目錄

1 系統概述

1.1系統概述

1.2系統搭建

1.2.1 系統主要組成

1.2.2 配置清單

1.2.3 通訊組成

2 產(chǎn)品特點(diǎn)

2.1六參數氣象儀

2.1.1 基本參數

2.1.2 技術(shù)參數

2.2能見(jiàn)度儀

2.2.1 基本參數

2.2.2 技術(shù)參數

2.3數據采集器

2.3.1 基本參數

2.4太陽(yáng)能供電系統

2.4.1 太陽(yáng)能單晶電池板

2.4.2 鋰電池

2.4.3 市電互補控制器

3、系統安裝

3.1電路安裝

3.2通訊線(xiàn)路安裝

3.3氣象立桿安裝

4 數據處理軟件

4.1實(shí)時(shí)數據瀏覽

4.2歷史數據檢索查詢(xún)

4.3數據曲線(xiàn)功能

4.4報警功能

4.5后臺數據打印功能

5產(chǎn)品優(yōu)勢

氣象監測系統整體配置方案

1 系統概述

1.1系統概述

氣象監測系統是一款按照國家行業(yè)標準設計、生產(chǎn)的氣象監測站。該系統優(yōu)化核心數據分析算法，以高性能環(huán)境監測方案提供可視化數據服務(wù)，基于氣象儀、能見(jiàn)度儀等設備、物聯(lián)網(wǎng)、組態(tài)軟件等技術(shù)，構建“后端+監測+服務(wù)”的新型氣象環(huán)境監管模式，實(shí)現實(shí)時(shí)監測、數據追蹤、動(dòng)態(tài)預警、及時(shí)管理等功能。

氣象監測系統集氣象數據采集、顯示、傳輸和管理于一體，結構緊湊、性能穩定、耐腐蝕，具有快速響應的售前及售后機制，更全面的服務(wù)于用戶(hù)等特點(diǎn)；系統主要由前端氣象站、數據傳輸系統、終端顯示系統三部分組成。前端氣象站可同時(shí)監測風(fēng)速、風(fēng)向、大氣溫度、相對濕度、大氣壓力、降水量、能見(jiàn)度數據；數據傳輸系統基于用戶(hù)端，打通數據傳輸鏈路，將監測數據實(shí)時(shí)傳輸至服務(wù)器，終端顯示系統位于服務(wù)器端，可實(shí)時(shí)顯示、查詢(xún)、存儲氣象數據，具備遠程數據分享，查看，調試等功能，同時(shí)可通過(guò)數據庫接入VTS系統。

1.2系統搭建

1.2.1 系統主要組成

圖1  氣象監測站點(diǎn)系統拓撲圖

為實(shí)現監測珠江口通航區域的氣象環(huán)境，本項擬根據現場(chǎng)情況確認在蓮花山、大角山、桂山3個(gè)雷達站點(diǎn)配置六參數氣象儀、能見(jiàn)度監測儀、數據采集器、太陽(yáng)能供電系統，氣象信息接入VTS系統，軟件端實(shí)現對大氣溫度、相對濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、雨量、氣壓、能見(jiàn)度等數據的不間斷實(shí)時(shí)監測。

1.2.2 配置清單

1.2.3 通訊組成

該系統通信分為三部分，分別為：氣象傳感器與采集器通信部分、后臺服務(wù)器數據軟件與采集器通信部分、服務(wù)器軟件與用戶(hù)終端及VTS系統通訊部分。每個(gè)氣象站監測站點(diǎn)獨立安裝氣象數據采集器。

1）氣象傳感器與采集器通信部分通信方案

氣象傳感器與采集器通信之間采用有線(xiàn)連接，使用雙絞屏蔽線(xiàn)作為通信介質(zhì)，通過(guò)RS485接口與采集器通訊

2）后臺服務(wù)器數據軟件與采集器通信部分

采集器設置IP地址，端口號等信息，通過(guò)RJ45接口，與交換機連接，再經(jīng)由路由器進(jìn)入局域網(wǎng)內， 打通網(wǎng)絡(luò )鏈路，服務(wù)器端軟件一鍵運行，即可獲取監控點(diǎn)位氣象數據信息，同時(shí)具備數據顯示，查詢(xún)，存儲，下載等功能。

3）服務(wù)器軟件與用戶(hù)終端及VTS系統通訊部分

服務(wù)器運行Server端工程軟件，用戶(hù)端運行Client工程軟件，通過(guò)輸入服務(wù)器IP及授權碼即可查詢(xún)相關(guān)氣象數據信息。服務(wù)器端軟件采集數據錄入數據庫，數據庫類(lèi)型支持Sqlite,Mysql,SqlServer，VTS系統按照要求訪(fǎng)問(wèn)數據庫，即可提取氣象監測數據。

2 產(chǎn)品特點(diǎn)

圖2  氣象站支架示意圖

六參數氣象儀采用國內新一代超聲波氣象傳感器，一體式實(shí)時(shí)監測現場(chǎng)的風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、大氣壓數據。能見(jiàn)度監測儀采用進(jìn)口光學(xué)激光源，確保數據的精確和穩定?？刂葡鋬葰庀髷祿杉鲗Ω鳉庀髷祿M(jìn)行采集打包處理，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò )接口RJ45遠傳至服務(wù)器，分享至數據監測主機端。按用戶(hù)要求，完成對各個(gè)氣象監測站點(diǎn)數據的接收、 存儲、顯示和分析整理，對數據庫進(jìn)行管理，超過(guò)設定報警閾值進(jìn)行報警和顯示；并從數據庫提取數據上傳至VTS系統服務(wù)器，供其存儲、顯示、分析整理。服務(wù)器與各氣象監測站點(diǎn)之間通過(guò)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行連接，采用RJ45完成數據通信，從而將以數據采集器為核心的整個(gè)系統接入局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)，方便用戶(hù)進(jìn)行遠程管理和數據傳輸。太陽(yáng)能供電系統為輔助供電設備，為自動(dòng)氣象站提供保障，確保數據的連續性，穩定性。

2.1六參數氣象儀

2.1.1 基本參數

2.1.2 技術(shù)參數

2.2能見(jiàn)度儀

2.2.1 基本參數

2.2.2 技術(shù)參數

2.3數據采集器

2.3.1 基本參數

2.4太陽(yáng)能供電系統

供電系統包括單晶硅太陽(yáng)能電池板、鋰電池及市電互補控制器三部分，供電過(guò)程中可與市電無(wú)縫切換，電源系統具有超高保護、防過(guò)充和防過(guò)放電等功能，能保證設備長(cháng)期不間斷工作的需要。

2.4.1 太陽(yáng)能單晶電池板

? 采用高光效單晶硅太陽(yáng)能電池片封裝而成，電池片轉換效率不低于20%，組件轉換效率≥18%。

? 功率：組件峰值功率80Wp。

? 采用高透光率低鐵超白鋼化玻璃；

? 卓越的弱光環(huán)境發(fā)電性能；

? 高強度鋁合金邊框，堅固耐用；

? 獨特工藝使組件既美觀(guān)又便于安裝；

? 特有的技術(shù)避免框架內積水凍結和變形；

? 可承載5400Pa雪載和2400Pa風(fēng)壓.

? 適應環(huán)境溫度-40℃-85℃

2.4.2 鋰電池

? 電池類(lèi)型：新能源儲能用三元鋰電池

? 額定容量： 50AH

? 內含智能保護板，具有短路保護，過(guò)充保護，過(guò)放保護，過(guò)流保護，溫度保護等功能。

? 使用溫度范圍：-20℃～60℃。

? 電壓工作范圍：DC9V～12.6V。

? 高分子環(huán)氧樹(shù)脂膠密封。

? 防護等級：IP67

2.4.3 市電互補控制器

? 可使用太陽(yáng)能和市電同時(shí)給蓄電池充電，具有電源管理功能。

? 防水等級IP67。

? 改進(jìn)三段式充電算法，每周對電池進(jìn)行一次均衡充電，有效的防止電池不均衡現象，提高電池使用壽命。

? 多種負載工作模式可設置,方便使用在各種監測設備上。

? 當電池損壞或丟失時(shí)可直接通過(guò)電池給負載供電。

? 各種工作、故障狀態(tài)指示。

? 具有過(guò)充、過(guò)放、過(guò)載保護以及電子短路保護與防反接保護。

3、系統安裝

圖3 氣象站安裝示意圖

3.1電路安裝

圖4 電氣連接示意圖

電路安裝分為兩部分，

第一部分：內部電路安裝，自動(dòng)氣象站內部電路已經(jīng)全部模塊化，只需要根據標識，將對應航插插入采集孔，即可搭接完成；

第二部分：外部電路安裝，自動(dòng)氣象站需要外部引入AC220V電源，安裝于控制箱內，接入總開(kāi)關(guān)，接線(xiàn)時(shí)，應按照法律法規要求，做好防護措施進(jìn)行施工。

3.2通訊線(xiàn)路安裝

通訊線(xiàn)路安裝主要由采集器連接至用戶(hù)交換機，采集器設置用戶(hù)指定分配的IP及端口號，通過(guò)RJ45接口，使用網(wǎng)線(xiàn)將采集器接入交換機。

3.3氣象立桿安裝

圖5 地壟預埋示意圖

針對現場(chǎng)安裝環(huán)境為泥土地時(shí)，我們需要做預埋件。確認安裝前，需提前10個(gè)小時(shí)做好設備立桿安裝預埋基礎施工，包含如下：所需材料：鏟，引線(xiàn)、剪線(xiàn)鉗，薄膜， 水平尺，沙子，石子，水泥。

1) 挖好深800mm*長(cháng)500mm*寬500mm的坑。

2) 施工時(shí)要用剪1000mm左右的PVC管并拉好引線(xiàn)，在預埋的的管口預先用透明膠或其它材料封口，以防止混凝土澆搗時(shí)混凝土 漏入預埋管中，造成預埋管堵塞。

3) 鋼筋籠的螺絲螺母墊片部分用薄膜或其他東西包好。

4) 把沙子，石子，水泥按2：2：1攪拌均勻后把混凝土倒入坑內，同時(shí)放入鋼筋籠，確保鋼筋籠與水平面平行，即用水平尺在基礎頂板垂直兩個(gè)方向測量，觀(guān)察其氣泡必須居中；監控立桿預埋件基礎混凝土澆搗必須密實(shí)，禁止混凝土有空鼓。

5) 埋到3/4的時(shí)候放入做好的PVC線(xiàn)管，混凝土必須要養護一段時(shí)間，以確?；炷聊苓_到一定的安裝強度。

6) 鋼筋籠由本公司配備，提前發(fā)給客戶(hù)。

7）設備安裝后，為了保證設備的長(cháng)期穩定運行及后期的設備升級，甲方應配備一名設備養護人，在乙方的培訓下進(jìn)行對設備的養護，養護人需懂得基本的電路知識。

系統通信圖如圖6所示：

圖6系統通信框圖

4 數據處理軟件

4.1實(shí)時(shí)數據瀏覽

準確實(shí)時(shí)地以圖表形式顯示當前氣象站數據情況，包括風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、氣壓、雨量、能見(jiàn)度儀的數值。

圖6 單個(gè)測點(diǎn)實(shí)時(shí)數據展示

4.2歷史數據檢索查詢(xún)

能夠記錄一年內所有氣象站點(diǎn)的歷史數據，可隨時(shí)查看并可通過(guò)后臺軟件導出歷史數據。

圖7 歷史數據展示

能夠通過(guò)時(shí)間段檢索所選時(shí)間段內的測點(diǎn)的歷史數據。

具備通過(guò)測點(diǎn)編號檢索數據功能。

具備滿(mǎn)足時(shí)間段、測點(diǎn)編號聯(lián)合檢索功能。

圖8 數據聯(lián)合檢索

4.3數據曲線(xiàn)功能

提供所有參數實(shí)時(shí)曲線(xiàn)和歷史曲線(xiàn)功能。實(shí)時(shí)曲線(xiàn)反應24小時(shí)內各氣象數據的變化曲線(xiàn)。歷史曲線(xiàn)根據選擇測點(diǎn)、時(shí)間段、生成曲線(xiàn)，并能同時(shí)以不同顏色顯示所有氣象站數據曲線(xiàn)。

圖9 數據曲線(xiàn)圖

4.4報警功能

軟件具有氣象數據超出閾值報警功能，當瞬時(shí)值超過(guò)設置的報警閥值，在軟件實(shí)時(shí)監測界面，可以通過(guò)不同顏色進(jìn)行報警。

圖10 報警數據

4.5后臺數據打印功能

后臺數據可按一定時(shí)間間隔生成報表或對某一項目或多個(gè)項目按一定條件進(jìn)行統計并生成報表，可通過(guò)藍牙或USB接口可將數據導出，生成EXCEL或WORD表格，再通過(guò)打印機打印出來(lái)。

5產(chǎn)品優(yōu)勢

l 采集器為標準工業(yè)級產(chǎn)品，適合在高溫高濕等惡劣環(huán)境下應用，性能可擴展，寬電壓供電。

l 系統軟件部分性能可按用戶(hù)要求定制，可進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。

l 軟硬件產(chǎn)品均為公司自主研發(fā)，擁有完善的技術(shù)服務(wù)團隊，可提供系統整體技術(shù)施工方案。

l 擁有完善的產(chǎn)品檢驗證書(shū)及港口、測風(fēng)塔、輸電鐵塔行業(yè)產(chǎn)品應用施工案例。