自动气象站故障诊断、测试、维修系统设计与实现

面对气象防灾减灾业务服务需要,自动气象站的技术维修、保障效率问题日趋突出,主要表现为:1在自动站维修维护中存在故障检测仪器的不统一,难以适应业务维护标准化的要求;2检测方法单一,难以适应设备多样化的设备检测要求;3故障检测的自动化程度低,难以满足高时效、快速维修保障的需求。针对维护保障工作存在的问题,使用美国NI公司PXI的虚拟仪器技术,并采用NI公司的图形化软件编程平台LabVIEW设计了一个基于虚拟仪器的自动气象站故障诊断、测试、维修系统,主要包括测试系统的硬件设计、应用软件设计和动态维修数据库设计3部分。实现了待检自动气象站的数据采集、处理、分析、诊断、显示及归档打印等功能。利用软件编程对测试信号进行了调理处理,增加了自适应测试功能。采用数据库检索功能,实现了故障的相似查找功能,提高了故障的测试与诊断效率,系统解决自动气象站维护维修保障的标准化、自动化问题。     

便携式自动气象站结构与功能设计

从便携式自动气象站的用途、需求出发,进行了便携式自动气象站结构与功能设计,重点突出了移动应急气象观测对自动气象站的便携性、易架设性、低功耗、支持多种通信方式的要求。中国气象局气象探测中心制定了《便携式自动气象站功能规格需求书》,并对8个厂家生产的设备在3个气象台站进行了试用,测试了传感器性能、使用的便携性和易架设性、通信方式的多样性、设备运行的低功耗和长期稳定性,试验结果表明,设备结构和功能设计可满足移动应急气象观测需求。     

自动气象站故障分析排除方法

基于综合气象观测系统运行监控平台(ASOM)中运行的2400多套国家级自动气象站的数据、各型号自动气象站厂家备件的调研以及22个省(区)2007—2008年国家级自动气象站故障和维修信息,从采集系统、传感器、供电系统、业务终端设备、通信传输设备、软件等方面对自动气象站的典型故障原因、故障现象以及简单解决办法进行了汇总分析,为技术人员在维修活动中提供参考,为分析排除故障、提高维修效率、提高自动气象站的技术保障能力提供基础支撑。     

新型自动气象站实时监控系统的设计与实现

介绍针对DZZ1-2N型新型自动气象站设计的运行状态实时监控系统,该系统能实时显示设备的观测数据、传感器工作状态以及将监控数据流发送至省局接收中心,有效提高了对设备的监控和管理能力,大大提升设备的维护保障效率。实际应用效果表明,该系统运行稳定可靠,较好地满足业务需求。     

CAWS600 B型自动气象站浅层地温数据异常故障排除方法

通过山东平阴县CAWS600-B型自动气象站一次浅层地温数据异常的故障分析、检修流程和排除步骤,介绍了在维修现场没有自动气象站地温传感器备件的条件下,如何利用自动气象站的自有设备部件,按照与地温数据采集逆向的逐级故障排查原则,依次进行软件设置、数据采集器地温通道、信号电缆、地温变送器和地温传感器5个环节的故障排除,快速确定导致浅层地温数据异常的故障点的故障检修方法,旨在为自动气象站的维护保障工作提供维修指导及参考。     

自动气象站运行监控系统技术介绍

随着国家大气监测自动化项目的执行，自动气象站已经逐渐成为目前气象观测的主要观测手段。在台站的设备正式投入业务运行之后，如何保证对台站设备实现运行状况的实时监控，以及对台站自动气象站系统进行远程实时在线维护保障，并且对维护保障资料进行后期分析处理，确保业务运行的不间断性，将显得尤为重要。但是由于自动气象站的技术保障涉及到硬件、软件、组网等方方面面的问题，所以非常有必要建立一套完整的统一的维护保障系统来满足目前业务的需要。     

广西区域自动气象站综合测试系统

为实现广西区域自动气象站维护的便捷化,提出一种区域自动气象站综合测试系统,适于测试DSD14型自动站、山洪自动站（CAWS100型）、多要素区域自动站（四要素站、五要素站、六要素站、七要素站或海岛站、应急移动气象站等）,包括采集器测试、通信模块（宇能模块与宏电模块）测试、前置机测试、外置气压传感器测试等,满足日益增长的故障诊断需求,具有快速、准确、实时的功能.     

一种多通道温湿度传感器选通控制器的研制

根据实验室温、湿度传感器校准的业务需求,以及自动气象站现场校准工作需要,研制了一款便携、操作简易且可用于户外工作的多路温、湿度传感器通道选择控制器。控制器具有8路4线制温度传感器选择通道、2路湿度传感器选择通道,具有人机交互界面,同时可以通过串口进行控制,支持通道自动、手动切换。该模块的业务化大大提高了温湿度传感器的校准、检测效率,只需一台测试设备,即可完成多路传感器的测量。     

青岛奥帆赛海域岛屿自动气象站网的设计与实现

介绍了青岛奥帆赛海域岛屿自动气象站网的布设与实现情况。对设备选型和整个海岛自动站网的系统构成和技术保障体系进行了论述和探讨,对选用的超声风传感器的原理进行了分析,介绍了海岛自动站维护维修经验。     

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。     

陕西冬季一次大雾天气生消机制的数值模拟

利用非静力平衡中尺度模式WRF、NCEP 1°×1°再分析资料及常规观测资料,对2005年12月30～31日发生在陕西的大雾天气过程进行了数值模拟,分析了大雾天气过程形成的主要原因及雾的生消机制。结果表明,WRF模式能较好地模拟出雾的水平分布特征、强度和生消过程,反映出实际雾的生消变化规律。适当提高模式水平分辨率能较明显地改进模拟效果。这次大雾为平流辐射雾,长波辐射冷却是大雾形成和发展的主要原因。逆温层的发展、维持和近地面层较高的相对湿度对雾的产生和发展起着重要作用。近地面层有弱的水汽辐合是大雾发展和维持的主要原因之一。大雾形成和发展阶段,900 hPa以下的辐合上升运动和900 hPa以上的辐散下沉运动有利于在上升和下沉运动区的界面层中形成逆温层,逆温层的形成有利于低层水汽的积累。随着高空转为辐合上升运动,900 hPa以下为辐散下沉运动,接着日出后,太阳短波辐射增温等的共同作用,使逆温减弱直至被破坏。中高云的存在影响了近地面层逆温的形成和加强,推迟了雾的形成和消散。暖平流的输入有利于逆温层的形成发展。     

Elements of theory of avalanche-like motion of a mudflow with hyperconcentration of debris

A criterion ratio is proposed which allows to estimate the possibility of origination of avalanche-like motion of a mudflow with hyperconcentration of debris in a certain mudflow-bearing watercourse.     

Dynamic model of accumulation of total biomass of agricultural crops

Issues concerning the growth and biological time of agricultural crops are under consideration. A closed system of equations is derived for calculating total dry biomass and biological time of plants. The model parameters are given, and the model is verified based on the experimental data of observations of the sunflower in the southern conditions of the Ukraine.     

T106数值预报产品在赣南温度预报中的释用

利用1995年7～9月、1996年7～8月24～144h、1000～500hPa的T106格点资料与赣南17个县（市）的最高、最低、平均温度作相关分析;用逐步回归方法建立了分县逐日滚动预报方程。并用1996年9月份T106格点资料对方法进行检验,同时对预报方法及T106产品在温度预报中的释用能力作了初步分析。     

Estimation of the error of lidar determination of the transparency of low-turbidity atmosphere

Considered is the method of determination of atmospheric turbidity using weak lidar signals when the problem is mathematically incorrect due to the presence of the background noise. An accuracy of the method can be increased by means of using the procedure of effective averaging and linear approximation of the transmission in the case of the low attenuation coefficient.     

2005年夏季中国东部气候异常分析--中国科学院大气物理研究所短期气候预测检验

简要比较了中国科学院大气物理研究所对2005年夏季中国降水跨季度预测与实况的异同,并对2005年夏季我国主要雨带及降水偏少区的形成与东亚热带、副热带以及中高纬度大气环流系统的配置进行了分析。对2005年夏季西太平洋副高的异常活动预测不好,这是造成跨季度降水预测有失误之处的主要原因之一。2005年夏季在亚洲对流层中高层,沿着副热带急流轴准静止Rossby波有几次能量传播过程,西太平洋副高的北抬与西伸与副热带急流中Rossby波的活动强度有一定的对应关系,因而产生了亚洲不同地区高影响性的灾害性天气。     

测量NO气体吸收截面的方法

差分吸收光谱技术(DOAS)已经被广泛用于各种污染气体浓度的测量,其中影响其测量精度的主要因素就是气体吸收截面的测量.利用Lambert Beer 吸收定律以及自主设计的测量装置对大气的主要污染气体NO的吸收截面进行了测量,并采用多项式拟合的方法提高了测量的精度,根据所测得的吸收截面反演了NO气体的浓度值,取得了良好的效果.     

An analysis of the causes of meandering tracks of typhoons

Criteria of the free meandering tracks of typhoons are derived from the general solutions of typhoon motion equations. It is suggested that the meandering motion of a typhoon is caused by the combination of the internal force, the initial speed of the typhoon and the average pressure gradient force of the typhoon volume affected by the environmental pressure field. It is also revealed that under specified circumstances, the meandering may be caused only by the typhoon’s internal force. Finally two examples of fitting calculation are given for illustration.     

小麦腥黑穗病气象条件分析及防治措施

本文主要通过对晋城市2005年、2006年及历年平均气象要素与农业气象观测资料对比,分析气象条件对小麦腥黑穗病农业病害的影响程度,从而提出治理对策。     

RG13型雨量传感器测量结果的不确定度评定

国内民航机场主要使用的雨量观测设备为芬兰维萨拉公司生产的RG13型雨量传感器,为保证雨量测量数据的真实可靠,对其测量结果的不确定度分析很有必要。根据自动气象站现场校准方法,分别进行大雨强和小雨强的重复测试,并依据JJF1059.1-2012测量不确定度的评定与表示要求,进行A类不确定度评定。分析测量过程中的B类不确定度来源,进行B类评定,最终给出扩展不确定度。结果表明：在小雨强下,测量不确定度为U95=0.17mm,包含因子k=2。在大雨强下,测量不确定度为U95=0.16mm,包含因子k=2。该研究完善了雨量传感器的现场校准工作流程,对雨量传感器测量结果的可信度评定具有参考价值。