Автоматическая метеостанция - Automatic weather station

An Проект антарктических автоматических метеорологических станций AWS в Антарктиде

An автоматическая метеостанция (AWS) - это автоматизированная версия традиционного метеостанция, либо для экономии человеческого труда, либо для проведения измерений из удаленных районов.[1] AWS обычно состоит из водонепроницаемого корпуса, в котором Регистратор данных, аккумуляторная батарея, телеметрия (опционально) и метеорологические датчики с прикрепленным солнечная панель или же ветряная турбина и установлен на мачте. Конкретная конфигурация может отличаться в зависимости от назначения системы.[1] Система может отчитываться почти в реальном времени через Система Аргос и Глобальная телекоммуникационная система,[2] или сохраните данные для последующего восстановления.[3]

В прошлом автоматические метеостанции часто размещались там, где электричество и линии связи были доступны. В настоящее время солнечная панель, ветряная турбина и мобильный телефон Технологии сделали возможным использование беспроводных станций, которые не подключены к электросети или жесткой телекоммуникационной сети.[4]

Датчики

An RWIS станция

Большинство автоматических метеостанций имеют[1][5]

Некоторые станции также могут иметь[4]

В отличие от ручных метеостанций, автоматизированные метеостанции в аэропортах не может сообщить класс и количество облака. Также, осадки измерения трудны, особенно для снег, так как датчик должен опустошаться между наблюдениями. Для текущей погоды все явления, которые не касаются датчика, такие как туман патчи, остаются незамеченными.[1] Переход от ручных наблюдений к автоматическим метеостанциям является серьезным неклиматическим изменением в климатических данных.[6] Изменение оборудования, ограждения и местоположения может привести к скачку, например, измеренных значений температуры или осадков, что может привести к ошибочным оценкам климатических тенденций. Это изменение и связанные с ним неклиматические изменения должны быть устранены гомогенизация.

Регистратор данных

Регистратор данных для автоматической метеостанции

Регистратор данных является сердцем автоматической метеостанции.
На высококачественных метеорологических станциях поставщик может спроектировать регистратор данных как идеальное решение для конкретного метеорологического клиента. Действительно, обычно регистраторы данных, имеющиеся на рынке, не соответствуют требованиям с точки зрения энергопотребления и входных параметров. , общение, защита от животных (муравьи, крысы и т. д.), влажность, соленый воздух, песок и т. д.
Основными функциями регистратора данных являются:

  • Измерение: регистратор данных собирает информацию от каждого датчика и архивирует ее.
  • Расчет: регистратор данных обрабатывает большую часть метеорологических данных для пользователей (среднее, минимальное, максимальное ...).
  • Хранение данных: регистратор данных сохраняет все данные либо в собственной памяти, либо на карте памяти USB.
  • Электропитание: регистратор данных управляет электропитанием автоматической метеостанции, например, с помощью солнечной панели.
  • Связь: регистратор данных управляет протоколами связи с удаленным сервером. Обычно используются различные протоколы связи. GSM, GPRS, RTC, Вай фай, доллар США, и RS232.

Корпуса

Корпус с солнечной панелью для регистратора метеостанции

Кожухи, используемые с автоматическими метеостанциями, обычно устойчивы к погодным условиям. стекловолокно, АБС или же нержавеющая сталь, АБС - самая дешевая краска для литого алюминия.[7] или нержавеющая сталь - самая прочная, а стекловолокно - компромисс.[1]







AWS

Источник питания

Основной источник питания для автоматической метеостанции зависит от ее использования. Многие станции с оборудованием меньшей мощности обычно используют одну или несколько солнечных панелей, подключенных параллельно с регулятор и одна или несколько аккумуляторных батарей. Как показывает практика, оптимальная мощность солнечной энергии составляет всего 5 часов в день. Таким образом, угол установки и положение очень важны. В Северном полушарии солнечная панель будет установлена ​​лицом на юг, а в Южном полушарии - наоборот. Мощность солнечных панелей может быть дополнена ветровой турбиной для обеспечения питания в периоды плохого солнечного света или прямым подключением к местной электросети. Наиболее автоматизированные метеостанции в аэропортах подключены к коммерческой электросети из-за более высокой потребности в энергии облакомера и датчиков текущей погоды, которые являются активными датчиками и излучают энергию непосредственно в окружающую среду.[4]

Мачта

Стандартная высота мачты, используемая для автоматических метеостанций, составляет 2, 3, 10 и 30 метров. Доступны и другие размеры, но обычно эти размеры использовались в качестве стандартов для различных приложений.[1]

  • Мачта длиной 2 метра (6,6 фута) используется для измерения параметров, влияющих на человека. Высота мачты относится к высоте головы.
  • Мачта длиной 3 метра (9,8 фута) используется для измерения параметров, влияющих на урожай (например, пшеница, сахарный тростник и т. Д.). Высота мачты привязана к верхушке урожая.
  • Мачта длиной 10 метров (32,8 фута) используется для измерения параметров без помех от таких объектов, как деревья, здания или другие препятствия. Обычно наиболее важным погодным параметром, измеряемым на этой высоте, является скорость и направление ветра.
  • Мачта длиной 30 метров (98,4 фута) используется для измерения параметров на стратифицированных расстояниях с целью моделирования данных. Распространенное приложение - измерение ветер, влажность и температура на 30, 10 и 2 метра. Другие датчики устанавливаются на высоте 2 метра или ниже.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж Король, Джереми. «Автоматические метеостанции». В архиве из оригинала 22 мая 2009 г.. Получено 2009-04-15.
  2. ^ «О проекте автоматической метеостанции». Проект автоматической метеостанции. Офис полярных программ Национального научного фонда. Архивировано из оригинал 4 февраля 2009 г.. Получено 2009-04-15.
  3. ^ «Автоматические метеостанции ADDI». ADDI. Архивировано из оригинал на 2009-03-26. Получено 2009-04-15.
  4. ^ а б c «Автоматические метеостанции для сельского хозяйства». Австралийское бюро метеорологии. В архиве из оригинала 31 мая 2009 г.. Получено 2009-04-15.
  5. ^ "Погода Норт Хантс - AWS". Архивировано из оригинал на 2009-01-07. Получено 2009-04-15.
  6. ^ Бегерт, М., Шлегель, Т. и Кирххофер, В .: Однородные ряды температуры и осадков в Швейцарии с 1864 по 2000 год. Int. J. Climatol., 25, 65–80, 2005.
  7. ^ «AWS с литым алюминиевым корпусом» (PDF). Получено 2013-12-16.