自动气象站数据采集器温度通道的环境温度补偿

针对自动气象站数据采集器温度通道容易受到环境温度影响限制测量精度的问题,对数据采集器进行了温度漂移检测实验并对实验数据进行了误差分析,提出了基于改进自适应遗传算法优化的最小二乘支持向量机(improved adaptive geneticalgorithm least squares support vector machine,IAGA-LSSVM)的温度补偿方法。改进的自适应遗传算法能够对最小二乘支持向量机拟合过程中的关键参数进行调整从而建立最优模型。与传统LS-SVM相比,IAGA-LSSVM对温度数据的建模均方根误差减小了0.007,有效提高了建模的精度。根据建立的最优函数模型对该数据采集器温度通道进行温度补偿结果表明,经该方法补偿后的数据采集器在任何温度环境下的温度测量误差均小于0.03℃,具有更高的测量精度和稳定性,有效提高了自动气象站的温度观测质量。同时,设计开发了温度补偿界面,为自动气象站观测数据校验和实际业务应用奠定了基础。

自动气象站数据采集器温度通道校准修正方法与不确定度评定

自动气象站数据采集器温度通道的采集处理性能直接影响温度测量数据准确性,利用最小二乘支持向量机(LSSVM:Least Squares Support Vector Machine)算法对一款区域站数据采集器温度通道校准数据系统误差进行拟合建模。基于该模型对校准结果进行修正,并对校准修正后温度通道的测量结果进行不确定度评估。经校准修正后,数据采集器温度通道测量误差均小于0.05℃,测量结果的不确定度为0.06℃,远小于修正前测量误差与不确定度,修正效果显著。该方法同样适用于其他型号的数据采集器,为自动站观测数据质量控制提供有效参考。

自动气象站数据采集器校准方法

总结了数据采集器校准实践工作的多年经验,给出了自动气象站采集器的校准方法、操作步骤及注意事项。并以使用JJQ1型信号模拟器校准DT50采集器为例,介绍了示值校准方法和流程,同时列举了选用其他型号信号模拟器作为标准器的校准方法,以及校准新型自动气象站数据采集器、校准正在使用中的采集器等的注意事项,并给出了示值误差的计算方法。

自动气象站数据采集器的常用校正方法

介绍数据采集器的常用校正方法。

自动气象站数据采集器的设计

为了满足野外自动气象站长时间连续工作的需要,设计了一款低功耗的自动气象站数据采集器。传统自动站中数据采集和数据处理共用一个CPU,导致CPU处于持续工作状态。为此将数据采集器中的数据处理和数据采集任务进行分离,由两个CPU共同完成采集任务,分别负责采集数据和数据处理,从而实现降低功耗的要求。实际测试验证了系统的合理性。

自动气象站数据采集器的计量检测和结果处理方法

自动气象站数据采集器测量误差可用气象要素信号发生器检测。本文以江苏省无线电科学研究所生产的ZQZ-CII 型自动气象站为例,论述数据采集器的计量检测和结果处理方法。

自动气象站数据采集器的常用校准方法

自动气象站主要由数据采集器和各类气象要素的传感器组成。气象传感器可通过气象计量标准器进行检定或校准，理论和技术已比较成熟；而数据采集器的检测和校准比较复杂，需定期对它检测和校准才能确保其准确、稳定及可重复的测量结果。目前，常用的4种校准方法包括采用气象要素信号发生器、选择并配置数据采集器、补偿测量误差以及采用优秀的软件技术。

地面自动气象站数据流式处理设计与实现

针对观测密度和频次日益增加的海量地面自动气象站数据,在气象大数据云平台(天擎)中设计了基于Storm的实时流式处理,利用大规模并行处理的优势提高地面自动气象站数据的处理时效。在流式处理中,设计处理拓扑直接解码标准格式的数据消息;消息确认采用手工确认的方式,将数据解码组件锚定数据接入组件,实现每条数据的可靠处理;数据解码时进行字节校验和时间检查等,过滤异常数据;应用批量加定时的发送策略,解决海量监控信息发送气象综合业务实时监控系统(天镜)的问题;集群部署时保留部分剩余资源,有效应对单节点异常。应用效果表明:国家气象站小时数据的服务时效由全国综合气象信息共享系统(CIMISS)的175 s提高至天擎的78 s,约6×10^(4)个区域气象站小时数据的服务时效由CIMISS的5 min提高至天警的2 min,实况分析系统将数据源切换至天擎后,相同时间检索可获取的站点数量较CIMISS增加1倍。2021年12月基于Storm的流式处理与天擎一同在国省业务化运行,实现了长期稳定运行,为MICAPS4、SWAN2.0、实况分析系统等用户提供高效稳定的地面自动气象站数据。

甘肃省区域自动气象站数据质量评估应用程序研究

文章利用python编程语言开发了一款对甘肃省区域自动气象站质控疑误数据自动统计分析应用程序,能够自动链接甘肃省气象资料业务系统(MDOS)区域自动站后台数据库,对全年各月质控出的全省区域自动站疑误数据进行分站点、分要素、分疑误类型的筛选、分析,快速自动生成EXCEL统计图形和表格,自动生成WORD格式的甘肃省区域站逐月数据质量分析报告模板;程序的业务应用对提高区域站设备运行的可靠性和数据可用性具有重要意义。

自动气象站数据质量控制系统的设计与实现

自动气象站具有台站分布密集,数据采集、传输完全自动化、资料实时强等特点,其观测资料在预警预报、气候分析、防灾减灾等方面都有重要作用。但是受各种主客观条件的限制,自动站数据存在较多失真现象,没有经过质控的自动站数据,使用范围和价值都受到限制。对自动站数据进行质量控制,确保资料的代表性和准确性,是当前气象业务工作迫切需要解决的技术难题。衡阳自动站数据质量控制系统(以下简称HY-AWSQC)的设计与实现,是为解决自动站数据失真问题,所做的有益尝试和探索。系统运用气候界限值检查、时间连续性检查、内部一致性检查和空间一致性检查,4种国内外有代表性的数据质控技术,实现对衡阳自动站数据的质量控制。

自动气象站数据采集设备硬件仿真平台设计与实现

针对气象系统基层台站技术人员缺乏新型自动气象站培训实操条件及自动气象站故障排查没有可对比的标准信号设备现状,基于提高技术人员保障业务技能的目的,采用开发硬件仿真设备替代真实业务设备的方法,设计并研制了兼容多种型号自动气象站数据采集设备的硬件仿真平台。仿真采集设备以STM32芯片为核心处理器完成电路设计,硬件仿真平台由仿真主采集器、仿真气温多传感器标准控制器、仿真雨量多传感器标准控制器和机箱结构组成。仿真采集设备人机交互命令支持汉语注释,并针对培训实操需求进行了功能扩展,便于使用人员掌握交互命令的使用。该平台可作为实训操作、传感器检测及故障排查演练的平台,相比于业务设备具有更好的针对性、适用性及经济性。

提升自动气象站观测数据可用性方法探讨

文章分析了影响气象观测数据可用性因素,从气象资料业务系统(MDOS)数据质量控制效率、自动气象站技术保障能力和台站监控、处理能力三方面探讨提升自动气象站观测数据可用性方法。结果可满足现代气象业务对气象资料在完整性、时效性、一致性和高质量数据方面的要求,对实施气象监测精密战略任务、加快发展更高水平气象现代化业务具有重要的参考意义,可为气象防灾减灾、气象预警预测服务等提供坚实的气象基础保障。

自动气象站数据采集器的研究与设计

文中介绍了自动气象站数据采集器的工作原理及其设计方法。给出了嵌入式实时操作系统UC/OS_II在LPC2138上的移植方法,并以此为基础完成了自动气象站数据采集器的软硬件设计,利用Jennic5121模块完成数据采集器前端输入,同时引入GPRS模块实现采集器与远程业务中心的后端数据传递。该采集器具有实时性好、处理能力强、存储容量大及易扩展等特点。

自动气象站DT50数据采集器故障检修方法

针对近年来山东省CAWS600-B型自动气象站出现的DT50数据采集器故障及其修复情况,分类介绍了DT50四种常见故障的实验室检修方法。在实验室进行DT50检修时,首先采用专用通信线直接连接DT50和主控机的简化连接方式实现DT50的数据通信;要素数据异常故障可考虑更换通道选择芯片CD4052进行排除;通信故障一般可通过更换通信驱动模块SP312进行排除;采集器内置程序跑飞时,需要重新写入DT50内置程序;DT50内部时间显示错误时考虑更换下电路板电池;对DT50故障检修过程中的注意事项进行了说明。通过以上四种故障检修方法,能够成功修复除数据小幅超差以外的绝大多数DT50故障。

自动气象站采集器数据质量控制程序的改进设计

讨论自动气象站采集器的数据质量控制问题,以气温、风向、风速和降水量等4个代表性气象要素为例,提出自动气象站采集器数据质量控制程序的改进方案。在遵循向下兼容性、低运算量等要求下,改进设计在现有自动气象站采集器软件整体框架内进行。

自动气象站数据采集器测量过程控制系统的设计与实现

论文从自动气象站数据采集器的工作特点出发，对其测量过程控制的技术进行了研究，设计了数据采集器的测量过程控制系统。整个系统能够很好地实现对数据采集器的测量过程的控制，同时系统也能够满足自动气象站数据的临时采集备份功能，大大方便了基层台站自动气象站的保障工作。

便携式自动气象站在深圳机场的应用研究

在航空气象中,便携式自动气象站作为常规自动气象观测系统(下称自观系统)的重要备份,起到提供应急气象数据的保障作用。该文对长春雨睿电子科技有限责任公司的YRQX-20A型便携式自动气象站的组成结构、使用方法以及优缺点进行详细描述与分析,结合深圳机场观测业务运行的特点,经验证后有效地满足运行需求,为航空气象情报的准确和及时交换提供有效保障。

CAWS600型自动气象站采集器通道误差修正

根据CAWS600型自动气象站采集器各通道与传感器的连接情况,并结合DT5**系列采集器程序参数的定义,介绍各参数与其代表观测量的数量关系、调整方法,最终实现该类型采集器通道误差的修正。在进行误差修正时为每个观测量增加了辅助修正参数,在达到通道误差修正效果的同时保留了计算参数的原始性。该修正方法是针对采集程序的计算参数进行的调整,调整后的程序上传到采集器,即使遇到更换传感器或该采集器被用于其他自动站等情况,该采集器的通道误差修正效果也继续有效。

用于数据采集器测试的时间脉冲插值分析方法

地震数据采集器时间服务精度是评价设备性能的重要指标,一般使用标准时间源输出的时间脉冲信号采样数据进行分析计算,但受仪器采样率限制,时间偏差测试分辨率不高。设计了基于一阶差分和直方图分析的脉冲信号上升沿识别、高低电位分析和时间偏差分析算法,研究使用非线性插值分析方法对地震数据采集器采集的标准时间脉冲信号进行波形升采样恢复,并基于所提算法进行实验分析和讨论,在提高地震数据采集器时间偏差测试分辨率的同时,规范了测试数据处理方法和流程。

自动气象站采集器磁场抗扰度试验

为了研究WP3103型自动气象站采集器能承受多大的雷电电磁干扰及外壳的屏蔽效能,用浸入法对自动气象站采集器进行了开放性瞬态磁场试验,通过试验的结果发现,WP3103型自动气象站采集器具有良好的抗雷电电磁干扰能力,采集器箱体的门在打开以及磁力线横向、纵向穿过采集器的情况下,出现异常的磁场最低阈值为1 600 A/m;相比近距离闪电观测结果,由于试验得到的阈值比较高,除雷电直接击中采集器外,雷电电磁脉冲空间辐射形式导致采集器异常或者损坏的概率很小。