全自動雨量氣象站是一種集成了各種傳感器和數(shù)據(jù)記錄器的系統(tǒng),用于自動觀測和記錄降雨量、溫度、濕度、風(fēng)速和風(fēng)向等氣象參數(shù)。它主要由數(shù)據(jù)采集儀、翻斗雨量傳感器(或雨量計)、上位機軟件、通訊單元及供電系統(tǒng)等部分構(gòu)成。其工作原理基于物理感應(yīng)和數(shù)據(jù)采集技術(shù)。當氣象要素值發(fā)生變化時,各傳感器的感應(yīng)元件會輸出相應(yīng)的電信號變化。這些變化被數(shù)據(jù)采集儀實時采集,并經(jīng)過線性化和定量化處理,轉(zhuǎn)換成氣象要素值。隨后,數(shù)據(jù)被篩選、存儲,并通過通訊單元傳輸?shù)缴衔粰C軟件或遠程服務(wù)器進行進一步分析和處理。
一、安裝前準備
檢查設(shè)備部件
收到全自動雨量氣象站后,首先對照裝箱單檢查設(shè)備的各個部件是否齊全。通常包括雨量計(承雨器、漏斗、翻斗、傳感器等)、數(shù)據(jù)采集器、支架、太陽能板(如果是太陽能供電型)、蓄電池、安裝工具(如螺絲刀、扳手等)和說明書等。
檢查各個部件是否有損壞或變形的情況。如果發(fā)現(xiàn)任何問題,應(yīng)立即與供應(yīng)商聯(lián)系進行更換。
了解安裝環(huán)境
再次確認安裝地點符合前面提到的環(huán)境要求。確保安裝位置四周開闊,沒有建筑物、樹木等障礙物的影響;地基穩(wěn)固,排水良好;遠離強電磁干擾源,并且在當?shù)叵嘛L(fēng)向。
二、雨量計安裝
確定安裝高度
根據(jù)當?shù)氐臍夂驐l件和降雨特點,確定雨量計的安裝高度。一般來說,雨量計的承雨器口面應(yīng)水平,距離地面的高度以0.7-1.2米為宜。這個高度可以減小地面揚塵、濺雨等對測量的影響。
安裝承雨器和漏斗
將承雨器安裝在一個平穩(wěn)的平面上,可以是專門的雨量計支架,也可以是自制的安裝平臺。承雨器的安裝要保證其水平,可以使用水平儀進行調(diào)整。
把漏斗安裝在承雨器的下方,確保漏斗與承雨器的連接緊密且密封良好,以防止雨水泄漏。漏斗的下端應(yīng)與翻斗正常對接,使雨水能夠順利流入翻斗。
安裝翻斗和傳感器
將翻斗安裝在漏斗的下方,按照規(guī)定的方向和方式進行安裝。翻斗的旋轉(zhuǎn)軸應(yīng)保持水平,并且轉(zhuǎn)動靈活。
傳感器一般安裝在翻斗的附近,用于感知翻斗的翻轉(zhuǎn)動作。傳感器的安裝位置要準確,并且固定牢固,避免在翻斗翻轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)松動或移位。有些傳感器是通過磁感應(yīng)原理工作的,要注意傳感器與翻斗上的磁鋼之間的間距在合適范圍內(nèi)(通常在1-5毫米之間),以確保準確感應(yīng)。
三、數(shù)據(jù)采集器和供電系統(tǒng)安裝
安裝數(shù)據(jù)采集器
數(shù)據(jù)采集器通常安裝在支架上的控制箱內(nèi)或者附近的防水箱中。將數(shù)據(jù)采集器與雨量計的傳感器通過電纜連接起來,按照說明書上的指示進行接線操作。一般要注意區(qū)分不同顏色的電纜,正確連接到對應(yīng)的接口上,例如電源線、信號線等。
在連接過程中,要確保電纜插頭連接緊固,避免出現(xiàn)松動或接觸不良的情況。有些數(shù)據(jù)采集器還需要進行初始化設(shè)置,如設(shè)置雨量計的脈沖常數(shù)(即每個脈沖對應(yīng)的雨量,單位為毫米,一般為0.1-0.5毫米/脈沖,具體數(shù)值根據(jù)雨量計的規(guī)格而定)、串口通信參數(shù)(如波特率、數(shù)據(jù)位、停止位等)等。
安裝供電系統(tǒng)
如果雨量氣象站是市電供電型,將電源適配器的一端插入數(shù)據(jù)采集器的電源接口,另一端連接到市電插座。在連接市電時,要注意電源的電壓和頻率是否符合設(shè)備要求,并且要保證電源的穩(wěn)定性。
如果是太陽能供電型,需要先安裝太陽能板。太陽能板一般安裝在支架的頂部或附近的合適位置,要保證太陽能板能夠充分接收陽光,并且與水平面的夾角根據(jù)當?shù)鼐暥冗M行調(diào)整(一般在30°-60°之間)。將太陽能板的輸出線連接到充電控制器,再由充電控制器連接到蓄電池和數(shù)據(jù)采集器。蓄電池通常安裝在防水箱中,要注意正負極的連接正確。
四、支架安裝和設(shè)備固定
組裝支架
按照支架的安裝說明書,將各個支架部件組裝起來。支架的結(jié)構(gòu)可能因設(shè)備型號而異,常見的有三角架、四方架等形式。在組裝過程中,要確保各部件之間的連接牢固,并且螺紋部分要擰緊,防止松動。
安裝支架和設(shè)備固定
將組裝好的支架放置在預(yù)先選定的安裝位置上,調(diào)整支架的高度和水平度。然后,使用膨脹螺栓或其他固定裝置將支架底部固定在地面上。對于雨量計和數(shù)據(jù)采集器等設(shè)備,使用配套的安裝夾具或繩索將它們固定在支架上,確保設(shè)備在風(fēng)雨天氣下不會晃動或傾倒。
五、調(diào)試與測試
初步檢查
完成安裝后,仔細檢查所有設(shè)備的安裝情況,包括雨量計的安裝高度、水平度,傳感器的連接,數(shù)據(jù)采集器的接線,供電系統(tǒng)的連接等。確保一切都符合安裝要求。
通電測試
接通電源,觀察數(shù)據(jù)采集器的指示燈是否正常亮起,設(shè)備是否開始工作。如果設(shè)備沒有反應(yīng),檢查電源供應(yīng)是否正常,電纜連接是否正確等。
模擬降雨測試
可以使用少量的水緩慢倒入承雨器中,模擬降雨情況。同時,觀察數(shù)據(jù)采集器上的數(shù)據(jù)變化,檢查雨量數(shù)據(jù)是否能夠準確采集和記錄。如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常,檢查傳感器的安裝位置、與數(shù)據(jù)采集器的連接等是否正確。