CAWS600 系 列 自 动 气 象 站 ——技 术 培 训 教 材 2002年6月29日
CAWS600系列自动气象站 整体概述篇 设计目的 应用领域 单站或组网应用于气象、环保、机场、农林、海洋、水文、军事、仓储、科学研究等领域。 系统特点 低功耗、高稳定性、高精度、可无人值守 多种供电方式，如：交流、太阳能及其它直流方式 可靠的电源控制系统，可保证自动站在各种供电环境下连续运行 完善的防雷击、抗干扰等保护措施 硬件和软件均采用模块组合式开放性设计，可灵活组合使用
CAWS600系列自动气象站——系统结构篇（一） RS232 数据显示使用设备 RS232 主控计算机 CAWS600 系列 采集系统 传感器 PSTN或其他 PSTN 网络控制中心 CAWS-DY 系列 供电系统
CAWS600系列自动气象站——系统结构篇（二） 风向、风速 CAWS600系列采集系统 温、湿度 采集核心 气压 通讯预处理 UPS 雨量 CAWS600-B型 -S型 MODEM 地温 主控机 防雷板 串口隔离器 蒸发 DCP发射机 日照 VHF/UHF 打印机 通讯部件 辐射 感雨 供电系统 CAWS-DY01、02、03 传感器
CAWS600系列采集器 国际先进的采集核心 通道防雷板 电源控制器 串口隔离器 全密封的防腐机箱 CAWS-DY01 CAWS-DY03 CAWS-FL02 CAWS-FL01
CAWS600系列采集器 国际先进的采集核心 通道防雷板 电源控制器 串口隔离器 全密封的防腐机箱 CAWS-DY01 CAWS-DY03 CAWS-FL02 CAWS-FL01
采集器组合配置 ——常规采集器配置 通讯前置机 采集核心 供电系统 防雷板 DT50 DY01 CAWS-FL01 CAWS600-B型：DT50+CAWS-DY01+CAWS-FL01 DT500 DY01 CAWS-FL02 CAWS600-S型：DT500+CAWS-DY01+CAWS-FL02 QJ01 DT500 DY03 CAWS-FL02 CAWS600-SE型：DT500+CAWS-QJ01+CAWS-DY03+CAWS-FL02
CAWS600-B自动气象站 采集核心 DT50 供电系统 通讯部件 CAWS600-B采集器 CAWS-DY01 风向、风速 UPS 温、湿度 CAWS-FL01 气压 DT50 主控机 防雷板 串口隔离器 雨量 通讯部件 地温 打印机 蒸发 供电系统 CAWS-DY01 传感器
CAWS600-B型采集器
CAWS600-S型自动气象站 采集核心 DT500 供电系统 通讯部件 CAWS600-S采集器 CAWS-DY01 风向、风速 温、湿度 气压 UPS 雨量 DT500 CAWS-FL02 地温 主控机 防雷板 串口隔离器 通讯部件 蒸发 日照 打印机 供电系统 CAWS-DY01 辐射 感雨 传感器
CAWS600-S型采集器
CAWS600-SE自动气象站 采集核心 DT500 供电系统 通讯部件 CAWS600-SE采集器 CAWS-DY03 风向、风速 温、湿度 采集核心 气压 UPS 雨量 通讯预处理 CAWS-FL02 DT500 地温 主控机 防雷板 长线驱动器 通讯部件 蒸发 日照 打印机 辐射 感雨 供电系统 CAWS-DY03 传感器
CAWS600-SE型采集器
供电方式
CAWS-DY系列供电系统——CAWS-DY01 原理： 电源 避雷器 空气开关 CAWS-DY01 220Vac ~ 变压器 +12VDC +5VDC BAT +9VDC 蓄电池
CAWS-DY系列供电系统 —CAWS-DY03
CAWS-DY系列供电系统 —CAWS-DY03
保 护 措 施 供电：空气开关、电源避雷器、电源控制器 信号输入：CAWS-FL系列通道防雷板 通讯：串口隔离器 接地：风杆接地、电缆屏蔽接地、接地铜板
测量距地10米处的地面风的速度及方向值，并转换为电信号，此信号可以直接传送到显示仪器或记录设备进行处理。 风向、风速传感器 测量距地10米处的地面风的速度及方向值，并转换为电信号，此信号可以直接传送到显示仪器或记录设备进行处理。 ☻风向 ☻风速 ☻风横臂
风速传感器 ●原理 ●技术指标 三个轻质锥形风杯； 附着在中心不锈钢轴上的截光盘随轴旋转 ； 测量范围 0~60m/s 每转动一圈，切割红外光束14次，从而由光电晶体中产生出一个脉冲链，输出的脉冲速率与风速成正比。 起动风速 不大于0.3 m/s 精度 ±0.3m/s（S<10m/s） ±3m/s（S>10m/s） 抗风强度 75m/s 传感器输出 0~1221Hz方波 工作电源 12V 工作温度-40 oC ~+60 oC (带加热)
风向传感器 原理 技术指标 风标转轴带动的6至8位格雷码光码盘 6至8个同心圆轨道，0、2、22、23、24、25、(26 、27)等分 相邻每份作透光与不透光处理 码盘两侧同一半径上的6至8对光电耦合器件 输出相应的6至8位格雷码，每一个格雷码代表一个风向。 技术指标 测量范围 0~360° 响应灵敏度 0.3 m/s（30度偏角） 工作电源 10~14VDC 分辨率 3° 输出 电压0~2.5VDC 抗风强度 75m/s 工作环境 -40℃~60℃、0~100%RH
温、湿度传感器 HMP-45D型 来自芬兰VISALA公司的温湿度传感器 同时测量空气温度和相对湿度 CAWS-FH 防辐射罩
原理 技术指标 温湿度传感器 测湿元件是聚合物薄膜电容传感器HUMICAP180 测温元件是铂电阻Pt100 感应部件位于传感器杆头部，外有一层滤膜过滤罩保护 标准4线制铂电阻测温满足PT385测温标准 湿度 测量范围： 0～100%RH 输出范围： 0～100%RH0～1VDC 分 辨 率： ±1%RH 准 确 度： 3%（T>0℃） ±5%（T≤0℃） 稳定性： <1%RH/年 温度 测量范围： -50～+50℃ 分 辨 率： 0.1℃ 准 确 度： ±0.2℃ 输出： 四线制电阻 温湿度传感器
SL2-1型雨量传感器 原理 雨水由截面积为200平方厘米集水器汇集，通过装有小圆护网的小漏斗及其下端的引流管注入翻斗。 当翻斗承积的水量达到一定的数量值时，翻斗翻倒，另一半翻斗开始盛雨。 计数翻斗中部装有一块小磁钢，磁钢上端有干簧管。当计数翻斗翻动时，磁钢对干簧管扫描，使干簧接点因磁化而瞬间闭合一次，送出一个电路导通脉冲。相当于0.1 mm降雨量。 SL2-1雨量传感器
AG1-2型蒸发传感器 超声波测距原理，选用高精度超声波探头，对标准蒸发皿内水面高度变化进行检测，转换成电信号输出 。 技术指标 SL2-1雨量传感器 测量范围 0~100mm 分辨率 0.1mm 供电 10~15VDC 输出 0~5V（电流最大5Ma）） 4~20mA（负载电阻最大500Ω）
总辐射表（TBQ-2-B） 总辐射： 测量水平表面上、2π立体角内所接收到波长为0.3～3.2μm的太阳直接照射 和天空散射的总辐照度（W/m2）。 反射辐射：总辐射感应面向下，用来测量来自地面的波长为0.3～3m短波反射辐射。 散射辐射：总辐射用遮光环遮挡太阳直接辐射后，用来测量散射辐射。 结构原理 感应件、玻璃罩和配件组成; 附件包括：机体、干燥器、白色挡板、底座、水准器和接线柱等。此外还有保护 玻璃罩的金属盖（又称遮光罩或保护罩）。 感应件由感应面和热电堆组成。热电堆为快速响应的线绕电镀式热电堆，感应面涂3M无光黑漆. 玻璃罩为半球形双层石英玻璃，起防风和透 过波长0.3～3.0m范围的短波辐射，透过率 为常数且接近0.9。采用双层罩是为了阻止外 层罩的红外辐射影响，减小测量误差。
总辐射表（TBQ-2-B） 工作原理 基于热电效应。 响应时间（95%）： <35S（99%） 稳定性（年变化量）： 小于±2% 非线性： 小于±2% 方位： 小于±5% 测量角： 2π立体角 辐照度： 0-1400W/m2（最大2000 W/m2） 光谱范围： 300-3200nm 灵敏度： 7-14μv/W*m-2 接收涂层： 3M无光黑漆 干燥剂： 硅胶 基于热电效应。 当涂黑的感应面接收辐射增热时，使以热接点紧贴在下部的热电堆产生与接收到的辐照度成正比的温差电动势输出信号V。
直接辐射表（FBS-2-B） 工作原理： 光筒、自动跟踪装置 光筒内部是由光栏、内筒、热电堆（感应面）、干燥剂筒等组成。 用于测量光谱范围为0.27-3.2μm的太阳直辐射量。当太阳直辐射量超过120W/M-2时和日照时数记录仪连接，也可直接测量日照时数。 工作原理： 光筒、自动跟踪装置 光筒内部是由光栏、内筒、热电堆（感应面）、干燥剂筒等组成。 感应部件是采用绕线电镀式多接点热电堆，其表面涂有高吸收率的黑色涂层。在线性范围内产生的温差电势与太阳直接辐照度成正比。 自动跟踪装置是由底板、纬度架、电机等组成。电机是动力源，用户可根据要求选择直流电机或交流电机作为动力源。 该表的跟踪精度与安装和细心的调整有密切关系，有关详细说明请参考产品说明书。
净辐射表（FNP-1） 工作原理： 用来测量太阳辐射差，即净（全）辐射。上表面测量由天空（包括太阳和大气）向下的投射，下表面测量由地表（包括土壤、植物、水面）向上投射的全波段辐射量，且自动输出上下表面测量值之差。 包括感应件、薄膜罩和配件。 感应件由上下两片涂黑感应面和热电堆组成。 上下感应面接受不同的辐射量，使热电堆上下端产生温差而输出与净（全）辐射成正比的电量。 感应面外罩为上下两个半球形聚乙烯薄膜罩，能透过短波辐射和长波辐射，测量0.3～100μm波长的全波段的光辐射