自动气象站常规传感器现场检测系统设计

设计了一种适合自动气象站常规传感器现场检测的系统,主要介绍了传感器信号采集电路和基于测试数据分析的传感器故障判断方法。在温度、湿度和气压传感器的测试中引入经实验室检定的传感器作为标准器,与待测传感器在同环境下同步测试,经统计学分析实现待测传感器的4种工作状态自动分类;分析风向传感器输出格雷码的码位关系,设计9个不同于计量检定规程的特定测试方位,实现对全部输出码位的检测;在风速和雨量传感器的现场检测中模拟实验室检定流程,达到准实验室检定效果。该成果已应用于广东省气象装备一线保障中,性能稳定,满足保障业务需求。     

基于串口通信的PTB220气压传感器误差自动调整系统设计

为进一步提升自动气象站计量检定工作的自动化水平,简化气压传感器示值超差调整工作,通过对PTB220气压传感器工作原理的分析与研究,利用省级气象计量检定业务系统(3MS)的部分硬件,采用串口通信自动应答技术,在原有3MS系统自动化检定的基础上实现了PTB220气压传感器数字量及模拟量示值超差的自动调整。文中详细阐述了数字量及模拟量调整的原理及操作流程,给出了串口通信参数配置及自动调整软件部分代码示例,并通过实际业务验证了系统设计思路的可行性。     

气象用温度表检定槽读数窗的改造

1 概述 根据“国家计量检定规程”的规定,针对温度表检定装置读数不准确的问题,重点对标准装置的读数窗进行了处理,设计制作了提高读数精确的一整套方案。从而实现了用高精端的读数设备取代人工读取示值的办法为台站观测准确度评估提供科学、有效、客观的手段。根据近几年温度表数据的记录与“国家计量检定规程”对比,其中干湿球温度表、通风干湿表、直管地中温度表在使用中的示值误差±0．30,相邻示值误差≤0．20。最高温度表、曲管地中温度表的示值误差±0．4,相邻示值误差≤0．3。     

自动气象站风向测量系统现场校准方法改进的探讨

研究了一种现场校准自动气象站风向测量系统的方法,即静态三点测量法。目的在于解决目前对风向示值校准角度覆盖不全,即风向校准区间缺测问题。根据格雷码盘式风向传感器的风向值对应码的编码原理和规律,采用理论分析和实验对比的方式论证该校准方法有效性和可靠性。在对风向测量系统的现场校准中,该方法能够很好的解决现场风向校准的区间缺测问题,并且校准数据准确可靠,在现场实际运用中切实可行。对于现行的室内检定风向示值,也建议采用该方法。     

自动气象站气压传感器自动化检定系统设计与实现

介绍对省、市气象计量检定部门原来配置的气压检定系统进行升级改造,使之成为数字化自动检定系统。计算机为核心开发高精度数据采集器和控制电路,将检定过程中的物理量全部数字化,计算机从标准器及采集器的串行异步口读入数据,实现自动气象站数字气压传感器室内检定过程全自动化,同时保留原系统的检定能力。检定数据传入局域网服务器,实现数据远程处理、打印和共享。软件基于Windows平台,采用VB6．0编写。     

气压传感器校准过程中的高度差修正

为解决气压标准器与被检传感器不在同水平高度而引起的示值误差，对PTB330型气压传感器的校准结果进行高度差修正。依据《数字式气压计检定规程》(JJG1084-2013)数字式气压计检定规程的要求，选取100只全新PTB330型传感器进行静态测试，对比高度差修正前、高度差修正后及同水平高度条件下的测试数据。结果表明：(1)高度差修正后的测试数据与同水平高度的测试数据高度相关；(2)高度差修正后的测试数据离散程度由0.022降低至0.007,示值误差波动度减小。     

pH（酸度）计检定装置建标技术探讨

pH（酸度）计检定装置是省级气象计量酸雨类检定项目中一项新建计量标准,在标准考核筹备中对计量标准考核规范和检定规程容易出现理解偏差和模糊点。根据酸度计工作原理,对新建标准准备中在标准器及配套设备、量值溯源及检定实验等方面易出现的技术问题进行了讨论分析,并提出了具体的解决方法。     

GRC型雨量器（计）检定仪的研制与应用

雨量器（计）是降水量的主要观测仪器,为保证其测量结果的准确性,对其进行检定或现场校准是非常必要的。文章主要研制既能对雨量器（计）进行室内检定、又能在户外进行现场校准的雨量器（计）检定仪。检定仪采用能够溯源的计量标准球作为标准器,利用蠕动泵对降雨强度进行流速恒定控制,用电源控制器和蓄电池供电,可实现无交流电的户外降水仪器的现场校准。经过试验和应用分析,其性能优于国内同类产品,符合作为量值溯源计量标准的条件,对雨量器（计）的检定和现场校准具有实用性,可用于自动气象站雨量传感器的现场校准。     

自动气象站标准检定方法初探

引　言目前全国已有几个省 (区 )装备了不同类型的自动气象站 ,我省也在榆中气象站装备了ＭＩＬＯＳ 5 0 0自动气象站 ,并进入正常业务观测 ,随着时间推移还将有更多台站将要装备自动气象站 ,为了保证测量的准确可靠 ,就必须要对其进行校准、检定。经认真研究 ,提出我们的思路 ,为将要制定的自动检定方法提供参考。1　现场较准1 .1　气　压标准器 :采用准确度优于 0 .2ｈＰａ的振筒压力仪或Ｓｅｔｒａ 370。设备 :由手动调压器等组成的密闭测量装置。条件 :将标准器和被校气压传感器、调压装置 ,用管连成一个封密系统 ,系统能满足升、降压要…     

气象用液体温度表零上检定器自动调温装置

温度表零上检定器是温度表零上检定的主要设备,它是保持检定器内水温环境对标准温度表和工作温度表作比较以确定误差的装置。因此,水温是不是相对稳定将直接影响到检定的精度。原装置的水温控制是用手动调压器调节供给加热电炉的电压来实现的,由于电炉的热惯性大,手动调节就不易掌握,往往不是高了就是低了,而且升温变率不易控制,影响检定的精度和速度。为了解决这个问题,我们把检定器的电炉换成了直接置于水中的管导加热器,这样它的热惯性较电炉小得多,从加热转换成控制时基本上避免了过冲现象。在这个基础上研制了一台自动控温装置,初步达到了自动调节检定点温度的目的。     

基于RS232接口的温度传感器自动检定系统设计

针对目前省级气象计量实验室配备的测试设备大多具有RS232可编程接口,为了提高温度传感器的检定效率,研究了SR253型温控器、精密测温仪和常用的3种扫描采集器等设备的串口通信协议,在VB6.0开发平台下结合SQL Server 2000数据库编程实现了温度传感器的自动检定。试验结果表明:系统不仅性能可靠、操作方便,通用性较高,明显提高了检定效率,而且避免了手动检定时的人为影响因素,保证了检定数据可靠性。     

气象计量管理体系建设与思考

气象探测数据是气象预报预测、防灾减灾及服务生态文明建设等研究和服务工作的基础支撑。气象计量检定业务是保障气象探测数据准确的一项专业性和技术性极强的工作,对检定流程、数据处理和管理体系等都有极其严格的要求。气象计量检定可靠的量值传递是气象探测、科学研究和气象服务的基本保障。该文通过将气象计量管理体系建设作为探测质量管理体系的一个分支开展思考,对如何提升省、市州级计量检定业务的效益,提高传感器的检定质量,进一步确保检定数据的可靠性和准确性进行分析,为实现气象探测领域质量体系建设提出建议。     

东北地区逐日气象要素的空间插值方法应用研究

针对作物生长动力模型区域应用时对高精度格点逐日气象要素输入值的需要，以东北地区为例，选用克立格法 (Kriging)、以经纬度分布方向为权重的距离权重反比法（IDW）及带高度梯度订正的距离权重反比法（GIDW）3种插值方法进行有限气象站点4~10月逐日气象要素空间插值方法研究，并进行插值的统计量分析和估值的交叉验证。结果表明，对温度而言，GIDW方法估值精度较高，插值结果的平滑程度适中，插值结果分布趋势也较为接近实际站点的分布。对降水而言，IDW估值精度高于Kriging, 而且插值结果的平滑程度较小，更适合于日降水量的空间插值。GIDW、IDW估值精度较高的原因是研究中考虑到日最高温度、最低温度和降水量的经向、纬向梯度、海拔高度梯度存在明显的季节性变化，采用了根据气象要素经纬度方向确定权重，以及根据气象要素高度梯度年内变化进行高度订正的结果。     

Magento在自驾天气服务中的应用

为满足用户对公共气象服务更精细化、个性化的要求,研制了自驾天气服务系统.该系统采用Magento系统作为门户网站,利用JMS完成各服务器之间的通信,使用GMAP API获取路线信息,应用Mysql数据库和NC文件存储库存储服务信息和气象信息.通过SSL安全认证,支付宝,GMAP API和JMS与门户网站集成的方法,完成用户定制自驾天气服务产品的功能.目前,该系统已经进入试运行阶段.试运行状况表明,自驾天气服务系统能够满足公众对气象服务的个性化和差异化要求,有利于气象服务事业的发展.     

自动气象站风传感器防冻控制电路设计

利用自动气象站实时测量的气温、平均风速、空气相对湿度3个气象要素作为基本参数,确定自动气象站风传感器冻结、融化的气象指标临界值,通过PC机RS232通讯接口和ATmega8型单片机、光电隔离驱动等电路控制风传感器防冻加热装置的自动运行,从而达到自动气象站风传感器防冻保护的目的.     

气温数据栅格化中的几个具体问题

用地理信息系统软件ARC／INFO及4种空间插值方法，对中国617个气象站30年平均气温数据和1961年平均气温数据的栅格化试验发现，克立格插值方法的精度最高，反距离权重法次之，样条插值法的精度第三，趋势面插值方法的精度最低。利用多年平均气温数据和年平均气温的距平值进行气温数据的栅格化，虽然可以减少分析和计算量，但栅格化结果的精度比利用年平均气温数据直接进行栅格化的精度要低。气象站的实际高程与气象站经纬度对应的数字高程(DEM)上的高程不完全一致，但气温数据的栅格化完全依赖于DEM，用气象站实际高程建模进行气温数据栅格化的精度比用与气象站经纬度对应的DEM上的高程建模进行气温数据栅格化的精度要高。     

基于MSP430的便携式气象预警信息语音播报装置

针对气象预警信息的远程广播发布的应用需求,设计了一种基于MCU控制和GSM通信技术的便携式气象预警信息语音播报装置。该装置使用MSP430F149作为主控芯片,通过AT指令、命令帧和端口操控的形式,完成对GSM通信模块、语音转换模块和12864中文液晶显示模块的控制,实现了气象预警信息远程发布、语音播报和中文实时显示等功能。     

自动气象站各要素传感器检定结果的不确定度分析

自动气象站是由各要素的传感器和数据采集器组成的。随着时间的推移, 各传感器和数据采集器的测量误差将会发生漂移。为确保各要素观测数据的准确、可靠并具有可比性, 定期开展自动气象站的检定和校准是非常重要的。通过检定将各要素系统误差控制在允许范围内, 并对检定结果进行不确定度分析, 是考察检定结果可信程度的重要步骤。本文依据自动气象站检定规程及JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》的要求, 并根据检定数据, 进行自动气象站的各要素检定结果的不确定度分析, 对自动气象站检定结果可信度评估具有指导意义。     

高层建筑物的防雷接地和屏蔽探讨

依据在广东地区的调查资料和三水的高层建筑通信大楼的雷击试验结果,把高层建筑物作为一个防雷系统工程来探讨,对吸引半径、屏蔽效果、屏蔽角、框架阻抗、幅射电阻、转移电位和接地系统等7个问题进行了分析计算。得出以下结论：高层建筑物的吸引半径较大,其接闪装置宜用吸引上行雷的垂直避雷针;高层建筑物的屏蔽角不大。与其相邻的建筑物也应...     

基于GWR模型的典型区域GPM数据降尺度研究——以浙江省为例北大核心

为提高研究区域的降尺度效果,基于地理加权回归法(Geographically Weighted Regression,GWR),选取全球降水计划(Global Precipitation Measurement,GPM)3IMERGM产品,以数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)作为控制解释变量,将其分别与解释变量水汽通量散度、气温构建两个降尺度模型、与解释变量归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)构建对照降尺度模型,对浙江省进行降尺度研究。利用研究区域内气象站点的实测数据,对由不同解释变量构建的3个降尺度模型的降尺度结果进行对比分析及精度验证。结果表明:构建的3个降尺度模型中,引入解释变量水汽通量散度构建的降尺度模型的综合效果优于其余两种模型,水汽通量散度较NDVI、气温更适合作为解释变量。构建的降尺度模型有效地提高了GPM数据的空间分辨率(由0.1°提升至1 km),降尺度数据维持了精度且能够更真实反映研究区域内的降水量分布情况。