便攜式自動(dòng)氣象站的安裝與應(yīng)用

周任柳++高玲

摘要 對(duì)便攜式自動(dòng)氣象站安裝與應(yīng)用進(jìn)行了介紹，重點(diǎn)介紹了使用準(zhǔn)備及注意事項(xiàng)。如轉(zhuǎn)接線連接數(shù)據(jù)采集筆記本電腦和便攜站時(shí)的設(shè)置方法，硬件通信端口屬性設(shè)置與監(jiān)控軟件通信端口屬性設(shè)置，以及便攜站具體的應(yīng)用領(lǐng)域，如機(jī)動(dòng)氣象保障、突發(fā)應(yīng)急響應(yīng)、災(zāi)害天氣監(jiān)測(cè)等，為便攜式自動(dòng)氣象站在地面觀測(cè)自動(dòng)化和氣象災(zāi)害應(yīng)急保障中使用提供參考。

關(guān)鍵詞 便攜式自動(dòng)氣象站；安裝；應(yīng)用

中圖分類號(hào) P415.12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2016）22-0182-02

Abstract The installation and utilization of portable automatic weather station were introduced in this paper，mainly described the preparation before use and important issues.It gave more information on installing drives for serial cable and serial port settings.The portable automatic weather station had found an increasingly wide utilization in many fields.It provided mobile meteorological support and emergency response，improved the warning capabilities of disaster weather. It also provided scientific basis for the construction of meteorological modernization and emergency response.

Key words portable automatic weather station；installation；utilization

便攜式自動(dòng)氣象站是一種移動(dòng)式高精度的綜合地面觀測(cè)設(shè)備[1]。便攜站安裝簡(jiǎn)易便于移動(dòng)、自帶電源可連續(xù)工作，可以實(shí)時(shí)高精度觀測(cè)常規(guī)氣象要素并可根據(jù)需要選配特殊觀測(cè)項(xiàng)目，是綜合地面觀測(cè)系統(tǒng)的重要補(bǔ)充。氣象部門(mén)可以利用便攜站對(duì)特定地點(diǎn)進(jìn)行常規(guī)氣象觀測(cè)，特殊情況如災(zāi)害事件時(shí)，可以及時(shí)高效地提供災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)附近氣象數(shù)據(jù)，為相關(guān)部門(mén)的應(yīng)急指揮提供有力保障等，便攜站在拓展常規(guī)氣象觀測(cè)和應(yīng)急氣象保障中具有重要的用途。

目前，氣象部門(mén)配備的便攜式自動(dòng)氣象站多為六要素站，主要廠家有華云、中環(huán)天議、長(zhǎng)望等，可以觀測(cè)空氣溫度、濕度、氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速、降水量6個(gè)氣象要素，采用三腳架式結(jié)構(gòu)，需要組裝的部件包括主支架、采集器機(jī)箱、通訊數(shù)據(jù)線、通風(fēng)防輻射罩式溫濕度傳感器、風(fēng)桿和一體式風(fēng)向風(fēng)速傳感器、雨量筒、電池和太陽(yáng)能電池板等，所有部件都有對(duì)應(yīng)航空插頭接口，安裝方便快捷。

1 使用準(zhǔn)備

使用前首先要正確組裝便攜站[1]，準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)采集用的筆記本電腦，并安裝好配套便攜站采集軟件，新型自動(dòng)氣象站采集軟件也可以使用。便攜站通訊數(shù)據(jù)線接口為串口，由于目前筆記本大多沒(méi)有串口接口，只能通過(guò)USB接口或ExpressCard接口轉(zhuǎn)接，需要準(zhǔn)備串口轉(zhuǎn)接線或轉(zhuǎn)接卡。一般選用USB串口轉(zhuǎn)接線連接便攜站和筆記本電腦，當(dāng)使用ExpressCard串口轉(zhuǎn)接卡時(shí)，設(shè)置方法與之類似，若筆記本自帶串口接口，則可直接連接便攜站串口數(shù)據(jù)線。此外，便攜站一般都有GSM/GPRS通信功能，可參照說(shuō)明書(shū)配置使用，以便在必要時(shí)遠(yuǎn)程使用便攜站。

1.1 轉(zhuǎn)接線驅(qū)動(dòng)安裝

串口轉(zhuǎn)接線或轉(zhuǎn)接卡需要相關(guān)驅(qū)動(dòng)程序才能正常使用，需要在數(shù)據(jù)采集電腦上安裝配套驅(qū)動(dòng)程序，若沒(méi)有配套，可借助第三方軟件工具如“驅(qū)動(dòng)精靈”等軟件安裝。借助第三方軟件工具時(shí)通常需將電腦連接互聯(lián)網(wǎng)以安裝驅(qū)動(dòng)。轉(zhuǎn)接線最好固定使用電腦某個(gè)USB接口，以后使用便攜站時(shí)轉(zhuǎn)接線都使用此USB接口，若更換接口則要重新設(shè)置便攜站軟件的通信端口參數(shù)，以免帶來(lái)麻煩。

1.2 通信參數(shù)設(shè)置

打開(kāi)電腦“設(shè)備管理器”，在“通用串行總線控制器”標(biāo)簽下，找到新安裝的轉(zhuǎn)接線設(shè)備，查看端口號(hào)。打開(kāi)電腦中安裝的便攜站采集軟件或新型自動(dòng)氣象站采集軟件，在軟件通信參數(shù)中設(shè)置COM口屬性（例如顯示：COM4 9600，n，8，1），更改軟件端口號(hào)使之與之前設(shè)備管理器中的轉(zhuǎn)接線端口號(hào)設(shè)置一致，從而完成便攜站采集軟件的通信參數(shù)設(shè)置，重啟軟件即可成功連接便攜站并正常采集數(shù)據(jù)。

2 使用注意事項(xiàng)

2.1 開(kāi)機(jī)

組裝好便攜站后，連接數(shù)據(jù)線與電腦，打開(kāi)采集器電源即可正常使用便攜站，下次使用便攜站時(shí)無(wú)需再重復(fù)以上設(shè)置。便攜站采集軟件可以實(shí)時(shí)采集、顯示各氣象要素?cái)?shù)據(jù)，可以查詢和卸載數(shù)據(jù)，軟件命令模式或維護(hù)終端中可以對(duì)便攜站進(jìn)行“校時(shí)”等操作[2]。

電源接通后，一般采集器機(jī)箱會(huì)發(fā)出“滴滴”聲，表示設(shè)備啟動(dòng)正常，采集軟件各數(shù)值框顯示“0”或“/”，約1 min后，各數(shù)值框正常顯示。當(dāng)前分鐘顯示的是上一分鐘各氣象要素?cái)?shù)值，一般每分鐘20 s時(shí)采集上一分鐘氣象數(shù)據(jù)。

2.2 注意事項(xiàng)

需要組裝的各部件線路接口一般位于便攜站采集器機(jī)箱底部，包括電源開(kāi)關(guān)、通訊數(shù)據(jù)線接口、溫濕度傳感器接口、風(fēng)傳感器接口、雨量傳感器接口、太陽(yáng)能電池板接口、擴(kuò)展接口等，安裝時(shí)注意識(shí)別。便攜站組裝時(shí)，風(fēng)向風(fēng)速傳感器基座上“N“標(biāo)志需指向正北，野外使用指南針或電子羅盤(pán)確認(rèn)方向時(shí)，需盡量準(zhǔn)確，以確保風(fēng)向測(cè)量的準(zhǔn)確。

如需長(zhǎng)時(shí)間野外使用，應(yīng)確保電池電量充足，有陽(yáng)光時(shí)及時(shí)接上太陽(yáng)能電池板并指向陽(yáng)光直射方向，同時(shí)及時(shí)調(diào)整方位以便及時(shí)充電，若沒(méi)有陽(yáng)光則需要借用車載電源或交流電為電池充電，電池上的充電接口有配套的外接電線和車載電源供電器。

打開(kāi)便攜站監(jiān)控軟件時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤提示窗口，并無(wú)法進(jìn)入采集器命令模式，一般是通訊數(shù)據(jù)線接口未連接引起。有時(shí)便攜站監(jiān)控軟件使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤提示窗口，一般重啟軟件即可，可能原因是轉(zhuǎn)接線驅(qū)動(dòng)與windows系統(tǒng)和便攜站軟件之間兼容性、轉(zhuǎn)接線本身穩(wěn)定性等引起。一般正常連接通訊數(shù)據(jù)線接口，不在監(jiān)控軟件使用時(shí)進(jìn)行更改設(shè)備管理器中轉(zhuǎn)接線端口屬性和監(jiān)控軟件中通信參數(shù)的操作，則便攜站監(jiān)控軟件不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤提示[3-4]。

3 業(yè)務(wù)應(yīng)用

3.1 機(jī)動(dòng)氣象保障

便攜站可在地面方便架設(shè)，也可車載使用，機(jī)動(dòng)性良好。如氣象觀測(cè)站網(wǎng)某個(gè)自動(dòng)氣象站出現(xiàn)故障短時(shí)無(wú)法排除時(shí)，可用便攜站及時(shí)保障氣象數(shù)據(jù)采集。如大型活動(dòng)需要精細(xì)化氣象保障時(shí)，特別是大型戶外體育比賽、會(huì)展等活動(dòng)，便攜站將大有用武之地。

3.2 突發(fā)應(yīng)急響應(yīng)

遇到火災(zāi)、洪澇災(zāi)害等突發(fā)事件應(yīng)急響應(yīng)時(shí)，針對(duì)火險(xiǎn)天氣、消防或危化應(yīng)急時(shí)，便攜站將擔(dān)負(fù)移動(dòng)應(yīng)急氣象保障、特別是針對(duì)應(yīng)急事件的氣象服務(wù)的關(guān)鍵角色。便攜站可以快速到達(dá)事件第一現(xiàn)場(chǎng)，靈活應(yīng)對(duì)事件變化，迅速開(kāi)展氣象服務(wù)，全力保障應(yīng)急響應(yīng)。

3.3 災(zāi)害天氣監(jiān)測(cè)

當(dāng)突發(fā)性災(zāi)害性天氣、極端惡劣天氣來(lái)臨，便攜站能夠迅速開(kāi)展突發(fā)性災(zāi)害性天氣的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。此外，便攜站還可以組網(wǎng)觀測(cè)，通過(guò)與其他臨近氣象站組網(wǎng)，能迅速判斷災(zāi)害性天氣影響和發(fā)展方向，提早發(fā)現(xiàn)提前布控，為氣象災(zāi)害科學(xué)防御當(dāng)好稱職參謀。

3.4 農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)

便攜站因其方便移動(dòng)的特性，可對(duì)一些特定地點(diǎn)開(kāi)展機(jī)動(dòng)的氣象觀測(cè)工作。例如季節(jié)性很強(qiáng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，在動(dòng)植物生長(zhǎng)的關(guān)鍵期，如作物開(kāi)花、抽穗，河蟹蛻殼，設(shè)施農(nóng)業(yè)對(duì)災(zāi)害性天氣的監(jiān)測(cè)等，便攜站可以方便地進(jìn)行農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)任務(wù)。監(jiān)測(cè)氣象要素對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的影響規(guī)律，監(jiān)測(cè)農(nóng)業(yè)農(nóng)情灌溉氣象環(huán)境指標(biāo)，評(píng)估氣象災(zāi)害可能造成的風(fēng)險(xiǎn)損失等。便攜站是保障農(nóng)業(yè)科學(xué)生產(chǎn)的得力助手。

3.5 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)

此外，便攜站還可參與其他行業(yè)的氣象監(jiān)測(cè)，如科考、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)、工業(yè)污染擴(kuò)散監(jiān)測(cè)、工業(yè)測(cè)量與過(guò)程控制等其他行業(yè)氣象觀測(cè)站。還可作為科研教學(xué)案例、微氣象學(xué)研究工具等，參與到社會(huì)各行各業(yè)，服務(wù)領(lǐng)域廣闊。

4 結(jié)語(yǔ)

便攜式自動(dòng)氣象站安裝方便快捷，基層臺(tái)站使用時(shí)只要掌握正確的組裝方法和相關(guān)驅(qū)動(dòng)的安裝調(diào)試，配合便攜站采集軟件，即可實(shí)時(shí)觀測(cè)常規(guī)氣象要素。便攜站作為綜合地面觀測(cè)系統(tǒng)的重要補(bǔ)充，無(wú)論是常規(guī)氣象觀測(cè)，還是應(yīng)急氣象保障都有著重要作用，是氣象服務(wù)拓展延伸的得力助手。

5 參考文獻(xiàn)

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[2] 王柏林，花衛(wèi)東，陽(yáng)艷紅.便攜式自動(dòng)氣象站結(jié)構(gòu)與功能設(shè)計(jì)[J].氣象與環(huán)境科學(xué)，2013（4）：79-83.

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