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| 氣象站 |
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中文名: 氣象站 外文名: Meteorological Station 別 名: 自動氣象站 功 能: 實時監測氣象數據和環境數據 氣象要素: 環境溫度、環境濕度、露點溫度 氣象站特點: 具有良好的防腐蝕性 技術特點: 測量精度高 包 括: 高精度氣象站、超聲波氣象站等 |
氣象站根據用途、安裝及精確度可分為：便攜式氣象站、高精度氣象站、高速公路氣象站、森林火險氣象站及校園氣象站、電力氣象站、光伏氣象站、景區氣象站、社區氣象站。[1]
便攜式
( 全天侯，無安裝，一體化，便攜式氣象站)
系統概述
便攜式氣象站是一款便於攜帶，使用方便，測量精度高，集成多項氣象要素的可移動觀測系統。該系統採用新型一體化結構設計，做工精良，可採集溫度、濕度、風向、風速、太陽輻射、雨量、氣壓、光照度、土壤溫度、土壤濕度、露點等多項信息並做公告和趨勢分析，該系統分有線站和無線站兩種形式，配合軟件更可以實現網絡遠程數據傳輸和網絡實時氣象狀況監測，是一款性價比突出的小型自動氣象站。
功能特點
1、便攜式結構設計，採集器與傳感器採用一體化設計理念，無需安裝拆卸工作，開箱即可測量，可放在各種現場環境的隨意位置監測使 用（田間，樹叢，建築，山谷等），是使用最為便捷的氣象觀測站，核心監測部分整體重量不超過5KG，高度集成，體積小巧，攜帶方便 ，同時可配置車載式托盤支架放在車頂進行移動觀測，便於現場應急性氣象服務，可以有效的保證數據的及時性，準確性。
2、一體化的風向風速儀，使體積更加小巧。方便用戶將儀器攜帶到惡劣的環境中使用，測量精度高，穩定性可靠，產品技術指標符合氣 象觀測規範要求，可以根據使用需要進行手持方式觀測。
3、低功耗，綠色節能設計，內部採用節能模式設計，若用太陽能電池板供電方式，可保證在無電地區長期使用；也可採用市電或汽車電 源等方式供電。外部採用抗惡劣環境結構設計，在惡劣的天氣條件下不影響儀器的使用效率，可以在雷雨、風雪環境中持續不間斷工作。防塵、防潮等級達到國家標準。
4、數據採集密度1～60分鐘可根據觀測需要進行設置；
5、自動氣象站主採集器可接多路傳感器。通道可達10-20個。自動存儲自動上傳。
6、多種通訊方式，可通過RS232/RS485/USB等標準通訊接口與PDA、筆記本電腦等設備在現場讀取數據，也可實現本地遠距離（≤1000米 ）數據通訊。
7、數據採集器採用高性能微處理器為主控CPU，大容量內置存儲器，便攜式防震結構，工業控制標準設計，適合在惡劣工業或野外環境中使用，且具有停電保護功能，斷電後已存儲數據不會丟失，當交流電停電後，由太陽能電池板和充電電池供電，可連續工作48小時以上。
8、自動氣象站監測系統管理軟件在WindowsXP以上系統環境即可運行，實時監測顯示各路數據，與打印機相連自動打印存儲數據，數據存儲格式為EXCEL或PDF標準文件格式，可生成數據圖表，供其它軟件調用。
9、先進的網絡化基站布點模式，可以實現多點氣象站布網監測，即可滿足局域網內數據共享查看，也可通過GSM/GPRS/CDMA等無線網絡方式實現異地遠程監測；同時可用U盤/記憶棒等工具實現移動存儲技術。
10、各觀測氣象要素可根據用戶實際需求任意選配，可自由定製六要素、七要素、八要素自動氣象站。
11．觀測支架有三腳式和車載式兩種，採用不鏽鋼材料製造，表面光亮處理，在腐蝕氣候環境下永不生鏽，重量小於5KG，攜帶方便，精 巧的工藝為現場增加一道燦爛的亮點。
基本氣象要素
可拓展氣象要素
本自動站可觀測的氣象要素有：環境溫度、環境濕度、露點溫度、風速、風向、氣壓、太陽總輻射、降雨量、地溫（包括地表溫度、淺層地溫、深層地溫）、土壤濕度、土壤水勢、土壤熱通量、蒸發、二氧化碳、日照時數、太陽直接輻射、紫外輻射、地球輻射、淨全輻射、環境氣體共二十項數據指標，也可根據用戶科研需要進行靈活配置，同時可還可與GPS定位系統、QSE101天氣報文編碼器、GPRS、GSM通信和Modem等設備連接，具有性能穩定，檢測精度高，無人值守等特點，可滿足專業氣象觀測的業務要求。大中專院校、科研機構或組網於 氣象、機場、環境監測、交通運輸、軍事、農林、水文、極地考察等諸多領域。
氣象站特點
1.氣象觀測支架整體採用烤瓷工藝，具有良好的防腐蝕性，可長期運行於各種惡劣的室外環境，安裝支架高度包括2m、3m、6m、10m，能 夠根據不同規範安裝氣象傳感器。
2.擁有強大的組網能力，可通過局域網或無線網進行網絡化數據監測，局域網可通過Modem、光纖網、路由器等進行組配，無線網可根據 通訊距離分為短距離無線傳輸、中距離無線傳輸、長距離無線傳輸三種無線傳輸方式，一般情況採用GPRS或GSM兩種傳輸方式，主要適合 於異地城市之間數據的收發。
3.自動氣象站管理軟件在WINDOWS98以上環境即可運行，實時顯示各路數據，每隔10秒更新一次，小時整點數據自動存儲（存儲時間可以 設定），與打印機相連自動打印存儲數據，數據存儲量達一年以上，數據存儲格式為EXCEL標準格式可供其它軟件調用。4.自動氣象站數 據採集器採用高性能微處理器為主控CPU，大容量數據存儲器，可連續存儲數據8000條以上，同時可外接大容量數據採集卡實現數據存儲 ，適合於野外無人狀態下長期監測。工業控制標準化設計，便攜式防振結構，大屏幕漢字圖形液晶顯示屏，輕觸薄膜按鍵。適合在惡劣工業環境使用。具有停電保護功能，當交流電停電後，由充電電池供電，可維持48小時以上。
5.系統具有多種供電方式，交直流兩用或配太陽能電池供電，太陽能電池功率達15瓦，在滿電狀態下可保證氣象站連續7天不間斷供電。
6.可靠的三防設計，防護級別達到IP65級，完善的防雷擊、抗干擾等保護措施。
7.可以配套多種戶內戶外型顯示屏。
8.工作環境：溫度：-50～80℃，濕度：100%，抗風等級：≤75m/s。
森林火災是森林生態系統的大敵，它能在很短時間內，燒毀大面積的森林和大量的林副產品，破壞林分結構和森林環境，破壞自然界生態平衡，造成氣候失調，水土流失，河流淤塞，洪水泛濫或水源枯竭。通過監測容易發生森林火災區域的風速風向、空氣的溫度、相對濕度、太陽輻射等氣象因子，可以對預防森林大火的發生，在發生大火時也可以指導工作人員進行快速合理的滅火工作，使人民的財產損失降到最低點。森林火險監測站儀，依託先進的生產設備、完善的工藝流程、可靠的軍工質量體系及測試設備，自主研發的專業火險監測站。該站對顯着影響森林火災、火險等級評定必不可少的幾項觀測要素如大氣溫度、大氣濕度、日降雨量、無降雨日、風向、風速、大氣壓力（選配）等進行自動觀測，將結果數據直接存儲在採集器中，並由數據處理器進行處理後通過室內顯示部分顯示數據，並將數據發送到中心站的計算機中，由森林火險監測專業處理軟件做相應的數據處理，並依據對各觀測因子的測定方法，最終進行火險等級的評定及森林火險等級數據的發布。 森林防火氣象站配有一整套高性能的傳感器來監視風速風向、降水、空氣溫度及相對濕度。還可測量土壤體積含水 量、土壤溫度、太陽輻射以及其它很多與森林防火相關的氣象參數。
氣象站特點
1、 便攜式一體化結構設計，外形美觀，安裝方便簡捷，可靠運行於各種惡劣的野外環境。
2、 數據測量精度高，長期運行穩定。
3、 數據採集密度可根據測量需要自由設定。
4、 硬件和軟件均採用模塊組合式開放性設計，可靈活組合使用。
5、 通訊方式靈活，通過電腦下載監測數據，EXCE或PDF標準格式存儲文件。
6、 節能環保設計，充電電池供電（一次充電使用時間大於48小時），
適於野外作業，同時配有太陽能供電系統，適合無電地區常年使用。
7、可對大氣溫度，環境濕度，露點溫度，大氣壓力，平均風速風向，瞬時風速風向，太陽輻射量，降水量，水面蒸發，風寒指數，ET蒸 騰蒸發量，溫/濕度/光照/風指數，時間等進行採集，存儲，顯示處理。
8、大容量內部數據存儲器，連續存儲整點數據3個月以上。為了配合野外長期觀測需要可外接U盤數據存儲器，擴展數據存儲空間，實現 多要素、密集化數據採集，達到數據穩態存儲。
9、大屏幕圖形液晶顯示屏，一屏顯示所有氣象要素數據及圖形，便於現場直接觀測，減少了通過電腦監測數據帶來的不便。
10、軟件監測集合有《國家森林火險氣候等級標準》的數學模型，實現實時在線監控、事件報警（比如大風、超底濕度、正點報文）等有利於預防火災發生的多項功能。11、採用先進的無線網絡通訊功能，可根據通訊距離的不同分為短距離無線數傳、中距離無線數傳、長距離無線數傳三種無線傳輸方式。
（1）短距離無線數傳方式：採用先進的微波射頻通訊傳輸模塊，通訊距離在0～300米範圍之內，主要適合於場區內、短距離範圍內等數 據傳輸，無任何通訊費用。
（2）中距離無線數傳方式：採用電台方式進行數據傳輸，通訊距離在0～2000米範圍之內，主要適合於對氣象監測站、氣象監測中心位置較遠、不適於有線通訊的情況下進行傳輸，不收取任何通訊費用，數據傳輸穩定。
（3）長距離無線數傳方式：採用GPRS或GSM兩種傳輸方式，主要適合於布網氣象站點數據的收發。GPRS通訊方式利用中國移動提供高速無線IP或X.25服務進行數據傳輸，適合於大流量的氣象數據發送，傳輸穩定可靠，組網簡單，方便於對氣象數據採集密度大的用戶使用，通訊費用按流量計費；GSM通訊方式利用短信方式進行數據的透明傳輸， 只要移動網絡信號覆蓋的地區都可以進行數字傳輸， 不受地理環境 的限制，方便於對氣象數據採集時間間隔較長的用戶使用，同時也可根據用戶使用需要將當前環境的氣象參數按照指定的間隔時間，發送到用戶設定的手機號碼上，通訊費用按中國移動短信服務資費計算。
12、可靠的三防設計，防護級別達到IP65級，完善的防雷擊、抗干擾等保護措施。
高速公路自動氣象監測系統由分布在高速公路沿線的若干個高速公路自動氣象站聯網組成，對高速公路沿線的能見度、風向、風速、氣溫、濕度、雨量、路面狀況（表面溫度、乾濕狀況、結冰）等進行自動監測，並將監測信息及時傳送到監控中心，供交通管制系統參考，在惡劣或極端氣象條件下能及時發出警示信息，以多種方式告知管理人員和駕駛員，以提高高速公路的安全行車水平。
系統由高速公路自動氣象站、數據傳輸、數據處理應用中心和道路警示等部分組成。高速公路自動氣象站可以觀測的氣象要素包括常規氣象要素（風、溫、濕、雨）、能見度和路面狀況（路面溫度、乾濕狀況、結冰等）。能見度的觀測採用散射式能見度儀，其測量範圍為10～20000m，準確度為±10%（小於1000m時）和20%（大於1000m時），分辨力為10m，高速公路自動氣象站配置靈活，各種觀測傳感器可以 根據需求靈活取捨。
採集器+能見度+溫度+濕度+風速風向+雨量+氣壓+路面狀況+供電系統+通訊系統+安裝附件
氣象站特點
能夠對霧、路面結冰、積雪等高速公路所需的各種監測要素進行實時監測和報警，可併入高速公路信息管理處理系統
技術特點
1.橫向擺放結構設計，安裝方便快捷，不占用道路空間。
2.傳感器測量精度高，能夠保證在各種惡劣環境條件下長期穩定運行，具有防水、防雷擊等安全保護措施。
3.數據採集密度可設置。
4.通訊方式靈活，用微機下載監測數據，EXCEL格式存儲文件。5.節能設計，充電電池供電（一次充電使用時間大於72小時），適於野外 作業，也可配太陽能電池板，適合無電地區常年使用。
6.可對能見度+溫度+濕度+風速風向+雨量+氣壓+路面狀況+時間等進行採集、存儲、顯示處理。
7.大容量數據存儲器，連續存儲整點數據6個月以上。
8.大屏幕圖形液晶顯示屏，一屏顯示所有氣象要素數據及圖形，便於現場直接觀測，減少了通過電腦監測數據給您帶來的不便。
9.具有無線網絡通訊功能，配無線通訊器通過GSM網可實現遠距離布網監測或異地遙測數據。不受距離限制，每個氣象監測網點配備一個 無線通訊端口，由氣象中心監測站的主控微機對網點內所有氣象站的數據進行統一監控，以達到整個網點內氣象數據整合及統計。通訊費用按手機短信收費標準計費。
五、應用領域
適用於高速公路、橋樑、隧道及機場跑道等氣象環境狀況的監測。
天氣變化與人類的工作、生活息息相關影響巨大，人類對大氣科學的研究、掌握和使用已提到一個新的高度，對青少年的氣象知識傳播，氣象科學教育也擺到了相應重要的位置。小學《科學》開闢了一個單元課程量，安排了8個課時，突現了「各種各樣的天氣」、「觀 測天氣」和「天氣與我們的生活」三大主題，引領學生認識幾種常見的天氣現象，啟發學生使用工具測量氣溫、風向、風力，使學生了解天氣與我們的生活密切關係；高中《地理》用一個單元的篇幅，介紹大氣運動和水的相變產生的風、霜、雨、雪等天氣現象，使學生掌握千姿百態的地表形態，豐富多彩的生物界，人類賴以生存發展的自然環境。初中語文課本中《看雲識天氣》一文，用藝術的手法形象地描繪了三族十屬二十九類雲的形狀、特徵和天氣變化的關係。
為了優化校園科技教育環境，提高青少年學生的科技意識，活躍同學們的課餘生活，增強他們的地理實際觀測能力，同時也為了滿足地理教學的實際需要，我公司研製開發了專業的校園氣象觀測站。
在校園裡建立氣象站不僅使同學們掌握了氣象觀測的基本方法，更重要的是能夠激發同學們學習自然地理的興趣和熱情，了解更多的氣象科學知識。
校園氣象站由各種傳感器和自動氣象站監測儀組成，傳感器種類可由用戶在一定範圍內自行選配，以滿足不同用戶的需要，還可以通過擴展接口選擇聯接個人計算機、打印機、控制器等設備，使整個系統的功能大大增強。
技術特點
1、產品分為標準站或專業站兩種，便於進行長期的氣象數據觀測。
2、測量精度高。
3、數據採集密度可根據觀測需要進行設置。
4、通訊方式靈活，採用有線和無線兩種數據通訊技術，廣泛採用無線校園通技術進行氣象數據傳輸，該種通訊技術可保證在校園中氣象 數據300米有效傳輸，數據傳輸可靠，配置方便。
5、節能設計，充電電池供電（一次充電使用時間大於24小時），也可配太陽能電池板，保證在無電地區長期使用。
6、可對大氣溫度，環境濕度，露點溫度，大氣壓力，平均風速風向，瞬時風速風向，紫外照射，降水量，土壤溫度等多種常規氣象要素 等進行採集，存儲，顯示處理。 同時具有酷熱指數、風寒指數、紫外線指數，風力等級監測。
7、大容量數據存儲器，連續存儲整點數據8000條以上。
8、大屏幕圖形液晶顯示屏，一屏顯示所有氣象要素數據及圖形，便於現場直接觀測，減少了通過電腦監測數據給您帶來的不便。
9、可以將氣象監測數據同步上傳到學校網站上，方便學生、老師及校園周圍居民進行查看，及時了解天氣變化情況。酷熱指數：
酷熱指數為人體在高溫及潮濕的環境下感覺到的真正溫度。當人體處於溫度高的環境下，身體會自動進行調節，可使人體達到比較舒適的溫度，其中人體散熱的一個機制是出汗，在汗液蒸發過程當中會消耗熱能，因此出汗的目的就是促進蒸發，然後消耗我們身體的熱能。使我們感到涼快。
當溫度高而濕度低時，人體排出的汗液很快就會被蒸發掉；相反的，在溫度高而濕度亦高的情況下，人的汗液的蒸發速度回減慢許多，當溫度由於濕度保持上升或人體長期處於汗液無法蒸發的情況下，則會有抽筋、熱衰竭甚至中暑的情況發生。
這個指數只可作為參考，這是因為不同的人對熱的適應程度不同。
酷熱指數
風寒指數：
天氣寒冷及風大的時候，人體產生之熱量會被風迅速帶走，人體因此會感覺溫度比實際溫度偏低。這種感覺的溫度即為風寒指數。風寒指數會受溫度及風速的影響，風寒指數偏低的情況下，應避免長時間暴露於戶外，以免因身體熱量過分流失而造成危險。
紫外線指數：
紫外線指數是衡量在地球表面太陽紫外線影響人類皮膚的程度。
風速等級表
校園氣象站配置
說明：校園標準觀測站是學校的基本裝備之一，它具備了對校園氣象環境的常規觀測，可隨時發布氣象信息，充分滿足學生對自然環境了解的需要。
校園氣象站配置方案（二）
說明：校園專業觀測站是學校的基本裝備之一，它具有對校園小氣候的全方位觀測，可隨時通過氣象信息顯示屏發布氣象信息，也可通過校園網站進行查詢，方便師生對天氣變化的隨時掌握。在進行自動監測氣象信息的同時，校園專業氣象站還配備有人工觀測使用的百葉箱、乾濕球溫度計、雨量計、蒸發器，人工與自動儀器配合使用方便了校園氣象小組開展氣象觀測活動，有利於開闊學生的視野，培養學生的科學精神，提高學生的氣象科學素質。為校園增添了一道亮麗的風景線。
建設實施方案
1、明確建設需求
建立校園氣象站需要明確需求，確定就是以氣象研究為主還是以科普教育為主。從而確定出該氣象站是需要觀測溫度、水分、氣壓等常規數據，還是需要監測日照時數、紫外線、土壤氮磷鉀、PH值等參數。
2、選擇安裝場地
在校園內選擇適合安裝的場地，避免氣象站受到強磁場、高層建築等干擾。
3、實施安裝流程
根據標準流程來實施氣象站的安裝，在選擇的場地上一步步安裝相關設備。
4、調試氣象站設備
查看主機數據與傳感器數據是否一致，並確定氣象站是否開始正常工作。
5、日常數據觀測
通過計算機、手機上安裝的氣象軟件來觀測氣象參數，通過LED顯示屏進行展示。
6、教研科普應用
根據校園氣象站觀測到的相關數據進行氣象知識科普、校園氣象研究等活動。