收服务器发送的各 种指令以调整自身工作状态。 2.2 构成 观测场子系统主要由数据采集器

7、、各种 传感器及风杆等部分组成。 2.2.1 数据采集器（含避雷接口器） 数据采集器是观测场子系统的核心部分， 本系统采用的是DT50数 据采集器，为加强其抗雷击能力并实现其远程通信功能，在其端口前端 加装了一个避雷接口器。 2.2.1.1DT-50数据采集器的功能 DT-50数据采集器是通用型 数据采集器。观测场子系统各传 感器输出信号如：电压、频率、 周期等都将通过接口板接入 DT-50数据采集器中，由数据采集器对这 些信号进行采集、处理，从而得到用户所需要的各种气象要素数据。 221.2 技术指标 模拟通道5路差动输入，15路单端输入。 模拟通道分三个量程，（25mv，250mv, 25

8、00mv），自动量程切 换。 模拟通道具有自动校准功能。 A/D模拟转换采用V/F方法，分辨率15位，（25mV时，分辨率 为1卩V）。 采样速率每秒25次。 全量程测量精确度小于0.15%. 线性度小于0.05% 输入阻抗1M Q,或大于100M Q可选。 共模输入范围士 3.5V。 共模抑制比90db,典型值为110db。 模拟通道激励信号源：提供输出为 5V，或250卩A和2500卩A。 5路TTL/CMOS相兼容的数字量I/O通道，用于逻辑状态判别， 字节或位的输入或输出，用做事件计数和低速计数器，最高记数 位为16位，最大输入频率为10HZ，或用作输出告警信号，用 作控制外部设备或传

9、感器。 3个高速计数器，1KHZ或1MHZ/16位。 系统时间分辨率1秒。 系统时间精度2秒/天。 221.3 软件命令格式 数据采集软件由RA、RB、RC、RD四个工作日程表组成，采集 器按照日程表进行工作。RA日程表每间隔1秒采样瞬时风速和瞬时风 向值，并计算两分钟、十分钟平均风速值；RB日程表每间隔一分钟采 样温度、湿度、雨量参数；RC日程表计算两分钟平均风速值；RD日 程表计算十分钟平均风速值。 当需要检测、调整观测场系统工作状态时，可由中心服务器向数 据采集器发送相关指令（建议由厂家专业人员完成）。通讯协议：300 波特，8个数据位，1个停止位，无奇偶校验。具体命令如下： 复位的命令

10、 命令格式：“ RESET （回车）” 如果系统出现故障，不能正常运行，需要系统复位时，使用此命令。 自检命令 命令格式为：“TEST （回车）” 如果数据采集器采样数据有明显偏差，可以使用自检命令，检查 数据采集器状态。服务器发送此命令后，数据采集器回送一组数据，反 映数据采集器的工作状态及软件的版本号。如数据采集器的共模抑制 比、失调电压、失调电流、恒流源实际电流、电池电压等。数据的最后 附有检测结果。若为“ PASS则表示自检测通过，数据采集器基本工 作正常；若为“ FALL ”则表示数据采集器工作异常，需校正、修理， 结果前面的数据可以帮助判断故障原因 读时间命令 命令格式：“ T （

11、回车）”。 采集器回送：“时时：分分：秒秒”口：“ 11： 55： 00”。 读日期命令 命令格式：“ D （回车）”。 采集器回送：“月月/日日/年年”。女口：“02/13/2005”。 校准时间命令 命令格式：“T二时时：分分：秒秒（回车）”。例如：T=12:26:32。 校准日期命令 命令格式：“ D=月月/日日/年年 （回车）”，例如:D=12/15/2005。 读数据命令 命令格式：“X （回车）”。 采集器回送：“瞬时风向；瞬时风速；空气温度；跑道温度；两分 钟平均风向；两分钟平均风速；十分钟平均风向；十分钟平均风速； 风向变量最大值；风向变量最小值；每小时雨量；日累计雨量；相对

12、湿度；温度最高值；温度最高值出现时间；温度最低值；温度最低值 出现时间；十分钟平均风速最大值；十分钟平均风速最小值；气压” + “回车” + “换行”。回送数据不定长，以“回车” + “换行”结束。 2.2.1.4 避雷接口器 为避免直击雷或感应雷沿线缆窜入采集器，造成采集器损坏，在 通信电缆、各传感器信号输出电缆与采集器之间加装一块避雷接口器， 并将子系统的通信模块集成于此。其主要由避雷接口电路和调制解调 长春气象仪器研究所长春市前进大街1号 11 - 综合遥测气象仪II型使用说明书 长春气象仪器研究所长春市前进大街i号 ii 器组成。避雷接口电路内的放电管和压敏电阻可增强抗雷击能力；调 制

13、解调器采用音频监控（FSK）方式将RS232电平转换为FSK信号, 使子系统通讯传输距离最远可达 20公里；避雷接口器内设有高频电磁 波抗干扰电路，能够使数据采集器避免外界电磁波干扰，保证数据采 集器高可靠性地工作。各传感 器、通信电缆及电源线与接口 器的连接方法参看附件（需连 接的线缆皆有标号，将线缆标 号与接口板端子标号逐一对 应连接即可）。 2.2.2 传感器 2.2.2.1 铂电阻温度传感器 系统采用的温度传感器 为HBV铂电阻温度传感器，它 DT 5 0 专用虹滇 pgri -g3 I ZL：V- 由一个铂电阻和无源校正网络，经过表面封装并引出四根导线而成 工作原理 铂电阻的电阻值随

14、环境温度的变化而变化，一般可以用下面的公 式表示： T二A+ BF CR+ DR 其中T为被测温度，A、B C、D为常数 每个铂电阻其温度特性都有一些差别，所以一般都通过一个无源校正 网络，使其达到特性一致，从而保证可互换性。 温度一阻值曲线如下表所示: 温度C） 电阻值（Q） 温度C） 电阻值（Q） + 50 119.395 10 96.086 +40 115.539 20 92.160 +30 111.672 30 88.221 +20 107.793 40 84.267 + 10 103.902 50 80.300 0 100.000 为了提高电阻测量的精度采用四线制测量方法。 高精度恒

15、流源加在电阻两端产生一电压差，用二根独立的导线将 输出电压送至高输入阻抗的放大器，这种测量方法可以减小引线对电 阻测量时所带来的误差，使传感器引线的长度对测量精度的影响很小 技术指标 测量范围：大气温度-45 C+60C 准确度：士0.2 C 222.2湿敏电容传感器 湿敏电容传感器因其响应速度快，使用方便等特点而被本系统采 用。其用于正负温度环境下的湿度测量，传感器输出的电压信号值与 相对湿度值成线性关系，主要由湿度敏感元件，转换器及护筒和防护 罩等部分组成。 工作原理 湿敏电容的介电常数随周围环境湿度变化而变化，这种变化经转 换电路转换成电压的连续变化，最终输出01V电压，对应的相对湿 度

16、变化范围为0100% RH 技术指标 测量范围：0100% RH 准确度：士 4%RH 工作电压：3.5V15V 输 出：01V 环境温度：-40+500C 负 载：大于10 K Q 222.3 风向风速传感器 本系统中所有的测风传感器均采用 EC9-1高动态性能风向风速传感 器。风向传感器略有不同，观测场采用电位1 器式，跑道风采用格雷码式。 工作原理 风速传感器在机械结构上采用三杯旋转架式，感应元件是三杯风 速架，转换器为磁棒盘、霍尔元件，当风环架受风力作用旋转时，通 过其轴带动轴端的磁棒盘，产生若干个旋转磁场，霍尔元件感应此磁 场生成脉冲信号，其输出频率与于风速成线性关系，转换公式如下：

17、 V=0.1F 式中：V为风速（m/s）, F为输出频率（HZ）。 风向传感器的感应元件是单板风标，转换器为5 KQ的导电塑料电 位器或格雷码转换电路，当风标随风向变化而转动时，通过其轴带动 综合遥测气象仪II型使用说明书 轴端的电位器或格雷码盘，将风向角度变换成电阻值或格雷码输出 技术指标 风速传感器： 测量范围：060m/s 准确度： ( 0.3+0.03V) m/s 功 耗： 150mw 使用环境： -45 +500C, 0 100% RH 起动风速： 0.5m/s 风向传感器: 测量范围： 0 3600 准确度： 士 50 起动风速： 0.5m/s 功 耗： 50 km（10分钟平均值

18、） 准确度： 士 10%( 10 10000m) 士 20% (1000050000m) 工作温度： -45 +50C 工作湿度： 0 100%RH 抗风强度： 60m/s 421.3通信格式与指令 通信格式：300波特，8个数据位，1个停止位，无奇偶校验 通信指令:ASC H “5” + “F” + “ D” + “空格” + “ 1” + “空格” + “ 2” + “回车” 能见度采集器向服务器发送回1分钟能见度平均值、10分钟能见度平 均值。 其中“ 1”为设备的机器号；“2”为命令号。详见FD 12产品说明书。 4.2.2背景亮度表 BLM 2型背景亮度表用来测量背景亮度值，计算水平

19、天空不同亮 度情况下的照度阈值。 4.2.2.1 工作原理 背景亮度表将具有一定亮度的 目标物成像在它的光学镜头上，其 安装的硅光电池可产生与像的亮度 成线性变化的电流信号，此信号经过放大、变换后，可得到相应的照 度阈值。 4.222 技术指标 测量范围：4 cd/m2 30000 cd/m 2 视场角：7 准确度： 士 10% 温度范围：-45+50C 湿度范围：0100%RH 4.223通信格式与指令 通信格式：300波特，8个数据位，1个停止位，无奇偶校验 通信指令:001$要背景亮度值 4.2.3 灯光等级指示器 在机场跑道灯光开启后，相关人员应将灯光等级通过灯光等级指示 器告知中心服

20、务器，方可得到正确的RV 4.2.3.1 功能 将当前灯光等级告知中心服务器 全部开关断开带表跑道灯光 未开启 1号开关闭合代表当前跑道灯 光等级为5级 2号开关闭合代表当前跑道灯 光等级为4级 3号开关闭合代表当前跑道灯 光等级为3级 4.3安装与调试 431前向散射式能见度仪的安装 前散能见度仪应安装在跑道两端向内 300米或跑道中间位置，距 跑道中心线大于66米小于120米处。 利用模版和预埋螺栓制作水泥基座； 将底座固定在水泥基座上； 将传感器支架固定在杆体上，将杆体竖起，安装时应尽量避 免镜头被太阳直射； 将能见度采集器固定在杆体上 将设备220v交流电源引线连接至现场电源； 将通信

21、线连接至MODEM接线端子（不分正负）； 确认无误后，打开电源即可工作（参见附件 5）。 观察能见度仪绿色秒号指示灯，若其规则闪烁，可初步断定其 工作正常；观察MODEM载波信号灯、发送信号灯、接收信号灯 是否交替闪烁，若交替闪烁，则可初步判断MODEM工作正常， 通信线路畅通。 4.3.2背景亮度表的安装与调试 背景亮度表镜头架设在前向散射式能见度仪的横臂上，镜头 指向跑道，与水平方向成20到50角，尽量避开阳光与跑道 灯光的直射； 背景亮度表的采集器固定在前散能见度的杆体上； 将其引出的220v电源线与现场电源连接； 将通信线与1、2号端子连接。 433灯光等级指示器的安装 灯光等级指示器

22、直接标示跑道灯光等级，设置于塔台，由专人根 据实际跑道灯光等级进行设置。中心服务器利用灯光等级指示器回送 的数值计算RV值。 接通电源； 将通信口与通讯控制器信道15 口连接； 投电。 4.4 注意事项 要保持能见度仪和背景亮度表的镜头清洁。 长春气象仪器研究所长春市前进大街1号 -37 - 第5章通信控制器 通信控制器是实现中心服务器与各子系统间信息交换的控制单 丿元。 5.1 功能 按时序调用各子系统的数据并将数据排队存入缓存； 按中心服务器的命令向服务器发送排队后的数据串； 将中心服务器的相关数据发送到终端显示器； 将中心服务器下达的调整观测场子系统的工作状态的指令传 送至DT50采集器

23、。 5.2 工作环境 工作温度：-45+50C 工作湿度范围:0100%RH 电源：交流 50Hz1 Hz , 220V +10%, -15 % 5.3 工作原理 由单片机控制模拟开关切换，按一定时序将单片机一串口通过 MODE与不同的子系统建立连接，实现信息交换；将获得的数据排队后 由单片机另一串口发送至中心服务器。 5.4 通信格式与指令 均采用8位数据位，1位停止位，无奇偶校验的格式。 波特率： 通信控制器与中心服务器采用9600波特率通信。 通信控制器与太行3型振筒气压仪采用2400波特率通信 通信控制器与太行2型气压仪采用1200波特率通信 通信控制器与各外场系统、及显示终端皆采用3

24、00波特 指令: 中心服务器要求通信控制器上传直接数据串发送！A$。 中心服务器要求控制器建立服务器与采集器直接对话通道发 送!Z$+! “相关指令” $ 观测系统采用 2型气压计，初始设置时，中心服务器发 送!Q2$指令通知通信控制器 观测系统采用 3型气压计，初始设置时，中心服务器发 送!Q3$指令通 中心服务器向终端发送数据时，中心服务器！ $! + “数据” +$指令 5.5 安装与调试 安装: 将电源接好； 用通信线将控制器的COM口与中心服务器COM口连接； 用通信线将控制器的COM口与振筒气压仪COMR连接； 用通信线将控制器信道口 1与观测场子系统连接； 用通信线将控制器信道口

25、 2与1号跑道风连接； 用通信线将控制器信道口 3与2号跑道风连接； 用通信线将控制器信道口 6、7、8分别与显示终端连接； 用通信线将控制器信道口 9与1号能见度仪连接； 用通信线将控制器信道口 用通信线将控制器信道口 用通信线将控制器信道口 用通信线将控制器信道口 用通信线将控制器信道口 用通信线将控制器信道口 检测无误后投电。 10与2号能见度仪连接； 11与3号能见度仪连接； 12与1号背景亮度表连接; 13与2号背景亮度表连接; 14与3号背景亮度表连接; 15与灯光等级指示器连接 调试: 信道指示灯与载波指示灯同时点亮，可断定该信道的通信线 路畅通； 服务器发送、接收指示灯规律闪烁

26、可断定控制器与中心控制 器间通信正常； 气压指示灯闪烁，可断定控制器与气压计通信正常。 信道指示灯定义如下 1号代表观测场系统信道； 2号代表观1号跑道风子系统信道; 3号代表观2号跑道风子系统信道; 8号代表显示终端信道； 9号代表1号能见度仪信道； 10号代表2号能见度仪信道； 11号代表3号能见度仪信道； 12号代表1号背景亮度表信道； 综合遥测气象仪II型使用说明书 13号代表2号背景亮度表信道; 14号代表3号背景亮度表信道; 15号代表灯光等级指示器信道。 长春气象仪器研究所长春市前进大街1号 -# 综合遥测气象仪II型使用说明书 第6章 气压仪 系统可接入太行3型或2型振筒式气压仪，由用户自行选择 系统还可以根据不同用户要求，采用现场测压方式进行气压测量， 即将气压信号通过数据采集器现场采集并传输到中心服务器。 6.1技术指标 测量范围：8001060hPa 准确度：士 0.4 hPa 使用环境：温度1035C,湿度W 80%RH 电源：交流 50Hz士 1 Hz, 220V +10%, -15 % 详见振筒气压仪产品使用说