DZZ4新型自動氣象站和CAWS600SE型的對比分析

王少梅++郗晨

摘要 本文對CAWS600SE型和DZZ4新型自動氣象站的設計特點和結構性能進行對比分析，并分析了1個月的對比資料，以便于DZZ4新型自動氣象站基層業務化運行。

關鍵詞 自動氣象站；DZZ4新型自動氣象站；CAWS600SE型；對比分析

中圖分類號 P415 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2015）18-0242-01z

CAWS600SE型自動氣象站2002年在山東省開始安裝并投入業務化運行，在基層臺站地面氣象綜合觀測自動化方面發揮了重要作用。由于其主要設備為芬蘭的Vaisala公司生產，并在觀測要素擴展等方面存在缺陷，現階段由我國自主研制的具有代表性DZZ4新型自動氣象站代替，并已投入業務化運行。

1 主采集單元

DZZ4新型自動氣象站采集單元為WUSH-BH，基于ARM9平臺和嵌入式LINUX實時多任務操作系統設計，內置高精度A/D電路、實時時鐘電路，具有RS232和RS485通訊接口，1個CF卡接口，1個GPS接口，1個以太網接口、具有USB和RJ45接口，由1個主采集器和若干分采集器組成[1]。各采集器之間采用CAN總線控制，具有高準確性、高可靠性、易維護、易擴展的特點。

CAWS600SE型自動氣象站采集單元為DT500數據采集器擁有10個模擬單端通道（或5個差分模擬通道），5個數字通道，3個計數器通道，+5V和+6.8V供電輸出，和1個RS232通訊口及存儲卡插件。并配有1塊28個通道防雷板（CAWS-FL01），所有外部接線（除電源）均通過此板接入采集器。其中模擬通道可采集電壓、電流、電阻和頻率信號；數字通道可采集數字量、開關量等；計數通道可采集數字累計量或作為計數脈沖輸出。通過各種通道的組合使用，可采集各種標準傳感器信號。

DZZ4新型自動氣象站和CAWS600SE型自動氣象站的觀測要素對比如表1所示。

2 自動校時功能的改善

DZZ4新型自動氣象站新增了GPS授時模塊，可與自動氣象站高精度實時時鐘同步，確保自動氣象站實時時鐘在任何時候誤差均小于1 s。CAWS600型自動站以采集器內部時鐘計時，通過采集器校正計算機時間，需要每天對時，保證采集器時鐘誤差小于30 s。

3 通信傳輸功能增強

通過光纖轉換器，實現自動氣象站與業務軟件的終端微機之間的一對一的高質量、高可靠的光纖通信，實現數據傳輸、信息控制、狀態監控。同時可以實現自氣象動站與運行業務軟件的終端微機之間的一對多的GPGS無線通信，還可提供CDMA通信選擇。CAWS600SE僅提供了RS232接口的數據電纜通信。

4 溫濕度傳感器

DZZ4溫度采用的是WUSH-100高精度鉑電阻傳感器，等級達ICE60751 AAA。濕度傳感器為WUSH-200，濕敏元件為新型HUMICAP180R，具有測量精度高、耐高濕性能好和長期穩定的特點，而且為分體設計，出現故障后可分別更換，便于維修，且維修成本降低。CAWS600SE采用的是維薩拉公司的溫濕度一體的HMP45D。

5 風向、風速傳感器

配置的為ZQZ-TF風向、風速傳感器，該傳感器對風杯進行了優化設計，提高了測量精度和抗風強度；風向標尾翼采用質量輕、強度高、剛性好的非金屬材料制造。傳感器軸承具有創新的多級迷宮式防塵結構，大大提高了防塵效果，使清洗維護周期延長1倍。CAWS600SE配置的為EL15-1A風速傳感器和EL15-2A風向傳感器，具有不耐凍雨和傳感器軸承維護時間短的弱點[2]。

6 實況對比分析

聊城市莘縣氣象局于2013年3月17日完成DZZ4新型自動氣象站安裝，4月1日開始同CAWS600SE進行對比。至今新型站運行穩定，數據正常，未出現異常情況。

從表2可以看出，除降水量、蒸發量、最高地溫、極大風速這4項差值較大，其余各項目均在允許范圍。降水量、蒸發量、最高地溫、極大風速與人工觀測值進行比較，新型自動站數值更為合理。

6.1 降水量

新型站與CAWS600SE使用的同為SL-3雙反斗雨量傳感器，安裝位置不同。小時誤差0.1 mm，在允許范圍內，但累計差值較大，仍需繼續觀察。

6.2 蒸發量

由于新型自動站蒸發底座有幾天不水平，發現后及時調整，調整后數據正常。

6.3 最高地溫

由于埋設位置等原因，穩定時間越長，數值越接近。

（下轉第244頁）

6.4 極大風速

原CSWA600SE自動站極大風速偏小，新型自動站與人工對比更接近正常[3-4]。

7 結論

（1）新型自動站同CSWA600SE相比較設備運轉穩定，授時準確，擴充性、可靠性、可維性有較大改善。光纖傳輸數據穩定不易受干擾。備用電源儲蓄時間長。蒸發在單獨百葉箱，受影響小，精度高。

（2）新版自動站軟件界面不直觀。OSSMO軟件4.0.4版不完善，主要是正點數據維護功能內分鐘雨量顯示為缺測，但在常規分鐘數據文件內可查詢，不影響月報表數據文件生成。編制地面月報表界面不能直接上下拖動查看。通訊組網軟件不能自起動，只能手工啟動。系統參數庫采集軟件與地面氣象測報業務軟件不能共享，需要分別輸入[5]。

8 參考文獻

[1] 臧海光，李曉利，邱剛，等.DZZ4新型自動氣象站硬件結構及故障診斷[J].現代農業科技，2015（1）：246-247.

[2] 胡玉峰.自動氣象站原理與測量方法[M].北京：氣象出版社，2004.

[3] 卓貞容，歐陽細美，韋麗菊.自動氣象站的使用維護技巧[J].廣東氣象，2006（1）：63-65.

[4] 羅征，馬祖勝.自動氣象站的運行和維護[J].廣東氣象，2008（5）：63-64.endprint