一、 概述
SWS船載氣象站是氣象臺站網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，可以測量航行所到達(dá)區(qū)域的海上觀測風(fēng)向、風(fēng)速、大氣壓力、氣溫、相對濕度和總輻射等6個氣象要素，采集器將各傳感器提供的信號收集、處理、編碼后經(jīng)通信模塊發(fā)送到中心站，經(jīng)中心站接收、解碼、處理后匯入數(shù)據(jù)庫，提升海上氣象災(zāi)害監(jiān)測、預(yù)報(bào)、預(yù)警能力。為航海運(yùn)輸、港口生產(chǎn)、海上作業(yè)、海洋漁業(yè)及近海海產(chǎn)品養(yǎng)殖、環(huán)灣公路客貨運(yùn)輸安全等提供快速、及時、周到的氣象服務(wù)保障。
二、 設(shè)計(jì)依據(jù)
1、《地面氣象觀測規(guī)范》
2、《海洋氣象觀測》
3、《海濱觀測規(guī)范》
4、《氣象儀器和觀測方法指南》
5、《海洋氣象觀測》
三、 系統(tǒng)組成
CWS船載自動氣象站系統(tǒng)由象要素觀測單元、供電單元、數(shù)據(jù)采集、存儲及傳輸單元、系統(tǒng)安裝附件等。
(一) 氣象要素觀測單元
氣象要素觀測單元采用不同類型的智能型傳感器，完成溫濕度、風(fēng)速風(fēng)向、壓力、降水、總輻射、、農(nóng)作物表面溫度、土壤溫濕度及土壤熱通量等要素的觀測，用戶也可根據(jù)需要選擇觀測要素。
氣象要素 | 測量原理 | 性能指標(biāo) |
空氣溫度 | Pt100 RTD 熱敏電阻 | 溫度測量范圍：-80℃~60℃ 精度： ±（0.226-0.0028*溫度范圍）℃ @（-80℃~20℃） ±（0.055-0.0057*溫度范圍）℃ @（20℃~60℃） |
空氣濕度 | HUMICAP 180R，濕敏電容 | 相對濕度測量范圍：0~100% 精度： ±（1.2%+0.012*讀數(shù)）%RH（-40℃~-20℃，40℃~60℃） ±（1.0%+0.008*讀數(shù)）%RH（-20℃~40℃） |
風(fēng) 速 | 螺旋槳式 | 測量范圍：0~100m/s，精度：±0.3m/s或讀數(shù)的1%；啟動風(fēng)速：1m/s |
風(fēng) 向 | 尾槳式電位計(jì) | 測量范圍：360℃（機(jī)械），355℃（電子） |
壓 力 | 壓阻式壓力傳感器 | 測量范圍：500~1100hPa，精度：±0.01mb |
總 輻射 | 熱電堆傳感器 | 2級表，光譜范圍：300~2800nm 靈敏度：5~20uV/W/m2 |
雨量筒 | 虹吸式 | —— |
(二) 供電單元
本系統(tǒng)額定電壓為12V，供電系統(tǒng)包括太陽能電池板和交流供電兩種可選方案。為了防止意外停電導(dǎo)致的數(shù)據(jù)缺測，額外配備大容量蓄電池作為后備電源。電池容量的選擇根據(jù)系統(tǒng)設(shè)備功耗計(jì)算，應(yīng)保證在停電情況下工作2至3天的時間。
供電單元指標(biāo)：
1) 供電電壓：12V；
2) 太陽能電池板： 40W;
3) 蓄電池通量：12V/17Ah;
4) 配有膠體電池和保溫箱
(三) 數(shù)據(jù)采集、存儲及通訊單元
本系統(tǒng)采用Campbell公司的CR1000做為數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器具有網(wǎng)口、RS232、SDI-12、RS485、模擬量輸入等豐富的通訊接 口，并支持絕大部分通訊協(xié)議，可以非常方便的接入外部通訊設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。系統(tǒng)還可以額外接入GPRS/CDMA無線通訊模塊（具體選項(xiàng)根據(jù)觀測地點(diǎn)網(wǎng) 絡(luò)）。數(shù)據(jù)中心只需開放相應(yīng)的通訊端口，即可遠(yuǎn)程訪問數(shù)據(jù)采集器，瀏覽、下載觀測數(shù)據(jù)。
1) 內(nèi)部存儲器：4M；
2) 外部存儲器：可根據(jù)需求選擇，最大16G；
3) 最大掃描頻率：100Hz;
4) 模擬輸入：16個單端通道（8個差分）；
5) 工作溫度：-25℃~50℃，-55℃~85℃；
(四) 系統(tǒng)安裝附件
系統(tǒng)采用三角型塔，需要在船上安裝底座。
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