相關命令在ZQZ―A型自動氣象站中的應用

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自動氣象站(AWS)是一個自動化的傳統氣象站,無論是節省人力或測量偏遠地區的氣像資料。該系統通過Argos系統和全球電信系統差不多可以進行實時回報,或儲存的資料作日後傳送。自動氣象站往往被放置在供電網路和通訊網路內。現在,太陽能電池板,風力渦輪機和行動電話技術使自動氣象站能在供電網路和通訊網路外,透過無線型式傳送資料。

相關命令在ZQZ―A型自動氣象站中的應用

摘要:本文從區域自動站測風感測器選型和自動站維護的角度,通過探討ZQZ-F採集器的幾條相關命令的應用,以期達到節約自動站維護成本、降低自動站維護難度的目的,促進自動站保障工作朝著有利的方向前進。

關鍵詞:ZQZ-A型自動氣象站 測風感測器 維護 ZQZ-F採集器

引言

ZQZ-A型自動氣象站是江蘇省無線電科學研究所有限公司生產的中小尺度自動氣象站產品,該自動氣象站是適用於我市野外無人值守環境、全天候、全自動化執行的新一代綜合氣象觀測系統中組成區域天氣觀測網的區域天氣觀測站,目前福州市氣象局主要採用的是該種型號的自動氣象站。福州市氣象局系統組網所用的通訊技術主要採用無線GPRS技術,在不適用GPRS網路的地方(如閩清縣豐達農場站點)採用北斗衛星DCP平臺。

一、測風感測器

福州地區ZQZ-A型自動氣象站所採用的測風感測器為ZQZ-TF型測風感測器和YOUNG 05106測風感測器。

ZQZ-TF型測風感測器由風速感測器和風向感測器組成,具有動態特性好、線性好、精度高、靈敏度高、抗風強度大、測量範圍寬、互換性好、電路壽命長、工作可靠、抗雷電干擾能力強等多種優良效能。其能適應福州地區大部分地區的測風需求,但是在海洋環境的實際使用過程中,ZQZ-TF型測風感測器抗腐蝕效能並不是很強,尤其是在海洋上高溼度、高鹽度、高腐蝕性的環境中工作幾年之後,感測器甚至會出現不可修復的腐蝕性損壞。

美國YOUNG公司生產的RM YOUNG 05106測風感測器採用風向、風速感測器一體化設計,是專門為海洋環境設計的增強型風速風向感測器。使用的材料是能夠抵禦來自大氣汙染和海洋空氣環境的高強度、防紫外的熱塑性材料、不鏽鋼和電鍍鋁,具有卓越的效能和優異的環境適應性,能夠適應海洋上高溼度、高鹽度、高腐蝕性的環境,擁有比同類型其它產品更高的使用壽命。這樣高效能的感測器同樣有其缺點,就是其昂貴的成本,一套05106測風感測器的價格比ZQZ-TF型測風感測器的價格要高出大約一萬元。

綜合這兩種感測器的特點,福州地區大部分自動站採用的測風感測器為ZQZ-TF型測風感測器,在一些重要的沿海站點或海島站點使用05106測風感測器。ZQZ-TF型測風感測器風向、風速的輸出訊號均為數字量,風向訊號為7位格雷碼,風速感測器則輸出脈衝訊號。05106測風感測器的風速感測器採用螺旋槳式,風向感測器採用尾槳式電位計。使用時先將感測器自帶的訊號電纜接到變送器,再將變送器的輸出線接到自動站資料採集器中。

二、SETW命令的應用

ZQZ-F採集器同時支援上述兩種不同輸出方式的測風感測器,但是其對應的接入方式就不一樣,在使用時就需要對這兩種不同輸出方式的測風感測器的接入做出相應的設定。設定步驟如下:

串列埠引數設定為:4800 E 8 1,用計算機連線上ZQZ-F採集器,開啟通訊軟體(如sscom32),傳送SETW命令可讀取測風感測器的當前設定。

傳送SETW 0命令使得ZQZ-F採集器選擇ZQZ-TF測風感測器,其對應的接線圖如圖1:

圖1

傳送SETW 8命令使得ZQZ-F採集器選擇05016測風感測器,其對應的接線圖如圖2:

圖2

實際上使用SETW命令對ZQZ-F採集器進行相應的設定,還可以使得ZQZ-F採集器支援WMT50/GILL WindSonic感測器、ZQZ強風感測器、天津XFY3-1型風感測器和E115-1型風感測器的.接入。利用SETW命令,我們在使採集器適應了不同型別的測風感測器的同時,並不會出現因為使用了不同型別的測風感測器而造成需要配備不同採集器備件的壓力。

三、TEST命令的應用

在區域自動站的維護工作中,TEST命令是最常用的命令之一,通過向採集器(包括ZQZ-F採集器在內的多種江蘇省無線電科學研究所有限公司生產的資料採集器)傳送TEST命令,採集器將在幾秒鐘內返回資料,圖3為TEST命令返回的資料格式。從圖3我們可以看出TEST命令返回的資料為多要素資料,因此利用TEST命令可以迅速的對自動站的各個要素進行故障判斷和除錯。

圖3

設定串列埠引數為:4800 E 8 1,可以通過串列埠線使計算機(在野外通常為行動式計算機)和採集器建立連線,但是這種方式在實際應用中有時候會遇到一些問題。例如有些縣級單位可能達不到給自動站保障人員配備行動式計算機的業務條件;在較密集的自動站建設過程中(一天安裝多個自動站),行動式計算機的蓄電池並不一定能承受一整天的工作;在野外陽光比較充足的情況下,行動式計算機的顯示器會顯得偏暗且機身溫度較高,這將給除錯帶來一定程度的不便。這時我們就需要使用遠端呼叫TEST命令來解決上述問題。江蘇省無線電科學研究所有限公司開發的自動氣象站監控管理軟體自帶了命令傳送的後門,在站點通訊連線正常的情況下,打開後門後點擊要傳送的站點,傳送TEST命令後在相應的站點的log檔案中就可以看到如圖3的資料格式。這樣通過TEST命令的遠端應用,中心站管理人員和區域自動站現場維護人員共同對自動站的各個要素進行故障判斷和除錯的目的,達到迅速處理自動站故障的目的。