风神(AEOLUS)软件设计方法

1概述 风神(AEOLUS)软件用于对铁路沿线自动测风仪采集数据信息的收集、显示和交换,它包括了车站、分局和路局三个层面测风数据信息的处理.在车站层面上,它解决与测风仪之间的数据信息交换,处理的最小时间间隔为3秒钟.在分局层面上,它解决与所属车站之间的数据信息交换.在路局层面上,它解决与分局的数据信息交换.风神软件信息交换的最小时间间隔为3秒钟,数据采集通道和数据转发通道共为32路,最多显示120个测风站的数据信息,能够以列表、图形和曲线等方式描述测风站点的风力变化.系统数据通道采用标准RS232端口+专线调制解调器+专线.     

数字信号抗干扰电路在ZZ6型强风仪中的应用

在乌鲁木齐铁路局所辖的3 000km铁路沿线,特殊的地理环境形成了无数个风区,大风来临时顷刻狂风大作,飞沙走石,交通受阻,车辆倾翻的事件屡见不鲜.大风严重影响了铁路运输的安全,制约了自治区经济的发展.为保障铁路交通安全,科学地指挥调度列车运行,铁路局要求我们帮助在沿线各风区设立测风站,建立全路段的大风监测系统.经过几年的努力,我们选用了当时在国内较为先进的ZZ6型强风仪,建立了包括38个测风站的大风监测网.各车站、分局、路局三级调度系统通过显示屏可以直接了解各风区的大风情况,为车辆的调度和运行提供了科学依据.但经过一段时间的运行后,测风仪开始出现错报现象,随着时间的推移,这种现象越来越频繁.我们在加强对仪器维修的同时,对仪器的结构原理进行了仔细分析,终于找到了产生错报的原因,并经过多次试验改进后解决了这一难题.     

放射性测风仪

美国航天局有一位科学家发明了一种新的测风仪,它能测出高达每秒100英里的风速。这种测风仪装有一个放射性物质的摆锤,;在摆锤下方的基座上又装有一个带有放射性物质的探测器。当风吹动摆锤时,放射性探测器就记录下摆锤运动的幅度和方向,然后换成风力和风向。这种仪器对测定台风的风力很有帮助。放射性测风仪~~     

超声波测风仪风速的不同算法误差分析

超声波测风仪与气象业务用风向标测风仪相比具有诸多优势,可为气象业务中风向风速观测急需解决的较多问题提供解决方案。为促成超声波风速仪尽早在气象部门业务应用,同时解决资料同化等问题,研究和选择适用于超声波测风仪的风速平均(平滑)算法显得极为重要。为此,从超声波测风仪测量原理出发,介绍了超声波测风仪获取数据的特点;利用台站获取的超声波测风仪风速的秒数据,采用不同时段、不同平均(平滑)方法,计算风速多种形式的平均值,通过统计、分析和比较,获得了标量和矢量不同算法下风速平均值的特性差异及其之间的误差,进一步验证了标量平均大于矢量平均的结论。通过对超声波测风仪的风速算法研究及其误差分析,对减小因算法带来的风速测量误差提供方法,同时探讨了超声波测风仪在气象业务使用的可能和方向。     

测风仪维护小经验

ＥＮ型测风数据处理仪在环境温度较低时 ,打印机会出现错打、漏打甚至不打的情况 ;湿度较大时 ,液晶显示屏上的数字模糊不清 ,甚至不显示。遇到这两种情况 ,均可用 60Ｗ左右的台灯对打印机和液晶显示屏进行局部升温和干燥 ,仪器便可恢复正常测风仪维护小经验@李倩倩$孟津县气象局!河南孟津471100     

风电场风资源测量与计算的精度控制

根据多个复杂地形风电场观测操作实践和大量观测数据的计算分析,提出了对观测数据和计算质量精度控制的主要措施,包括:复杂地形测风站布设的5个原则,仪器的合理选型和设置;对由于测风仪固有的系统误差和缺测数据的插补订正可能引起的计算误差进行了定量估算,通过对大量实测数据的对比计算显示:①目前普遍采用的进口风速计的相对偏差在1.6%～5.25%之间,由此可导致轮毂高度附近的年平均风功率密度误差在5%以上,最大达13.8%;②在季风气候区、复杂地形和风的年变率较大的地区,进行缺测数据插补订正时,应选取同季或同一主导风向的数据作为插补订正的基础数据,否则可能导致其平均风功率密度相对误差达20%～50%.     

高空气象观测规范改进及雷达元数据应用

对我国高空气象观测业务规范存在的纰漏和现行业务软件算法对观测秒数据利用率不高,导致计算结果精度不足等问题进行了分析,并就如何扩展应用L波段雷达〖CD*2〗GTS1电子探空仪系统元数据来解决相关问题进行了探讨。结果表明：测风秒数据的最大利用价值在于优化和调整量得风层的计算厚度（时间间隔）,可将L波段系统测风精度提高到与RS92 GPS探空系统同一数量级,基本满足业务部门对高空风的观测精度要求;通过对气球下沉记录处理流程的调整改进可实现相关记录数据段的妥善保存;引入探空和测风秒数据的野值综合判别、自动剔除和拟合补缺算法,可在提高秒数据利用率的同时进一步提升业务系统的智能化、自动化水平。上述新技术、新方法的采用,都须以对现行高空气象观测规范中的相关业务规定进行调整、改进作为前提。     

VA-320型超声涡旋风向风速计

超声涡旋风向风速计是一种新的测风仪器。目前美国、日本都已有产品出售。美国国家数据浮标计划中已大量采用。本文介绍的是日本石川产业株式会社生产的VA-320型风向风速计。大家知道,如果在流动的气体中放置障碍物,就会产生涡旋状的扰动。接连不断所产生的涡旋之间的间隔是一定的,障碍物愈宽,涡旋间隔愈大。因此,下面的数学式成立: F=SV/dF为涡旋频率;V为气体流速;d为障碍物宽度;S为常数。将超声波束与障碍物后方的涡旋通路正交,因为从此通路连续通过的正、反方向的涡旋扰乱了超     

气象与水利雨情共享系统的实现

在气象与水利部门之间建立物理通讯网络,用SQLSERVER建立雨情信息共享库,双方把各自的实时雨情数据分别入库,并通过研发的基于地理信息系统的显示软件综合显示给用户。这既加大了全市雨量的峪测密度,义为防汛抗旱提供了全面系统的第一手雨情信息,大大提高了领导的决策指挥和灾害应对能力。     

用最大风速推测极大风速的方法初探

电接风速仪是目前国内普遍使用的测风仪,但它只能自动记录平均风速,瞬间极大风速必须依靠人工及时读取才能得到。这不但不够方便,而且极大风速漏测的可能性极大;而达因风速仪却能可靠地记录瞬间极大风速。本文从分析电接风速仪的最大风速与达因风速仪的极大风速之间的关系入手,提出了一个由电接风速仪的最大风速推测极大风速的简易计算方法。经实际验证,效果较好。 一、基本资料与对比分析 玉环县坎门气象站位于浙江东南沿海,拔海高度96.2m。该站装有EL型电接风速仪和达因风     

提高小球测风质量的几点做法

高空气象观测是气象业务的基础工作之一,必须为天气预报、气候分析、科学研究和国际交换提供及时、准确的高空气象情报和资料.在提高小球测风质量上我们有如下几点具体做法. 一、每日早晚6时30分至发报完毕之间,值班员不得远离值班室,避免迟测、漏测、重放球和     

非线性VAD反演低层风廓线拟合阶数优化方法

结合理论和SoWMEX试验 (西南气流试验,Southwest Monsoon Experiment) 的连续多普勒天气雷达观测资料和广东省阳江雷达资料, 对非线性速度方位显示 (非线性VAD) 方法反演低层低于2 km垂直风廓线精度和能力进行定量分析。结果表明:非线性VAD基本能反演出低层风廓线在空间和时间上的演变。但当雷达径向速度数据在方位存在较大的连续性缺测、体积扫描仰角较少时,因传统非线性VAD采用的速度方位显示 (VAD) 方法拟合阶数和垂直拟合阶数过高,反演的低层风廓线会存在较大误差,造成不合理高风速区和风廓线不连续。通过实际观测资料统计分析反演参数对非线性VAD的影响,提出基于连续性数据缺测间隔和不同仰角的多少的VAD和垂直拟合阶数动态调整方法。同锋面降水和台风降水两典型个例的实际探空比对显示,调整后的非线性VAD显著改进低层风廓线反演精度,反演的风廓线结构和变化与实况相符,反演平均误差小于2 m·s-1。     

正视EN型测风仪风向77故障

在EN型测风数据仪所出现各类故障中,属风向77最多。一般是方位块不清洁、进水和电接簧片接触不良,但是有一种故障原因却隐蔽的很深。它表面上也简单表现为风向77,加上观测员对仪器过分依赖,缺少对记录的客观分析,一时难以发觉,那就是“风向信号线断线”。笔者通过测风原理和对实例的统计分析,得出了其在资料上的具体反映及解决此类问题的办法,从而来保证气象数据的“三性”。     

上海组网风廓线雷达数据质量评估

利用2014年6月美国国家环境预报中心(NCEP)的全球模式分析资料,对上海及周边地区组网的七部边界层风廓线雷达的水平测风数据进行了初步分析和比较。由于NCEP全球模式分析资料并未使用上海13:15加密观测探空秒间隔数据,首先用该数据对NCEP分析资料的准确性和代表性进行了检验。结果表明,两者平均偏差与均方根误差均较小,故认为NCEP分析资料可用于客观检验上海及周边地区组网的七部边界层风廓线雷达的水平测风数据。对比分析风廓线雷达与NCEP分析资料表明总体上,风廓线雷达与NCEP分析资料的平均风场风速偏差为-0.14 m·s~(-1),均方根误差为2.72 m·s~(-1),风向偏差为-4.28°。上海组网风廓线雷达测风资料质量与探空观测水平接近,有较高的可用性。     

通过X．25专线实现市局与县局通信

河南省市、县级气象局都申请了X .2 5分组交换业务 ,通过X .2 5专线将全省气象局连成一个大的广域网。只要通过相关的设置 ,广域网内就可以进行通信。本文结合气象部门的业务 ,介绍实现地市局与县气象局X .2 5分组通信的配置过程。1　X .2 5分组交换X .2 5网是采用X .2 5标准建立的网。X .2 5是联网技术的标准和一组通信协议 ,它是所有分组交换技术的鼻祖。分组交换又称包交换。分组交换机客户传送的数据按一定的长度分割成若干个数据段 ,这些数据段叫做“分组 (或包 )”。传输过程中 ,需要在每个分组前加上控制信息和地址标识 (即分组头…     

几种仪器故障的排除方法

在地面气象观测中观测仪器出现故障是不可避免的,因此了解一些仪器故障的排除方法是很重要的,以防止造成记录的缺测,下面介绍几种仪器故障的排除方法。( 1 )EN型测风仪故障的排除方法EN型测风数据处理仪在环境温度较低时,打印机会出现错打、漏打甚至不打的情况;湿度较大时液晶显示屏上的数字模糊不清,甚至不显示。遇到这两种情况均可用6 0W左右的台灯对打印机和液晶显示屏局部升温和干燥,仪器便可恢复正常。( 2 )虹吸雨量计虹吸管内污垢的清除遇有这种情况可用细铁丝扎团湿棉花伸入虹吸管内进行清洗。在生长狗尾草的地方(外型象谷穗,上面…     

风廓线雷达与天气雷达风廓线数据的融合及应用

风廓线雷达与多普勒天气雷达风廓线产品均可以获取高时间分辨率的高空风信息,但两种遥感测风的探测原理及时空代表性不同。在对风廓线雷达进行质量控制处理、剔除降水粒子空间不均匀分布对数据可信度影响之后,根据风廓线雷达与天气雷达风廓线数据探测原理差异,进行不同时间代表性的风廓线数据的空间匹配试验,确定与天气雷达风廓线数据进行融合的风廓线雷达数据最优时间分辨率,结果为1 h。利用2015年7月北京南郊观象台的探空、风廓线雷达、天气雷达测风数据进行三种高空风的一致性比对,结果表明三种测风数据具有较好的一致性,均方根误差分别为2.3和2.5 m·s~(-1);60、30以及6 min不同时间代表性风廓线雷达数据与天气雷达风廓线数据之间的均方根误差分别为2.6、2.8及3.1 m·s~(-1),60 min数据的融合效果最佳,低空尤其明显。利用广东省2014年5月的风廓线雷达观测网以及天气雷达网风廓线数据进行了高空风场的融合分析试验,融合分析场提供了更为丰富的高空中尺度水平风场信息,低空的涡旋更加明显。     

风

风的观测不同于温度和气压的观测,它需要测定两个数值:风向和风速。靠近地面的风速随高度增加得很快。风向、风速都容易受建筑物、树木和其他障碍物影响。因此,难以从观测点上获得能代表周围几英里范围内气流情况的风的测值。 过去,风向是用风标测量的。风速(原文:气流经过观测点的速率)是按照风推动小螺旋桨或由绕垂直轴旋转的三、四个风杯的转率而测量得的。风有阵性,在几秒钟之内,无论是     

基于切比雪夫方法的多普勒激光雷达高空风场垂直探测精度的评估分析

多普勒测风激光雷达是目前探测晴空风场精细结构的重要遥感手段之一。中国第一部车载多普勒激光雷达已经在中国气象局气象探测中心进行准业务化运行。综述了国内外非相干多普勒激光雷达技术发展概况,介绍了多普勒激光雷达风廓线探测方法,分析了测风数据误差。并以2008年9月24—28日,神舟七号飞船回收气象保障试验期间测风数据为例,对多普勒激光雷达风廓线探测进行评估分析。多普勒激光雷达测风数据与神七飞船主着陆场附近的探空资料和北京数值预报同化资料进行对比的结果表明,多普勒激光雷达的测风数据时空分辨率高,是一种可信的高精度大气风场探测手段。为了消除多普勒激光雷达的测风数据较大的高频随机误差,采用切比雪夫多项式正交展开滤波方法得到的低通分量,更好地揭示了在垂直方向上较大空间尺度波动的大气风场信息。利用这一方法对多普勒测风激光雷达测风数据进行质量控制,用于较大尺度的数值预报模式,可以提高初值场同化的效果。而滤波分析分离出的高通分量,尽管主要是高频随机误差,但其中振幅较大的高频分量也许揭示了大气风场更小尺度的波动,这需要有更多的观测事实和更进一步的分析来判定。      

自动站几种异常情况的处理

我国自动站运行以来 ,由于观测环境不同及软件还存在问题 ,致使观测中经常遇到一些不正常情况 ,给观测工作带来了麻烦。1　资料卸载为空 ,需人工卸载正点 0 0分 2 0秒后微机自动卸载定时数据 ,显示卸载框 ,值班员可以从卸载框中查看数据是否正常 ,但有时软件只卸载B组数据 ,A组数据为空 ,正点资料框无数据。如果错过了正点资料卸载的几十秒钟 ,而只注意到信号灯SYN由红变绿 ,误认为传走的是正确资料 ,又未在规定的时限内查看 ,容易造成资料缺测。这种情况一般很少发生 ,若出现时能及时发现 ,重新人工卸载数据就可以进行补救。人工卸载方法…