氣象自動監測站方案系統
1. 國家一般氣象站
國家一般氣象站，簡稱一般站。是按?。▍^、市）行政區劃設置的地面氣象觀測站，獲取的觀測資料主要用于本?。▍^、市）和當地的氣象服務，也是國家天氣氣候站網觀測資料的補充。地面氣象觀測臺站按承擔的觀測業務屬性和作用分為國家基準氣候站、國家基本氣象站、國家一般氣象站三類，此外還有無人值守氣象站。承擔氣象輻射觀測任務的站，按觀測項目的多少分為一級站、二級站和三級站。
2. 天氣現象
天氣現象是是指發生在大氣中、地面上的一些物理現象。它包括降水現象、地面凝結現象、視程障礙現象、雷電現象和其他現象等,這些現象都是在一定的天氣條件下產生的。氣象觀測中記錄的天氣現象共34種。天氣現象不記錄視區內出現,而測站未出現的天氣現象。
降水現象：包括雨、陣雨、毛毛雨、雪、陣雪、雨夾雪、陣性雨夾雪、霰、米雪、冰粒、冰雹11種。為正確判斷某種降水現象,要與其直徑(mm)大小、外形特征及著地特征、下降情況、一般降自云層、天氣條件等相結合。
地面凝結：現象包括露、霜、雨凇和霧凇4種，地面凝結現象的記錄要結合其外形特征及凝結特征、成因、天氣條件、容易附著的物體部位。
視程障礙：現象包括霧、輕霧、吹雪、雪暴、沙塵暴、揚沙、浮塵、煙幕和霾9種，其中當能見距離小于1 000 m時,要記錄霧、吹雪、雪暴、沙塵暴、霾、浮塵和煙幕的最小能見度。視程障礙現象的記錄要注意其特征或成因、影響能見度的程度、顏色、天氣條件、大致出現時間。
雷電現象：指雷暴、閃電和極光3種現象，記錄閃電時要注意不聞雷聲，極光一般出現在高緯晴夜。
其他現象：指大風、颮、龍卷、塵卷風、冰針、積雪和結冰7種天氣現象。
一、產品介紹
1. 系統特點
OWL-QX系列氣象自動監測站采用嵌入式技術，可用于測量風速、風向、氣溫、氣濕、氣壓、全輻射、雨量、蒸發、土壤溫度、土壤水份等各類氣象數據。系統采用模塊化設計，可根據用戶需要（測量的氣象要素）靈活增加或減少相應的模塊和傳感器，任意組合，方便、快捷地滿足各類用戶的需求。 該系統自帶顯示、自動保存、實時時鐘、數據通訊等功能，具有技術先進，測量精度高，數據容量大，遙測距離遠，可靠性高的優點。可應用于氣象、農業、林業、環境、大中專院校、科研機構或組網于機場、交通運輸、軍事、水文、極地考察等諸多領域方面氣象研究，并適合于野外科研試驗應用。
●氣象觀測支架整體采用碳鋼工藝，具有良好的防腐蝕性，可長期運行于各種惡劣的室外環境，適應各種復雜天氣。
●安裝支架高度為3m，規范地安裝氣象傳感器。
●系統具有多種供電方式，交直流兩用或配太陽能電池供電
●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。
●可以配套多種戶內戶外型顯示屏，顯示屏可選單色、雙色、全彩屏。
●工作溫度為-30℃~80℃，工作濕度0~100%，抗風等級：≤75m/s。
2. 系統功能
●用于對風速、風向、雨量、空氣溫度、空氣濕度、光照強度、大氣壓力等氣象要素進行全天候現場監測?？梢酝ㄟ^專業配套的數據采集通訊線與計算機進行連接，將數據傳輸到氣象計算機氣象數據庫中，用于統計分析和處理。
●由氣象傳感器、氣象數據記錄儀、電源系統、野外防護箱和不銹鋼支架等部分構成。風速、風向、雨量、大氣壓力等傳感器為氣象專用傳感器，具有高精度高可靠性的特點。氣象數據記錄儀具有氣象數據采集、氣象數據定時存儲、參數設定、友好的軟件人機界面和標準通信功能，圖形數據顯示，有線通訊方式，在Windows2000 以上系統環境即可運行,存儲數據，數據存儲格式為EXCEL 標準格式，可生成氣象數據圖表，供其它軟件調用。
●有線傳輸方式：通過標準USB/RS485通訊接口，與監測中心PC機有線連接，實時傳送采集數據。
●無線傳輸方式：只要可以上網就可通過GPRS無線傳輸進行網頁瀏覽的方式進行查看數據及分析數據。
3. 技術參數
參數名 | 量程 | 分辨率 | 精確度 |
土壤溫度 | -50～+80℃ | 0.1℃ | ±0.5℃ |
土壤濕度 | 0～100% | 0.1% | ±3% |
空氣溫度 | -20～80℃ | 0.1℃ | ±0.2℃ |
空氣濕度 | 0～100% | 0.1% | ±3% |
風速 | 0～60m/s | 0.1 m/s | ±(0.3±0.03V）m/s |
風向 | 0～360° | 1° | ±3° |
大氣壓力 | 500～1100hPa | 0.1 hPa | ±0.3hPa |
光照 | 0～200Klux | ±1% Klux | ±3% |
雨量 |
0-999.9mm；
| 0.2mm 強度：0~4mm/min |
±4% |
二氧化碳 | 0-2000ppm；0-5000ppm；0-10000ppm |
±4%FS+3%
|
±3% |
可擴展至PM2.5，PM10，降雪量，紫外線，光照度，太陽輻射等相關參數 | |||
項目 | 設備名稱 | 備注 | 配置 |
數據記錄儀 | 氣象數據記錄儀 | 顯示、采集、記錄通訊各傳感器數據 | 必配* |
供電方式 | 220V 交流 | 給氣象站供電 | 選配 |
12V 直流 | |||
太陽能供電系統 | |||
RS485有線 | 通訊距離0-1000m | ||
無線GPRS | 通訊距離不限 | ||
物聯網服務器 | 可在任何PC端、手機端隨時查看數據。 | ||
支架 | 高度3M可固定風速風向，大氣壓、溫濕傳感器，輕型輻射罩。 | 必配* | |
保護箱 （不繡鋼） | 放置數據記錄儀 |
必配* | |
百葉箱 | 用于放置大氣溫濕壓傳感器。 | 必配* | |
備注：參數配置為選配 | |||
4. 拓撲結構
OWL-QX氣象自動監測站專為環境監測而開發的氣象站。主要包括：安裝于野外的氣象監測儀，溫度濕度、風速、風向、大氣壓，數據采集器，GPRS 數據傳輸模塊、數據接收服務器、客戶機軟件（服務器和客戶端可為同一臺電腦），LED 大屏幕。
OWL-QX氣象自動監測站通過前端傳感器將實時監測濃度數據，一路通過 GPRS 傳輸網絡經過 Internet 發送服務器監控中心（云平臺），業主可登陸我司自主開發的WEB網頁版云平臺，查詢數據，看數據曲線分析圖，下載歷史數據報表，查看數據運行電子地圖運行狀況；另一路可通過RS485有線傳輸方式，數據傳輸到高清LED 屏幕上，實現實時同步更新；業主單位也可以通過信息發布平臺自主發布相關廣告文字內容實時更新，同步顯示。
OWL-QX氣象自動監測站傳輸原理：數據是通過 GPRS 無線傳輸， 原理是通過無線傳輸模塊上的手機卡里面的流量傳輸數據。
異地顯示信息發布單元：數據是通過 internet 網絡轉 GPRS 網絡，使用 GPRS 網絡，把數據發送到無線傳輸模塊上，最終由無線模塊轉交給 LED 屏幕。
功能與特點：
(1) 平臺支持設備多種狀態管理，如停產管理，設備停運，維護狀態，手工輸入狀態，故障狀態，校準狀態，超標，離線，通訊異常等狀態分類管理；
(2) 支持GIS電子地圖狀態顯示，離線，在線，與報警閃動，
(3) 通過網絡實現遠程登陸，無需安裝任何軟件，通過瀏覽器即可登錄查看。
(4) 滿足政府監管平臺框架及功能要求，分區域監管
(5) 實時數據查看
(6) 歷史數據變化曲線圖查看
(7) 設備狀態查看
(8) 各項指標污染排行榜查看
(9) 實時告警頁面查看，報警閥值遠程可配置。
(10) 歷史告警記錄查詢
(11) 數據導出
(12) 設備管理
(13) 用戶管理
(14) 用戶中心
(15) 可不用到現場就能配置設備，或者可不用到現場就能啟動設備的噴淋設施
(16) 標準GIS實時地圖
(17) web service開放接口
(18) 支持大于1000套設備接入
(19) 支持OEM定制開發
(20) 支持顆粒物（PM2.5/PM10/TSP）、噪聲、氣象五參數、負氧離子、總輻射、光照強度、雨量、O2、H2S、NH3、SO2、NO2、、CO2、CO、O3、VOC、CH2O等監測數據處理
(21) 支持接入阿里云iot物聯網平臺
支持設備多種狀態分類管理
5. 監測原理
●溫濕度傳感器原理
溫濕度傳感器的組成部分主要包括濕敏電容和轉換電路兩部分，濕敏電容是由玻璃底襯、下電極、濕敏材料、上電極等四個部分組成。濕敏電容的兩個下電極與濕敏材料，上電極構成的兩個電容成串聯連接。濕敏材料是一種高分子聚合物，它的介電常數隨著環境的相對濕度變化而變化。當環境濕度發生變化時，濕敏元件的電容量隨之發生改變，即當相對濕度增大時，濕敏電容量隨之增大，反之減小(電容量通常在48~56pf間)。傳感器的轉換電路把濕敏電容變化量轉換成電壓量變化，對應于相對濕度0~100%RH的變化，傳感器的輸出呈0~1v的線性變化。
●大氣壓傳感器原理
大氣壓傳感器主要的傳感元件是一個對壓強敏感的薄膜，它連接了一個柔性電阻器。當被測氣體的壓強降低或升高時，這個薄膜變形，該電阻器的阻值將會改變。電阻器的阻值發生變化。從傳感元件取得0-5V的信號電壓，經過A/D轉換由數據采集器接受，然后數據采集器以GPRS/RS485形式把結果傳送給云平臺/LED顯示屏。
●風速傳感器原理
風速傳感器由風杯、傳感器主體、電路模塊、傳輸電纜等裝置構成。風速傳感器的風杯通常由高耐候性、高強度、防腐蝕和防水金屬制造，可適應惡劣環境;電路模塊具有極可靠的抗電磁干擾能力和高低電壓保護能力，可確保主機在-30℃~80℃，濕度0~100% 的環境中正常工作。由傳感器風杯轉動帶動傳感器軸承轉動，再由光電轉換進行數字量化處理，從而計算出風速值（m/s ，1m/s = 3.6 km/h）。
●風向傳感器原理
光電式風向傳感器的核心采用絕對式格雷碼盤編碼(四位格雷碼或七位格雷碼)，利用光電信號轉換原理，可以準確的輸出相對應的風向信息;電壓式風向傳感器的核心采用精密導電塑料傳感器，通過電壓信號輸出相對應的風向信息;電子羅盤式風向傳感器的核心采用電子羅盤定位絕對方向，通過RS485接口輸出風向信息。
●數據采集器原理
數據采集器是系統重要組成部分，數據采集系統整合了信號、傳感器、激勵器、信號調理、數據采集設備和應用軟件。當系統從前端傳感器監測的數字信號和模擬信號時，數據采集器采集數據通過采集器處理成數字信號通過DTU傳送到上位機進行分析統計處理。
●GPRS數據傳輸協議接口
采用協議
PS協議->data-6100A型，與主機連接時采用。
透明協議->data-6100B型，與現場子設備連接時采用。
UDP協議->data-6100,使用GPRS網絡傳輸數據時使用。
TCP協議->data-6100,使用GPRS網絡傳輸數據時使用。
ModBus協議->data-6100,設置參數時使用。
●通信接口（RS485接口）
通信規格：
波特率（bit/s）：300、600、1200、2400、4800、9600、19200
數據格式：8bit數據位，1bit停止位、校驗位（奇、偶、無）
二、平臺接入管理
具體功能介紹，請參考物聯網環境監測平臺
三、各個終端顯示全覆蓋
桌面版，web, 大屏，安卓平板和手機，iphone, ipad可查看。
大屏系統組成的元素有：物聯網設備數據信息，地區定位，日期，天氣預報，生活指數預報，天氣預警，UI等組成；下面對各個部分進行詳細介紹：
提供液晶屏與Led屏、同步屏等多種方式顯示可在展廳，宣傳區，通過液晶電視大屏顯示數據，系統具備C/S架構，具備超強設備類型接入兼容能力，可接入水產養殖監測設備，可燃氣體監測設備,揚塵環境監測設備，氣象設備等類型的數據；整個系統由大屏系統與小屏系統組成，客戶通過本系統，即可查看物聯網系統中的各種數據與信息。
本系統支持55寸液晶電視，10.1寸平板同時顯示數據，一大一小，大屏可用于監管大屏展示；10.1寸小屏數據顯示可放置于監管人員桌面使用，高端大氣，富含科技感。下面分別對大屏系統與小屏進行介紹。
四、提供微信公眾號配套方案
五、智能告警提醒（支持告警電話語音提醒（固定的來電號碼）、短信、微信）
電話預警提醒 短信預警提醒
電話預警提醒（視頻）
六、支持接入阿里云iot物聯網平臺
