目錄
1 系統(tǒng)概述
1.1系統(tǒng)概述
1.2系統(tǒng)搭建
1.2.1 系統(tǒng)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(shù)氣象儀
2.1.1 基本參數(shù)
2.1.2 技術(shù)參數(shù)
2.2能見(jiàn)度儀
2.2.1 基本參數(shù)
2.2.2 技術(shù)參數(shù)
2.3數(shù)據(jù)采集器
2.3.1 基本參數(shù)
2.4太陽(yáng)能供電系統(tǒng)
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(bǔ)控制器
3、系統(tǒng)安裝
3.1電路安裝
3.2通訊線路安裝
3.3氣象立桿安裝
4 數(shù)據(jù)處理軟件
4.1實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)瀏覽
4.2歷史數(shù)據(jù)檢索查詢
4.3數(shù)據(jù)曲線功能
4.4報(bào)警功能
4.5后臺(tái)數(shù)據(jù)打印功能
5產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)
氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體配置方案
1 系統(tǒng)概述
1.1系統(tǒng)概述
氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一款按照國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的氣象監(jiān)測(cè)站。該系統(tǒng)優(yōu)化核心數(shù)據(jù)分析算法,以高性能環(huán)境監(jiān)測(cè)方案提供可視化數(shù)據(jù)服務(wù),基于氣象儀、能見(jiàn)度儀等設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)、組態(tài)軟件等技術(shù),構(gòu)建“后端+監(jiān)測(cè)+服務(wù)”的新型氣象環(huán)境監(jiān)管模式,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)追蹤、動(dòng)態(tài)預(yù)警、及時(shí)管理等功能。
氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集氣象數(shù)據(jù)采集、顯示、傳輸和管理于一體,結(jié)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定、耐腐蝕,具有快速響應(yīng)的售前及售后機(jī)制,更全面的服務(wù)于用戶等特點(diǎn);系統(tǒng)主要由前端氣象站、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、終端顯示系統(tǒng)三部分組成。前端氣象站可同時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)速、風(fēng)向、大氣溫度、相對(duì)濕度、大氣壓力、降水量、能見(jiàn)度數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)基于用戶端,打通數(shù)據(jù)傳輸鏈路,將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至服務(wù)器,終端顯示系統(tǒng)位于服務(wù)器端,可實(shí)時(shí)顯示、查詢、存儲(chǔ)氣象數(shù)據(jù),具備遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)分享,查看,調(diào)試等功能,同時(shí)可通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)接入VTS系統(tǒng)。
1.2系統(tǒng)搭建
1.2.1 系統(tǒng)主要組成
圖1 氣象監(jiān)測(cè)站點(diǎn)系統(tǒng)拓?fù)鋱D
為實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)珠江口通航區(qū)域的氣象環(huán)境,本項(xiàng)擬根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確認(rèn)在蓮花山、大角山、桂山3個(gè)雷達(dá)站點(diǎn)配置六參數(shù)氣象儀、能見(jiàn)度監(jiān)測(cè)儀、數(shù)據(jù)采集器、太陽(yáng)能供電系統(tǒng),氣象信息接入VTS系統(tǒng),軟件端實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、雨量、氣壓、能見(jiàn)度等數(shù)據(jù)的不間斷實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
1.2.2 配置清單
序號(hào) | 安裝位置 | 配置產(chǎn)品 | 型號(hào) | 數(shù)量 | 單位 |
1 | 蓮花山 | 六參數(shù)氣象儀 | MULTI-6P | 1 | 個(gè) |
能見(jiàn)度儀 | LH-WD050 | 1 | 個(gè) |
數(shù)據(jù)采集器 | ZXYWQ-100 | 1 | 個(gè) |
太陽(yáng)能供電系統(tǒng) | ZXY-LC3 | 1 | 套 |
2 | 大角山 | 六參數(shù)氣象儀 | MULTI-6P | 1 | 個(gè) |
能見(jiàn)度儀 | LH-WD050 | 1 | 個(gè) |
數(shù)據(jù)采集器 | ZXYWQ-100 | 1 | 個(gè) |
太陽(yáng)能供電系統(tǒng) | ZXY-LC3 | 1 | 套 |
3 | 桂山 | 六參數(shù)氣象儀 | MULTI-6P | 1 | 個(gè) |
能見(jiàn)度儀 | LH-WD050 | 1 | 個(gè) |
數(shù)據(jù)采集器 | ZXYWQ-100 | 1 | 個(gè) |
太陽(yáng)能供電系統(tǒng) | ZXY-LC3 | 1 | 套 |
1.2.3 通訊組成
該系統(tǒng)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(tái)服務(wù)器數(shù)據(jù)軟件與采集器通信部分、服務(wù)器軟件與用戶終端及VTS系統(tǒng)通訊部分。每個(gè)氣象站監(jiān)測(cè)站點(diǎn)獨(dú)立安裝氣象數(shù)據(jù)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連接,使用雙絞屏蔽線作為通信介質(zhì),通過(guò)RS485接口與采集器通訊
2)后臺(tái)服務(wù)器數(shù)據(jù)軟件與采集器通信部分
采集器設(shè)置IP地址,端口號(hào)等信息,通過(guò)RJ45接口,與交換機(jī)連接,再經(jīng)由路由器進(jìn)入局域網(wǎng)內(nèi), 打通網(wǎng)絡(luò)鏈路,服務(wù)器端軟件一鍵運(yùn)行,即可獲取監(jiān)控點(diǎn)位氣象數(shù)據(jù)信息,同時(shí)具備數(shù)據(jù)顯示,查詢,存儲(chǔ),下載等功能。
3)服務(wù)器軟件與用戶終端及VTS系統(tǒng)通訊部分
服務(wù)器運(yùn)行Server端工程軟件,用戶端運(yùn)行Client工程軟件,通過(guò)輸入服務(wù)器IP及授權(quán)碼即可查詢相關(guān)氣象數(shù)據(jù)信息。服務(wù)器端軟件采集數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫(kù),數(shù)據(jù)庫(kù)類型支持Sqlite,Mysql,SqlServer,VTS系統(tǒng)按照要求訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù),即可提取氣象監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
2 產(chǎn)品特點(diǎn)
圖2 氣象站支架示意圖
六參數(shù)氣象儀采用國(guó)內(nèi)新一代超聲波氣象傳感器,一體式實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、大氣壓數(shù)據(jù)。能見(jiàn)度監(jiān)測(cè)儀采用進(jìn)口光學(xué)激光源,確保數(shù)據(jù)的精確和穩(wěn)定??刂葡鋬?nèi)氣象數(shù)據(jù)采集器對(duì)各氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行采集打包處理,并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口RJ45遠(yuǎn)傳至服務(wù)器,分享至數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)主機(jī)端。按用戶要求,完成對(duì)各個(gè)氣象監(jiān)測(cè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)的接收、 存儲(chǔ)、顯示和分析整理,對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理,超過(guò)設(shè)定報(bào)警閾值進(jìn)行報(bào)警和顯示;并從數(shù)據(jù)庫(kù)提取數(shù)據(jù)上傳至VTS系統(tǒng)服務(wù)器,供其存儲(chǔ)、顯示、分析整理。服務(wù)器與各氣象監(jiān)測(cè)站點(diǎn)之間通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接,采用RJ45完成數(shù)據(jù)通信,從而將以數(shù)據(jù)采集器為核心的整個(gè)系統(tǒng)接入局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng),方便用戶進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和數(shù)據(jù)傳輸。太陽(yáng)能供電系統(tǒng)為輔助供電設(shè)備,為自動(dòng)氣象站提供保障,確保數(shù)據(jù)的連續(xù)性,穩(wěn)定性。
2.1六參數(shù)氣象儀
2.1.1 基本參數(shù)
型號(hào) | MULTI-6P |
防護(hù)等級(jí) | IP66 |
尺寸 | 高度263mm*寬度160mm |
重量 | 1.5kg |
輸出信號(hào)接口 | RS485/RS232 ,支持定制 |
電源 | 12V…30V DC |
功耗 | 55mA @12V DC |
工作溫度 | -50℃… +85℃ |
工作濕度 | 5%…100%RH |
通訊連接方式 | 四芯航空插頭 |
電纜長(zhǎng)度 | 標(biāo)配5M,可定制 |
2.1.2 技術(shù)參數(shù)
參數(shù) | 測(cè)量原理 | 測(cè)量范圍 | 分辨率 | 準(zhǔn)確度 |
風(fēng)速 | 超聲波 | 0m/s-60m/s | 0.01m/s | ±0.3m/s |
風(fēng)向(無(wú)死角) | 超聲波 | 0°- 360° | 0.1° | ±3° |
溫度 | 二極管結(jié)點(diǎn)壓法 | -50℃-85℃ | 0.1℃ | ±0.2℃ |
濕度 | 電容式 | 0%-100% | 0.1%RH | ±2% |
氣壓 | 壓阻式 | 10hPa-1100hPa | 0.1hPa | ±0.5hPa |
雨量 | 光電式 | 0-200mm/h | 0.01mm | ±4% |
2.2能見(jiàn)度儀
2.2.1 基本參數(shù)
型號(hào) | LH-DW050 |
尺寸 | 長(zhǎng)度610mm*高度300mm*寬度230mm |
重量 | 小于10kg |
輸出信號(hào)接口 | RS485/RS232 ,支持定制 |
電源 | 交流110VAC/220VAC或直流12V DC |
功耗 | 小于6W,典型值4W |
工作溫度 | -40℃… +80℃ |
工作濕度 | 5%…100%RH |
2.2.2 技術(shù)參數(shù)
參數(shù) | 測(cè)量原理 | 測(cè)量范圍 | 準(zhǔn)確度 |
能見(jiàn)度 | 前向激光散射 | 5m-30Km | ±8% |
2.3數(shù)據(jù)采集器
2.3.1 基本參數(shù)
型號(hào) | LH-DW050 |
工作環(huán)境 | -50℃+85℃,0-100%RH |
可靠性 | 平均無(wú)故障時(shí)間>5000小時(shí) |
防護(hù)等級(jí) | IP65,防雷擊,防電磁干擾,防鹽霧腐蝕 |
采樣通道 | 模擬通道和數(shù)字通過(guò),可擴(kuò)展 |
通訊方式 | RS232/RS485/以太網(wǎng)/GPRS等 |
存儲(chǔ) | 通訊中斷數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ),通訊恢復(fù)后數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳 |
電源 | 交流220V或直流24V |
功耗 | 整體功耗不大于2W |
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量 | 128M |
2.4太陽(yáng)能供電系統(tǒng)
供電系統(tǒng)包括單晶硅太陽(yáng)能電池板、鋰電池及市電互補(bǔ)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(tǒng)具有超高保護(hù)、防過(guò)充和防過(guò)放電等功能,能保證設(shè)備長(zhǎng)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(zhuǎn)換效率不低于20%,組件轉(zhuǎn)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(qiáng)度鋁合金邊框,堅(jiān)固耐用;
? 獨(dú)特工藝使組件既美觀又便于安裝;
? 特有的技術(shù)避免框架內(nèi)積水凍結(jié)和變形;
? 可承載5400Pa雪載和2400Pa風(fēng)壓.
? 適應(yīng)環(huán)境溫度-40℃-85℃
2.4.2 鋰電池
? 電池類型:新能源儲(chǔ)能用三元鋰電池
? 額定容量: 50AH
? 內(nèi)含智能保護(hù)板,具有短路保護(hù),過(guò)充保護(hù),過(guò)放保護(hù),過(guò)流保護(hù),溫度保護(hù)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(hù)等級(jí):IP67
2.4.3 市電互補(bǔ)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(jí)IP67。
? 改進(jìn)三段式充電算法,每周對(duì)電池進(jìn)行一次均衡充電,有效的防止電池不均衡現(xiàn)象,提高電池使用壽命。
? 多種負(fù)載工作模式可設(shè)置,方便使用在各種監(jiān)測(cè)設(shè)備上。
? 當(dāng)電池?fù)p壞或丟失時(shí)可直接通過(guò)電池給負(fù)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(hù)以及電子短路保護(hù)與防反接保護(hù)。
3、系統(tǒng)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(nèi)部電路安裝,自動(dòng)氣象站內(nèi)部電路已經(jīng)全部模塊化,只需要根據(jù)標(biāo)識(shí),將對(duì)應(yīng)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(nèi),接入總開(kāi)關(guān),接線時(shí),應(yīng)按照法律法規(guī)要求,做好防護(hù)措施進(jìn)行施工。
3.2通訊線路安裝
通訊線路安裝主要由采集器連接至用戶交換機(jī),采集器設(shè)置用戶指定分配的IP及端口號(hào),通過(guò)RJ45接口,使用網(wǎng)線將采集器接入交換機(jī)。
3.3氣象立桿安裝
圖5 地壟預(yù)埋示意圖
針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安裝環(huán)境為泥土地時(shí),我們需要做預(yù)埋件。確認(rèn)安裝前,需提前10個(gè)小時(shí)做好設(shè)備立桿安裝預(yù)埋基礎(chǔ)施工,包含如下:所需材料:鏟,引線、剪線鉗,薄膜, 水平尺,沙子,石子,水泥。
1) 挖好深800mm*長(zhǎng)500mm*寬500mm的坑。
2) 施工時(shí)要用剪1000mm左右的PVC管并拉好引線,在預(yù)埋的的管口預(yù)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(yù)埋管中,造成預(yù)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(nèi),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(chǔ)頂板垂直兩個(gè)方向測(cè)量,觀察其氣泡必須居中;監(jiān)控立桿預(yù)埋件基礎(chǔ)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線管,混凝土必須要養(yǎng)護(hù)一段時(shí)間,以確?;炷聊苓_(dá)到一定的安裝強(qiáng)度。
6) 鋼筋籠由本公司配備,提前發(fā)給客戶。
7)設(shè)備安裝后,為了保證設(shè)備的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行及后期的設(shè)備升級(jí),甲方應(yīng)配備一名設(shè)備養(yǎng)護(hù)人,在乙方的培訓(xùn)下進(jìn)行對(duì)設(shè)備的養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)人需懂得基本的電路知識(shí)。
系統(tǒng)通信圖如圖6所示:
圖6系統(tǒng)通信框圖
4 數(shù)據(jù)處理軟件
4.1實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)瀏覽
準(zhǔn)確實(shí)時(shí)地以圖表形式顯示當(dāng)前氣象站數(shù)據(jù)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(shù)值。
圖6 單個(gè)測(cè)點(diǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示
4.2歷史數(shù)據(jù)檢索查詢
能夠記錄一年內(nèi)所有氣象站點(diǎn)的歷史數(shù)據(jù),可隨時(shí)查看并可通過(guò)后臺(tái)軟件導(dǎo)出歷史數(shù)據(jù)。
圖7 歷史數(shù)據(jù)展示
能夠通過(guò)時(shí)間段檢索所選時(shí)間段內(nèi)的測(cè)點(diǎn)的歷史數(shù)據(jù)。
具備通過(guò)測(cè)點(diǎn)編號(hào)檢索數(shù)據(jù)功能。
具備滿足時(shí)間段、測(cè)點(diǎn)編號(hào)聯(lián)合檢索功能。
圖8 數(shù)據(jù)聯(lián)合檢索
4.3數(shù)據(jù)曲線功能
提供所有參數(shù)實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線功能。實(shí)時(shí)曲線反應(yīng)24小時(shí)內(nèi)各氣象數(shù)據(jù)的變化曲線。歷史曲線根據(jù)選擇測(cè)點(diǎn)、時(shí)間段、生成曲線,并能同時(shí)以不同顏色顯示所有氣象站數(shù)據(jù)曲線。
圖9 數(shù)據(jù)曲線圖
4.4報(bào)警功能
軟件具有氣象數(shù)據(jù)超出閾值報(bào)警功能,當(dāng)瞬時(shí)值超過(guò)設(shè)置的報(bào)警閥值,在軟件實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)界面,可以通過(guò)不同顏色進(jìn)行報(bào)警。
圖10 報(bào)警數(shù)據(jù)
4.5后臺(tái)數(shù)據(jù)打印功能
后臺(tái)數(shù)據(jù)可按一定時(shí)間間隔生成報(bào)表或?qū)δ骋豁?xiàng)目或多個(gè)項(xiàng)目按一定條件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并生成報(bào)表,可通過(guò)藍(lán)牙或USB接口可將數(shù)據(jù)導(dǎo)出,生成EXCEL或WORD表格,再通過(guò)打印機(jī)打印出來(lái)。
5產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)
l 采集器為標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)級(jí)產(chǎn)品,適合在高溫高濕等惡劣環(huán)境下應(yīng)用,性能可擴(kuò)展,寬電壓供電。
l 系統(tǒng)軟件部分性能可按用戶要求定制,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(tuán)隊(duì),可提供系統(tǒng)整體技術(shù)施工方案。
l 擁有完善的產(chǎn)品檢驗(yàn)證書(shū)及港口、測(cè)風(fēng)塔、輸電鐵塔行業(yè)產(chǎn)品應(yīng)用施工案例。