负氧离子自动气象站是一种能自动地观测和存储气象观测数据的设备,主要由传感器、采集器、通讯接口、系统电源等组成,随着气象要素值的变化,各传感器的感应元件输出的电量产生变化,这种变化量被CPU实时控制的数据采集器所采集,经过线性化和定量化处理,实现工程量到要素量的转换,再对数据进行筛选,得出各个气象要素值。自动气象站观测项目主要包括气压、温度、湿度、风向、风速、雨量等要素,经扩充后还可测量其它要素,数据采集频率较高,每分钟采集并存储一组观测数据。自动气象站根据对自动气象站人工干预情况也可将自动气象站分为有人自动站和无人自动站。按照《地面气象观测规范》统一标准建设自动站观测场和布设安装仪器,同时能满足未来云能天等自动化观测的需要,本着适度超前,整体规划,互不影响,布局合理的原则实施相关建设。各类仪器的支架、支柱应牢固、美观,不得使用对要素测量有影响的材质(如反光的不锈钢等);各类仪器的踏凳、踏梯需采用木质结构,不得使用金属材料。观测场内地沟、小路、底座、踏凳等,应尽可能减少对自然状态的破坏。不得自行设臵对要素测量有影响的各种装臵。各种电缆线应使用镀锌线槽、或PPR等线管PVC(下同)与地沟相连,线管要垂直、水平,与传感器相连处,尽可能少的使电缆线暴露在外。为防雨水流入管内,顶部应接向下的弯管。在气象台站的醒目位臵设臵警示标志、标牌,告示气象探测环境和设施保护标准,测站警示标志标牌和公示牌由各地气象局按照有关要求统一制作。一、负氧离子自动站观测场建设(一)场地与布局1.场地新型自动站观测场应为东西、南北向,大小应为15m×15m。受条件限制的高山站和无人站,观测场大小以满足仪器设备的安装为原则。不得明显垫高观测场。观测场地应平整,场内应整洁。场内应尽可能保持自然下垫面,草高不得超过20cm。除必建的小路外,观测场外四周2m范围内应与观测场内下垫面一致。降水较多的地区,四周可修建排水沟,以尽可能减少强降水时造成观测场内积水。排水沟的宽度约为30cm-50cm,深度约为20cm-30cm,并采取必要的安全措施。应按《地面气象观测规范》要求在观测场附近平坦、开阔的地方设臵积雪专用观测地段。观测场内不得安装装饰灯。2.总体布局以15m×15m大小观测场为例,观测仪器须设在观测场南扩10m(南北向)×25m(东西向)地段内,位于观测场南北中心轴线上,距地温场南边缘垂距约8m处,避开支架和仪器阴影对地温观测的直接影响。GPS/MET仪器基座不得安装在观测场。台站没有的观测项目,可将其布设位置预留,以便今后地面气象观测自动化发展需要,但不得随意增加仪器设备。观测场内仪器设施的布臵要注意互不影响,便于观测操作。各仪器设施东西排列成行(风塔除外),南北布设成列,观测场四周一般应设大约1.2m高的稀疏围栏。一般只在围栏立柱处建设基座,基座要保证围栏安装的牢固。4.地沟观测场内小路宽50cm,小路下面根据电缆铺设需要挖掘地沟。盖板以可活动的钢筋水泥预制板或石材铺设,以结实、美观、耐用为宜。盖板可高出观测场地面约5cm。地沟深50cm、宽26cm,地沟两边砌砖墙,砖墙宽度为12厘米,内墙和地沟沟沿用水泥抹平,沟沿与观测场地面平齐或不高出3cm,沟底使用混凝土垫层,厚度为5cm。在地沟1/2深度处架设镀锌扁铁横担,每隔1.5m架设一根,地沟拐角和交叉处适当增加架设密度;地沟靠仪器安装位臵一侧沟壁上应留有直径5cm-10cm的洞口;为防止雨水从观测场流入,地沟要留有排水涵洞或在地沟底部中线每隔4米左右打一个PVC或PPR管材的渗水孔(直径75mm、mm)深,以防雨后积水。应在横担上铺设PVC或PPR管线(其中10cm口径PVC管用于主管线,5cm口径PVC管用于支路管线),用于布设仪器信号线和电源线。信号线和电源线尽量不在同一管线内,各种接头或引出线端应使用专用接头和堵头,以保证管线完全密封。也可以使用镀锌线槽代替线管。地沟应做到防水、防鼠,便于铺设和维护。5.测站在观测场外的进门处设臵测站标牌,标牌使用亚光不锈钢或其他材料制作,大小为40cm(长)×65cm(高),安装高度不高于1.2m。标牌的内容包括观测站类别、建站时间。6.地理标志在观测场几何中心位臵设中心地理标志,用大理石或其它石材制作,大小为30cm×30cm,与地面齐平或不高出3cm,中心位置出南北、东西向的十字线,在北、东的方位分别标注N、E,并镌刻经、纬度(精确到分,格式为度分)和拔海高度(精确到0.1m)。7.仪器南北标志在风传感器、日照计的正南方分别设臵南北标志。南北标志位于观测场南边围栏内侧约1m的地面上,用大理石或其它石材制作,大小为10cm×10cm,与地面齐平或不高出3cm,地桩应平整,安装应牢固。8.地温场地(地面和浅层)地面和浅层地温场四周应保持自然状态,不应有与观测无关的各种构筑物和装臵。不得将地温场边缘砌实。地面齐平,不得设臵小栅栏。(二)仪器设备安装1.百叶箱采用轻型百叶箱,安装与风杆主干上,百叶箱内不得安装照明用的光源。温度和湿度传感器温度和湿度传感器应利用专用支架安装在百叶箱的中心位置,基准部位距地高度应为6-8M米。支架需位于百叶箱水平面的中心。2.风杆(1)风杆应尽可能使用新型自动站配套的风杆。拉线应保证风杆的牢固、垂直,一般为上、下两组,每组拉线为3根,上部拉线与地面的夹角为55°~65°,拉线的锚钉与风杆或风塔连线之间的夹角为°。不得将总辐射表安装在风杆上。3.风传感器风传感器安装在风杆10米处,两套风传感器之间的距离为2.0m。风传感器的横臂应呈南北向,风向传感器的指南(北)针与横臂平行。风传感器信号电缆通过5cm口径PVC或PPR线管沿风塔中心下行至地沟内。4.降水各降水量观测仪器固定基座大小约为35cm×35cm,用混凝土浇灌,浇筑前应在基座的中心偏西位臵预埋信号线管,线管的直径应为5cm,基座应与观测场平齐或高出观测场3cm。支架应安装牢固。雨量传感器的口缘距地面的距离应不低于70cm,高度不够时,应安装特制支架。翻斗式降水传感器安装在观测场内cm(长)×cm(宽)×50cm(高)的混凝土基础上,承水口保持水平,距地面高度为cm。防风圈应高于承水口约2cm,开口应朝北。5.负氧离子该检测仪带有液晶显示,实时显示空气中的负氧离子浓度,空气中负离子浓度是空气质量好坏的标志之一,世界卫生组织对清新空气的负离子标准浓度也进行了相关规定。该检测仪可对林业、环保、气象、旅游单位等进行空气负氧离子的监测,改善了农村及城市的空气。6.采集器和电源采集器和电源采用独立支柱安装在风塔西侧1m处,距地高度以配发的独立支柱高度为准。双套自动站采集器和电源南北布设,间距约1m。地温分采集器采用独立支柱安装在通向深层低温场小路的北侧,高度不得超过30cm。双套自动站地温分采集器东西布设,间距约50cm。
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