整體指標(biāo)：

工作環(huán)境：-40℃～+80℃、0～100%RH

可靠性：平均無故障時間>5000小時

供電電源： 12V

加密間隔：最密間隔為1分鐘

數(shù)據(jù)存儲：2G以上的CF卡

時鐘精度：<±15秒/月

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

新型自動站所采用的“主/分采集器”結(jié)構(gòu)方式，在地面氣象要素探測方面充分考慮到了在目前和未來若干年內(nèi)，對各種地面氣象要素的探測需求，采用分布式結(jié)構(gòu)。按照不同的需求把氣象要素進(jìn)行分類，由相關(guān)的分采集器完成探測數(shù)據(jù)的采集器。所有分采集器的采樣數(shù)據(jù)通過外部總線傳送給主采集器。

主采集器

主采集器是自動氣象站的核心，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，可以滿足各種復(fù)雜氣象探測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理要求?？梢酝瓿蓪︼L(fēng)速、風(fēng)向、空氣溫度、相對濕度、降水、氣壓、蒸發(fā)、總輻射以及能見度氣象要素的探測、數(shù)據(jù)采集。

分采集器

按照氣象要素性質(zhì)的不同分采集器劃分為：

（1）地溫觀測分采集器

（2）輻射觀測分采集器

（3）土壤水分觀測采集器

（4）其他觀測采集器

（5）若干智能傳感器

1、采用交流電源供電方式，交流220V電源供給真空泵、加熱濾芯電箱的電源、采集器分析儀機(jī)箱，配置大于2000米的交流供電電纜。

2、為了保持電源的連續(xù)性，給系統(tǒng)配置了大功率的柴油發(fā)電機(jī)和大容量的膠體蓄電池，適合在交流電源不太穩(wěn)定或停電15天的條件下正常工作。一旦交流供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障或中斷，采集器和分析儀仍能保持工作狀態(tài)。且系統(tǒng)設(shè)置了自啟動功能，保障了設(shè)備長時間運(yùn)行且測得的數(shù)據(jù)具有可靠性。

3、太陽能板供電模式，給系統(tǒng)配置太陽能板加蓄電池的供電模式，但考慮到林內(nèi)光照較差，不建議采取這種供電模式。

在整套系統(tǒng)中我們配置了高性能耐低溫的膠體電池，增加了系統(tǒng)穩(wěn)定性，減少了維護(hù)量，深充膠體電池具有以下特點(diǎn)：

深度放電后回充性強(qiáng)，甚至在放電后在未及時補(bǔ)充電的情況下容量能100%得到回充。

是最理想的用于循環(huán)使用的電池——最適于每天使用。

自放電小。

內(nèi)阻低，充電接受能力強(qiáng)。在沒有完全充足電的情況下，可以對電池進(jìn)行放電，且對電池不會有任何損壞。

7、通訊方式

整套系統(tǒng)我們可以滿足下列圖示提供的各種類型的通訊方法與組網(wǎng)手段。結(jié)合用戶實際情況，我們選擇了GPRS無線傳輸模式，數(shù)據(jù)直接發(fā)送到用戶工作組計算機(jī)上，能遠(yuǎn)程遙控，時時監(jiān)測儀器工作是否正常。避免長期無人維護(hù)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，或電池過分放電等特殊情況發(fā)生。但下面還是以硬件連接方式來詳細(xì)描述數(shù)據(jù)采集器的各種連接方式，以備用戶后期二次開發(fā)時選擇。

數(shù)據(jù)采集器有一個標(biāo)準(zhǔn)的RS232接口，4個擴(kuò)展通訊RS232接口和一個高速外設(shè)端口。高速外設(shè)端口可以通過連接NL115通訊模塊來接入以太網(wǎng)絡(luò),如下圖所示，真正的高速網(wǎng)卡與采集器的通訊速度可以達(dá)到1.6~3.2MB/s。

RS232可以直接或通過轉(zhuǎn)換接口設(shè)備連接到以下幾種通訊設(shè)備： 

 1）多點(diǎn)總線（485總線），可以使用計算機(jī)的一個RS232口監(jiān)控多個采集器，每個采集器具有不同的地址，

2）無線電臺通訊，使用433/915/2.4G開放頻率，采用了最流行的無線路由轉(zhuǎn)發(fā)，內(nèi)置路由算法。采集器可以進(jìn)行路由算法進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，支持多跳無線傳輸，通過路由轉(zhuǎn)發(fā)可以最大限度的擴(kuò)展傳輸距離。功耗低。

3）衛(wèi)星，主要使用我國自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星系統(tǒng)（覆蓋我國領(lǐng)土）和海事衛(wèi)星系統(tǒng)

目前在青藏高原和海洋站都有應(yīng)用的實例，穩(wěn)定好，北斗衛(wèi)星接收器耗電較高，海事衛(wèi)星稍低，但費(fèi)用比北斗要高。 

 4）GPRS與CDMA設(shè)備，是目前比較流行的方式，因此我們給這套系統(tǒng)配置了這種無線通訊模式。

典型應(yīng)用

主要應(yīng)用于氣象業(yè)務(wù)觀測、環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)氣象、交通氣象、軍事氣象保證服務(wù)等行業(yè)。在應(yīng)對氣候變化的研究、人民日常生活保障、防止自然災(zāi)害等方方面面，都有著非常廣泛的應(yīng)用。

SR50A是RM Young公司新研發(fā)的利用超聲波進(jìn)行測距的傳感器，通過測量超聲波脈沖發(fā)射和返回的時間差來測量雪深/水位變化情況。同時，用戶可另外配備一個空氣溫度傳感器，來進(jìn)行溫度修正，以降低環(huán)境溫度對聲速變化產(chǎn)生的影響，以保證測量的精確性。該產(chǎn)品可完美支持RM Young公司出品的U30系列數(shù)據(jù)采集器。

主要技術(shù)參數(shù)：

測量時間：<1.0秒

最大量程：最大15.2m

最優(yōu)量程：0.1m-2m

輸出：RS485、modbus、RS-232、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)、COM

波束寬度：6°±@-3db

補(bǔ)償：可選擇溫度補(bǔ)償

分辨率：0.344mm

采樣速率：5Hz

RS-485網(wǎng)絡(luò)：1至32個傳感器可遍址組網(wǎng)

工作溫度：-40℃至70℃

使用條件：不受被測物體的顏色、光照、透明度或者其他可視因素

啟動時間：＜1s

重量: 1kg

D-LOGGER數(shù)據(jù)采集器

實時監(jiān)控功能：可創(chuàng)建和運(yùn)行實時圖表顯示的工具，自定義屏幕顯示，查看數(shù)據(jù)或者控制端口/診斷標(biāo)簽；

診斷功能：可設(shè)置進(jìn)行故障診斷或系統(tǒng)預(yù)警；

軟件可接受.dat格式數(shù)據(jù)

可實現(xiàn)儲存的半小時動態(tài)，與微氣象測定數(shù)據(jù)集成計算生態(tài)系統(tǒng)綜合變量。

軟件設(shè)計：

（1）C/S架構(gòu)，全中文界面，兼容Oracle數(shù)據(jù)庫，通過圖表及圖形控件顯示數(shù)據(jù)；

（2）軟件功能：具備權(quán)限管理，用戶管理，參數(shù)設(shè)置，實時觀測，數(shù)據(jù)查詢，數(shù)據(jù)統(tǒng)計，數(shù)據(jù)報表，質(zhì)量控制，數(shù)據(jù)維護(hù)，日志管理等功能；

（3）參數(shù)設(shè)置：可設(shè)置站點(diǎn)參數(shù)，可照時數(shù)，旬月歷史數(shù)據(jù)，檢定證書，設(shè)置結(jié)果自動關(guān)聯(lián)到數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)文件格式。

（4）數(shù)據(jù)查詢：支持單要素查詢和全要素查詢，以Excel格式導(dǎo)出數(shù)據(jù)，帶進(jìn)度條顯示。

（5）數(shù)據(jù)統(tǒng)計：可自動統(tǒng)計出起止時間范圍內(nèi)的觀測極值及出現(xiàn)時間和累計值。 

（6）數(shù)據(jù)報表：支持輸出月報表，年報表和單要素統(tǒng)計報表。

技術(shù)參數(shù)：

32bit，F(xiàn)PU，100Hz，1MB運(yùn)存；

內(nèi)存: 128MB，可通過MicroSD卡擴(kuò)展8GB

模擬精度: ±（0.04%讀數(shù)+漂移）

8個差分或16個單端，

4個脈沖，

3個電壓激發(fā)，

2個電流激發(fā)

2個模擬量連續(xù)輸出和8個控制和輸出口

8個控制和數(shù)字口, 兼容各種探頭；

獨(dú)立的SDM接口。

直接連接以太網(wǎng)絡(luò)

包含在線處理通量數(shù)據(jù)的軟件。

可以通過擴(kuò)展板擴(kuò)展模擬量通道，增加測量要素；

支持Modbus，F(xiàn)TP，HTTP，XML，POP3，SMTP，Telnet， NTP等多種協(xié)議；支持?jǐn)?shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸；配備專用的數(shù)據(jù)處理軟件。

時鐘精度: ±3分鐘/年；10μm（選配GPS）

測量分辨率: 0.02μV RMS

工作溫度: -40~70℃（標(biāo)準(zhǔn)），-55℃~85℃（擴(kuò)展）

支持完整的PakBus網(wǎng)絡(luò)