大气探测自动气象站

大气探测自动气象站第1页，共24页，2023年，2月20日，星期一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第2页，共24页，2023年，2月20日，星期一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。第3页，共24页，2023年，2月20日，星期一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

电源第4页，共24页，2023年，2月20日，星期一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、速度第5页，共24页，2023年，2月20日，星期一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、距离常数第6页，共24页，2023年，2月20日，星期一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第7页，共24页，2023年，2月20日，星期一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第8页，共24页，2023年，2月20日，星期一传感器信号特性气压：压敏电容式——变换器输出电压信号

4~20mA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电压信号第9页，共24页，2023年，2月20日，星期一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第10页，共24页，2023年，2月20日，星期一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——功率隔离第11页，共24页，2023年，2月20日，星期一数据采集计算机中央处理器CPU传感器I/O设备I/ORAMROM第12页，共24页，2023年，2月20日，星期一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转换电路第13页，共24页，2023年，2月20日，星期一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RAMEEPROMFLASHEEPROM（RAM）DATALOG第14页，共24页，2023年，2月20日，星期一数据采集计算机人-机接口电路输入电路键盘按钮显示接口电路LEDLCDCRT第15页，共24页，2023年，2月20日，星期一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、RS485USBBUS、BITBUS、CANBUS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第16页，共24页，2023年，2月20日，星期一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第17页，共24页，2023年，2月20日，星期一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第18页，共24页，2023年，2月20日，星期一数据采集计算机单元原理图ZDQ第19页，共24页，2023年，2月20日，星期一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第20页，共24页，2023年，2月20日，星期一自动气象站第21页，共24页，2023年，2月20日