DZZ6新型自动站基本性能与应用

刘金昀　卓玛次仁　李瑞盈

摘要 分析了DZZ6新型自动站的设备结构及优越性，阐述了DZZ6新型自动站的基本设备与维护，以期为DZZ6新型自动站的应用提供参考。

关键词 DZZ6新型自动站；设备结构；优越性；维护

中图分类号 P415.12 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）07-0244-01

我国气象观测业务实现由传统的人工观测到大部分气象要素实现自动化观测已十余载。自动观测所采集的数据较人工数据更为真实、准确、科学，而目前正在全国普及的DZZ6新型自动气象站更成为自动化观测系统中的佼佼者，其较大的处理存储性能、简便易用的终端界面，及强大的拓展兼容性，都在日常应用中得到了广大地面观测者的认可。

DZZ6新型自动站作为目前地面气象观测的主导设备，为了实现自动气象站的最小配置，将基本气象要素传感器直接挂接在主采集器上，可以对自动气象站进行不同的配置，从而实现不同观测任务或满足不同气象站观测的需要，以最大限度地方便维护和降低维护成本。

1 DZZ6新型自动站设备结构及优越性

1.1 设备结构

新型自动站基于现代总线技术和嵌入式技术构建，依照国际标准设计。由硬件和软件2个部分组成，硬件包括采集器（1个主采集器和若干个分采集器）、外部总线、传感器、外围设备4个部分；软件包括嵌入式软件和业务软件2个部分。其中，主采集器是自动气象站的核心，主要有两大功能：一是完成基本气象要素传感器和各个采集器的采样数据，对采样数据进行控制运算、数据计算处理、数据质量控制、数据记录存储、实现数据通信和传输，与终端机或远程数据中心进行交互；二是担当管理角色，对构成自动气象站的其他分采集器进行管理，包括网络管理、运行管理、配置管理、时钟管理等，以协同完成自动气象站的功能[1-2]。

1.2 优越性

DZZ6新型自动站的主分采集器及其他外接智能采集器之间采用CAN总线方式实现通讯功能，其相较于之前所用的通讯总线来讲，更具有可靠性、实时性和灵活性。主采集器配置RS232接口，挂接GPS授时模块和通信模块，可拥有现场测试或软件升级的功能。同时，GPS授时器可以通过遥控卫星实现对采集器的校时，可避免观测员在人工校时发生的失误，从而使时钟观测的准确度有所提高；除此之外，主采集器中添加的华研模块能够将RS232直接转换为RS485输出，如此便可增加信号的传输长度，减少信号的衰弱。在终端上添加另一个转换模块，再次进行转换，便可直接用于终端机使用。除此之外，如遇自动站故障或传输障碍时，还可通过主采集器连接至外部存储器直接调取故障时次的相关要素数据，保证数据的精准度和可用性[3-4]。

2 DZZ6新型自动站的基本设备与维护

DZZ6新型自动气候站为基础，采用成熟稳定的电子测量、数据传输和控制系统技术，设计出基于现代总线技术和嵌入式系统技术构建的自动气象站。满足地面观测温度、湿度、气压、雨量、风向风速、草面温度、蒸发、能见度以及浅层和深层地温的观测。

2.1 机箱连接

所有传感器的信号线在出厂时已进行了预处理，均加装了可靠的插座头，现场只需与机箱上相应的插座对接即可。插座支持带屏蔽层的电缆，信号电缆的屏蔽层应当与插头进行360°的可靠连接，信号电缆插头端要采用套接管状塑料标签或其他方式对该信号电缆进行标示，以便维修维护。该标示应采用统一符号，主采集箱的底板上安装以下插座：温湿、风、雨量、蒸发、能见度、电源输入、CAN总线（出）、本地通信口；底板上还有1个GPS天线的穿线孔以及1个接地柱；温湿分采集器中，温度、湿度、探头各通过1个航空插头接入到智能测量传感器的相应模拟通道，12 V供电和CAN总线合用1个航空插头，检定用RS-232口也使用1个航空插头，并配有1条转接线插头以备检定时使用。

2.2 称重式雨量传感器

DSC2型称重雨量传感器是一种智能型传感器，其发出的脉冲信号可直接接入到现今大多数采集器中，可用于自动站对液态或固态降水强度的观测。整个传感器由集水器、防风圈、固定用支架及感应部分组成。通过集水器中降水量的增加来计算雨强。在正式使用前，应先检查底座和支架是否稳固，保证感应部分在安装后不会受到风吹的影响；S型钩应正常悬挂并保持法兰盘和悬挂架水平，如需取下感应部分应防止碰撞；其次是在每年入夏和入冬前一定要提前更换好抑制蒸发液和防冻液。其中，抑制蒸发液应盖满整个防冻液则需放置在集水器的1/3稍下部位即可。在使用过程中如果出现需要清除集水器内部分降水时，应先关闭电源并使用厂家提供的虹吸器材进行放水操作，尽量避免接触到桶内的化学溶液。清理完毕后应及时供电，以避免对采集的数据造成影响。在定期校准时，如果出现人工观测降水量与称重降水量差异超过±4%时，应及时联络厂家对称重雨量器重新进行标校。

2.3 地温传感器

新型站中的地温传感器是一种高灵敏度的仪器设备，通过探头部位铂电阻感应温度变化后的阻值随其变化的原理来测量数据。在测量温度时，由于铂电阻系数较大且敏感度高，随着温度的变化基本呈线性改变。因此，需保护好探测环境中的物化性能，以便维护其精准度。在遇到通讯故障时，应先考虑电缆线芯的老化或者老鼠啃咬的问题。同时应注意在更换元器件时，要提前对采集器进行断电处理，防止带电操作而导致传感器或采集器损坏的情况发生。

3 结语

新型自动站的维护保养工作是维持地面观测业务正常运行的基本条件。在日常工作中，只有维护好各类探测设备的正常运行方可保证测报工作有条不紊地进行，这是一个长期的工作。

4 参考文献

[1] 陈英，谢万银，徐彬，等.DZZ6新型自动气象站结构特点及其优越性[J].甘肃农业，2014（21）：29-31.

[2] 中国气象局.地面气象观测规范[M].北京：气象出版社，2003.

[3] 陈冬冬，杨志彪，施丽娟，等.新型自动气象站结构特点及其优越性[J].气象水文海洋仪器，2011（4）：95-101.

[4] 沙莎，邱新法，何永健.基于GIS的自动气象站数据系统的研发[J].干旱气象，2011（3）：107-111.