RYSWPH1系列自动气象站环境监测仪 操作簡单 

北京瑞亿斯科技有限公司 

第二章PH自动气象站软件

第三章PH气象数据采集仪

第四章 气象传感器

6．总(散、反)辐射传感器

第五章ＰＨ仪表４８５布线

第六章GPRS无线通信模块

第七章 气象应用领域

环境监测仪自动气象站系统是一种集气象数据采集、存储、传输和管理于一体的无人值守嘚气象采集系统它在工农业生产、旅游、城市环境监测和其它领域都有广泛的用途
   RYSPH自动气象站用于测量气温、相对湿度、土壤温度、土壤湿度、照度、雨量、风速、风向、气压、辐射等基本气象要素，具有显示、自动记录、实时时钟和数据通讯等功能 PH自动气象站由气象傳感器，PH气象数据采集仪PH计算机气象软件三部分组成。 PH气象数据采集仪采集并记录各气象数据采用汉字液晶数据显示，人机界面友好具有设定参数掉电保护和气象历史数据掉电保护功能，可靠性高PH气象数据采集仪与计算机之间的通讯方式有有线和GPRS无线通讯两种方式，采用GPRS无线通讯方式可选用PH1000 GPRS无线数据通讯终端该自动气象站具有技术、测量精度高、数据容量大、遥测距离远、人机界面友好、可靠性高的优点，广泛用于气象、农业、海洋、环境、机场、港口、工农业及交通等领域

二． 自动气象站系统组网方式

RYSPH自动气象站与中心气象計算机之间的组网方式可以采用有线和无线两种组网方式。

方式一：有线组网方式PH自动气象站与气象工作站计算机之间采用RS232总线进行通訊，有效距离30米还可以通过RS232转485模块将传输距离延长到800米。气象工作站计算机与中心气象计算机之间可以采用互联网进行组网中心气象計算机可与多台PH自动气象站组成气象监测网络。

图1-1 采用RS232总线和互联网组成的气象监测网络（方式一）

方式二：GPRS无线通讯方式在自动气象站直接布线不方便的情况下，可以采取GPRS无线数据通信网络的方式来传输气象数据中心气象计算机可以与多台PH自动气象站通过移动GPRS无线数據通信网络组成气象监测网络。

图2-2  采用GPRS无线通讯方式的自动气象站监测网络图（方式二）

方式三：局域网接入方式通过RS232转LAN模块把采集仪莋为局域网中的

一部分来进行通讯。这种方式用于在有网线接口的情况下直接进行仪器和电脑主机的连接。

图2-3  采用局域网通讯方式的自動气象站监测网络图（方式三）

1． 风传感器的安装

风传感器的安装方法见《风速传感器使用说明书》风速和风向传感器应垂直的安装在楿距1米以上的横臂上，风传感器安装在高处时应在横臂中央安装避雷针，以防止受雷击损坏风速传感器输出信号为频率信号，传输距離为0—2000m, 风向传感器输出电阻信号, 信号传输距离小于3m,通过外接的风向变送器将电压信号变换成电流信号经过变送的电流信号传输距离也为0—2000m。变送器安装在室外时要注意防水。如图12，3 

图1.风速传感器的信号

图2.风向传感器的信号变送

翻斗式雨量传感器的安装调试见《翻斗式雨量传感器使用说明书》，将传感器按用户要求安装在地面或自制大筒上、铁柱法兰盘上、房屋顶上调整底盘上三个调平螺钉，使水准泡指示为水平（气泡停留在圆圈中心上）再缓慢将三个

固定螺钉拧紧，如水准泡改变再重新调整，将其固牢

3． 温度、相对湿度传感器的安装

温度、相对湿度传感器需安装在防辐罩内，以防止阳光直射和雨水侵蚀

4． 计算机与PH气象数据采集仪的连接

气象数据采集仪与計算机通过标准全双工串口进行通信，气象数据采集仪通过RS232通信接口连接电脑还可通过外接RS232-485模块延长通讯的距离。

    软件通过多种组网方式与自动气象站进行通讯，获取实时、历史气象数据并能够配置自动气象站采集仪各项参数。软件实时显示当前的气象数据并将这些数据存储到数据库中，通过软件能非常方便的对数据库中的数据进行查询、统计、分析等处理软件支持多个自动气象站，与自动气象站之间可采用无线、有线等多种方式进行通讯

    历史数据：自动气象站按照所设定的采集周期，记录到采集仪存储芯片中的数据

如下图所示，点击“管理员配置”菜单下的“创建一个设备”子菜单：

弹出“创建设备”窗口：

选择和填写设备的各项信息后点击“创建”按鈕创建一个设备。

如下图所示在设备列表中选择一个设备，点击“管理员配置”菜单下的“修改设备配置”子菜单：

（3）采集仪参数设萣：

如下图所示进入“采集仪设定参数”页，点击“读取参数”按钮：

弹出“采集仪参数配置”窗口：

通过该窗口可以直接对采集仪各项参数进行配置。

如下图所示点击“数据处理”菜单下的“数据查询”子菜单：

弹出“数据查询”菜单：

设置好查询条件后，点击“查询(Q)”按钮查询结果将被显示到下侧列表中；

点击“删除(D)”按钮，列表中所显示的数据将被从数据库中删除；

点击“导出(E)”按钮将列表中的数据保存为文件；

点击“打印(P)”按钮，打印列表中所显示的数据；

点击“备份(B)”按钮备份列表中的数据。

二． 传感器参数配置

    我們将正北设定为“零度角”,越往“顺时针”方向角度越大角度值为359°；

由于风向传感器安装时的偏差，会使得采集仪面板上的风向读数與实际值不符所以，我们需要对采集到风向数据进行校正处理具体方法如下：

    安装好支架后,将风向传感器指向正北(零度角),读取采集仪媔板上的风向读数：x°

点击“管理员配置”菜单下的“修改设备配置”子菜单，如下图所示：

进入“传感器参数”页：

在“风向传感器支架角”栏中输入上面得到的风向支架角V点击“保存支架角”按钮保存设置。

   气象数据采集仪中同时使用两种方式记录蒸发水面高度一種是根据用户设定的存储时间间隔自动记录在气象数据采集仪内的蒸发历史数据，另一种是计算机定时从数据采集仪读取的实时蒸发数据计算机数据处理系统使用这两类记录数据均可以准确计算出蒸发量。由于气象标准中规定蒸发量的观测时间是每日20点因此上述蒸发皿沝面高度记录数据中，要求包含20点时刻的蒸发皿水面高度计算机数据处理系统根据该时刻的蒸发皿水面高度数据计算日蒸发量和月蒸发量。

日蒸发量理论计算公式：

本日蒸发量 =  前一日20时蒸发皿水面高度 – 本日20时蒸发皿水面高度

蒸发皿人工加水高度自动测量方法：

当蒸发皿沝面高度由于蒸发而低于水面高度下限（10mm）时需要及时由人工进行加水。人工加水水量测量方法如下：人工加水前使用计算机读取一佽蒸发皿水面高度实时数据。加水（加水水面高度低于水位上限100mm）后再使用计算机读取一次蒸发皿水面高度实时数据，两个数据相减即可计算出人工加水量。

人工加水量 = 加水后蒸发皿水量 – 加水前蒸发皿水量

人工加水量与实际日蒸发量的关系如下式：

日蒸发量 = 前一日20时沝面高度 + 人工加水量高度 - 本日20时水面高度

降水量对蒸发测量的影响

降水量对蒸发量有较大影响为了测量降水量，需要配置雨量传感器甴计算机数据处理系统自动计算出日降水量。

日降水量与实际日蒸发量的关系如下式：

日蒸发量 = 前一日20时水面高度 + 日降水量高度 - 本日20时水媔高度

日蒸发量实际计算公式：

蒸发皿软件加水操作如下：

在“传感器参数”页中点击“加水记录列表”按钮如下图所示：

点击“蒸发皿加水”菜单，弹出窗口如图：  

点击“删除”按钮删除在列表中所选中的加水记录。

点击“加水”按钮添加一条加水记录，如图所示：

该加水记录用于“蒸发量”的统计

点击“数据处理”菜单下的“数据统计”子菜单，如下图所示：

点击“蒸发量统计”菜单弹出窗ロ如图：  

选择好统计范围，点击“统计（C）”按钮统计结果将被显示到列表中。

三． 菜单栏功能说明

“数据库选择”：软件支持“Access”数據库和“SQL Server 2000”数据库。

其中“SQL Server 2000”数据库需要连接配置如图：

“连接测试”后，如果系统所需要的数据表不存在则需要“创建表”，“SQL Server 2000”数据库才能正常使用

注意：“数据库名称”必须填写一个已经存在的数据库名。

“数据备份/恢复” ：保存为“*.PHB”文件该文件为数据備份文件。

点击“备份”按钮保存为备份文件，并显示到备份列表中：

“数据清理” ：如果有多条时间相同的记录则只保留其中一条。

“GPRS模块配置”程序：该程序用于GRPS模块的配置详细请查看“2.4 GPRS模块配置说明”

“Web服务”程序：新建一个站点，在网络上发布软件所采集到嘚气象数据

要使用该功能，安装软件的电脑上必须安装IIS服务（Internet 信息服务）；

“网络数据中心”程序：调试GRPS模块网络通讯时使用

“串口調试”程序：调试采集设备串口通讯时使用。

包含了软件帮助信息、及版本说明

1.安装好模块配置软件、花生壳域名解析服务客户端；连接好GPRS模块，将模块电源断开打开模块配置软件。

2.先点击“确定”按钮然后给模块上电（注意：“点击按钮”与“上电”两个操作之间，时间不要间隔过长）

3.点击“接收参数”按钮（注意：在下面窗口弹出后，请尽快点击该按钮）在“动态域名”框中输入您所使用的域名（如果您没有域名请查看步骤4），然后点击“发送参数”按钮

1.进入“管理员配置”窗口中“设备配置”页，如下图所示：

2.在“硬件哋址”框中输入采集仪的“本机地址”（该地址在采集仪面板上查看）；

3.点击“网络设置”按钮，如图所示：

“心跳间隔”为软件系统等待远程主机响应的时间超过这个时间，软件系统将会认为远程主机已经断开连接

将“本地端口”改成与GPRS模块“服务器端口”一致（請见“2.4 GPRS模块配置说明” ），然后点击“保存配置”按钮；

4. 如果某个设备为GPRS通讯方式则在设备列表中所显示的信息下面有一个“心形”图標，初始为灰色如图所示：

5. 当收到GPRS模块所发送的心跳数据时，则表示软件与GPRS模块已经连接上这时刚才“灰色”的心形图标将变成“红銫”，如下图所示：

当软件与GPRS模块连接上时心形图标会变成红色，这时软件才能够与GPRS模块进行通讯

注意：在UDP方式下通讯时，心跳字符串为“heartbeat!”软件收到该字符串后，则认为GPRS模块已经连接

PH气象数据采集仪是一种集气象数据采集、存储、传输和管理于一体的无人值守的氣象测量系统。它在气象、工农业生产、旅游、城市环境监测和其它领域都有广泛的用途

PH气象数据采集仪具有技术、测量精度高、运行鈳靠、功能全面的特点。有采集、存储、分析和处理气象数据以及超限报警的功能

PH气象数据采集仪是在引进国外技术经过不断完善、创噺设计的气象数据采集仪器，其精度、智能化、稳定性、可靠性均达国内水平

1． 可以接温度、相对湿度、风速、风向、气压、辐射、雨量、土壤温度、土壤含水量、蒸发等气象传感器。

2． 采用微机芯片仪表智能化，可直接在盘面上进行参数设定

3． 掉电采用电池供电数據保护，设置的参数以及历史数据可在掉电时保存

4． 输入、输出采用光电隔离，抗干扰能力强

5． 具有看门狗电路，自动复位功能保證系统稳定运行。

7． 与上位机通讯可采用无线移动GPRS（选配）

3． 显示形式：图形点阵液晶192*64（绿屏）

4． 功耗：整机九要素功耗不大于1.5W（GPRS通讯除外）。

四． 操作界面及说明

采集仪人机界面由液晶显示屏和键盘组成显示屏可显示5行，每行显示16个汉字或32个字符

在菜单界面按“→”进入下一页菜单；按“←”返回上一页菜单选项，同时在页按此键时可直接进入设置界面在设置界面内按“→”“←”“↑”或“↓”可以用来选择设置菜单，“＋”“－”用于修改参数值设置完成后按“确认”键 ，保存设置返回菜单界面按“取消”键。

图3 系统参數设置菜单

版本信息：可以查看版本号；

时间设置：用于设定采集仪系统时钟；

报警设置：暂无（可以根据客户需求加）；

设备地址：是茬通讯时使用的地址分为串口地址和TCP/IP地址，串口地址从0到255（232通讯、485通讯USB通讯使用）TCP/IP地址由于本机采用的是服务器模式，故只要IP地址选擇正确目的IP可以不选择，上位机选择目的IP为采集仪的IP地址就可以了；

参数复位：是用来手动复位用的复位之后所有参数都需要重新设置参数复位不影响厂家传感器参数；

时间间隔：用于设置记录和存储气象历史数据的时间间隔，单位为分钟

语言设置：可供选择有中文/渶文；

数据保存：可供选择SD/USB/无介质

图5 菜单页面一示意图

图6 菜单页面二示意图

菜单页面一和二显示的是实时数据

图7 菜单页面三示意图

菜单页媔三显示是存储介质以及存储状态。

第四章 气象传感器

WC-1风传感器由风速传感器和风向传感器组成风杯采用碳纤维材料，强度高起动好。风向重锤采用附翼板提高了动态特性。WC-1风传感器互换性好、量程大、线性好、抗雷击能力强、工作可靠该传感器广泛用于气象、海洋、环境、机场、港口、工农业计交通等领域。

风速传感器的感应元件是三杯风组件由三个碳纤维风杯和杯架组成。转换器为多齿转杯（1圈共16个齿）和狭缝光耦当风杯受水平风力作用而旋转时，通过活轴转杯在狭缝光耦中的转动输出频率信号。风向传感器的变换器为碼盘和光电组件当风标随风向变化而转动时，通过轴带动码盘在光电组件缝隙中转动产生的光电信号对应当时风向的格雷码输出。传感器的变换器采用精密导电塑料电位器从而在电位器的活动端产生变化的电阻信号输出。

（1）风速和风向传感器应垂直的安装在相距1米鉯上的横臂上

（2）传感器壳体下部直径为Φ40，90?均匀分有四个M3的螺纹为安装部位

（3）风向传感器在安装风标时，在把传感器固定后使用指南针确定北方再把风向传感器的箭头部位对准正北方，记下采集仪上当前的风向角度（比如为100度）之后用360度减去当时记录下来的角度（这里为100度）得到260度。将这个角度写到所使用的气象站软件的传感器参数/风向支架角中点确定就可以了，这样是定北同理定其他方向也是如此。

（4）测风传感器应每年给轴承注油一次注油时应拆下风速架或风向帽，将仪表油从传感器的上轴承处注入

（5）传感器風速、风向帽上各不动的制动螺钉均用软质密封胶密封，不要随便拆卸拆卸后再装配时重新涂上胶密封。

（6）传感器电线插头按下图接線：

温度传感器可用来测量土壤、空气、液体温度传感器的精度和稳定性依赖于感温元件的特性及精度级别。传感器配有5m 、10m的屏蔽电缆 广泛应用于气象、勘探、农业、制造业等领域。

气温传感器采用光刻铂电阻作为感应部件感应部件位于杆头部，外有一层滤膜保护鈳配专用的防辐射罩，保护传感器免受太阳辐射和雨淋

土壤温度传感器采用线绕铂电阻作为感应部件，感应部件位于杆头部可用来测量土壤温度，传感器的精度和稳定性依赖于Pt-100型铂电阻元件的特性及精度级别通过地温变送器接入自动气象站测量地表、浅层、深层地温。

·不锈钢封装、防水性能良好

l 湿度传感器可用来测量土壤、空气的湿度广泛应用于气象、勘探、农业、林业、制造业、畜牧业等领域。

l 湿度传感器可分为土壤湿度传感器和空气湿度传感器

1．土壤湿度传感器 

土壤湿度传感器是一款高精度、高灵敏度的测量土壤湿度的传感器。利用标准的湿敏元件可以测量一定面积的土壤湿度利于采取措施让农作物更好地生长。

土壤湿度传感器应根据其使用时间和精度偠求进行定期维护和校准但需在指定授权的情况下进行。
    敏感元件长期暴露在一些化学物质中可能改变它的性能，缩短使用寿命应忣时更换。

·安装简单，可水平及垂直放置

空气湿度传感器可用来测量空气湿度感应部件采用高分子薄膜湿敏电容，位于杆头部这种具有感湿特性的电介质其介电常数随相对湿度而变化。

气象观测、环境控制、露点测量、干燥处理、暖房、植物栽培、博物馆、展览会（館）、纸张制造、存储、过程控制、养殖控制、纺织制造、存储

可配专用的防辐射罩保护传感器免受太阳辐射和雨淋。防辐射罩的机械結构使得传感器安装及维护非常简单。无须将防辐射罩拆下即可对传感器进行安装及校准。白色外表面可以反射阳光直接照射能量

翻斗式雨量传感器适用于气象台（站）、水文站、农林、国防等有关部门用来遥测液体降水量、降水强度、降水起止时间。

用于防洪、供沝调度、电站水库水情管理为目的水文自动测报系统、自动野外测报站,为降水测量传感器

本传感器严格按照SL61-94水文自动测报系统规范、GB11831-89水攵测报装置遥测雨量计、GB11832-89翻斗式雨量计标准要求组织生产、装配、检定。

（4） 误差：±4%（室内静态测试雨强为2mm/min）

（5） 输出信号：单干式舌簧管通断

（6） 工作强度：0-50℃

（7） 贮存温度：-10℃-50℃

本传感器结构原理 简介如下：

它是由承水口、过滤网、上筒、联接螺钉、磁钢、干式舌簧管、下筒、翻斗、限位螺钉、锁紧螺母、底座、水准泡、调平螺钉等主要部分所组成。承水口收集的雨水经过上筒（漏斗）过滤网，紸入计量翻斗——翻斗是用工程塑料注射成型的用中间隔板分成两个等容积的三角斗室它是一个机械双稳态结构，当一个斗室接水时叧一个斗室处于等待状态。当所接雨水容积达到预定值（3.14、6.28ml）时由于重力作用使自己翻倒，处于等待状态另一个斗室处于接水工作状態。当其接水量达到预定值时又自己翻倒，处于等待状态在翻斗侧壁上装有磁钢，它随翻斗翻动时从干式舌簧管旁扫描使干式舌簧管通断。即翻斗每翻倒一次干式舌簧管便接通一次送出一个开关信号（脉冲信号）。这样翻斗翻动次数用磁钢扫描干式舌簧管通断送出脈冲信号计数每记录一个脉冲信号，便代表0.1、0.2毫米降水实现降水遥测的目的。

外观检查仪器从包装箱取出后，仔细检查有无损坏；翻斗翻转是否灵活；翻斗转轴与轴承螺钉轴向间隙是否合适应调整到0.2mm左右；限位螺钉是否松动；用万用表欧姆档检查干式舌簧管通断是否正常。

仪器出厂前已经调试，并经检验机构检定合格因此，一般情况下用户无需再调整，可直接安装现场使用

安装后可用标准（有MC标记）10毫升量筒，向承水口内注入3.14、6.28毫升的清水看翻斗是否翻动，有无信号输出看限位螺钉位置（基点）是否改变。若基点改变應重新调整基点调整方式如下：用10毫升量筒，注入3.14、6.28毫升清水如翻斗不翻，应向上拧限位螺钉即减少翻斗翻转角度；若加水不到3.14、6.28毫升就提前翻动说明翻斗翻转角度偏小，应降低限位螺钉高度即使限位螺下降要反复进行几次试调将锁紧螺母销紧。

如仪器工作一个汛期后仪器同样用标有MC标志的10毫升量筒校验一下基点是否变动，方法同上

本传感器承雨口直径200毫米，每斗感量代表0.1、0.2mm降水其体积为

3.14、6.28毫升，考虑实际测量过程中的耗损校验时用3.10、6.20毫升水定基点。

Eb：翻斗计量误差（%）

Et：翻斗理论翻转水量等于翻斗的翻转数×每斗水量ml

Vp：人工量取的仪器自身排水量ml

人工恒压注水实验，在雨强为2mm/min时（相隔3、6秒翻一斗）计数100次，用量筒测量仪器自身排水量代入上式计算其误差不应超过±4%。

如超差要重新调整基点。

若Eb＞4% 时说明每斗注水量偏小，翻斗转动倾角偏小应调整限位螺钉使之下降，增加每斗紸水量

若Eb＜-4% 时，说明每斗注水量偏大翻斗转动倾角偏大，应调整限位螺钉使之上升减少每斗的注水量。

调试工作要试探反复进行几佽将锁紧螺母锁死。

将传感器按用户要求安装在地面或自制大筒上、铁柱法兰盘上、房屋顶上调整底盘上三个调平螺钉，使水准泡指礻为水平（气泡停留在圆圈中心上）再缓慢将三个固定螺钉拧紧，如水准泡改变再重新调整。将其固牢

（1）（2）脚各接干式舌簧管┅端

（5）接干舌簧管另一端

(a) 传感器定期检查、清除尘土、泥砂、树叶、昆虫，以免堵塞上筒（漏斗）水流通道圆柱形过滤纲可卸下用清沝冲洗。

(b) 翻斗内壁有脏物可用水或酒精或洗涤剂水溶液冲洗，严禁用手指或其它物体擦拭以免沾上油污或擦伤翻斗内壁。

(c) 翻斗轴应转動灵活并有0.2mm轴向串动间隙，严禁在宝石轴承内加润滑油或其它溶剂

(d)常见故障及排除方法

仪器在现场工作一段时间，可能出现下表中常見故障请按表中所列方法检修；对于仪器零件损坏应与厂家联系更换。在冬季气温低于-10℃时应将仪器取回室内保存，以防仪器的水准泡损坏

常见故障及排除方法如下表：

翻斗式雨量传感器………………………………………………… 1件

干式舌簧管（JAG4H 吸合电流6-8mA北京无线电元件五厂）… 1件

(a) 地脚螺钉（垫片、螺母）M8×100（膨胀螺钉一套） …… 3套

(b)使用说明书………………………………………………………1本

(c) 产品合格证…………………………………………………… 1件

气压是作用在单位面积上的大气压力，即等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱的重量气象上使用的所囿气压表的刻度均应以hPa分度。在标准条件下760mmHg的气压等于1032.25hPa。 

适用于各种环境的大气压力测量采用进口压力传感器，测量更加可靠·外型美观、小巧，安装方便 

l 电气连接：接线端子

l 气压计安放在采集器机箱内或者是百叶箱内

l 工作环境相对稳定

l 使用时要确保测压腔与外界大氣通道畅通

l 通过静压管与外界大气相通

六．总(散、反)辐射传感器

TBQ-2-B全波段总辐射传感器可用来测量光谱范围为0.3～3μm太阳总辐射，如感应面向丅可测量反射辐射也可用来测量入射到斜面上的太阳辐射，如加遮光环可测量散射辐射广泛应用于气象、太阳能利用、农业、建筑材料老化及大气污染等部门做太阳辐射能量的测量。
    TBQ-2-B总辐射表的感应核心由高精度热电堆元件组成感应元件外镀高稳定性、高吸收率的无機碳膜。感应元件外配精密光学冷加工磨制而成的两层石英玻璃罩以防止环境对其性能的影响传感器集成有水平基准、可重复利用的干燥器，白色遮光板

TBQ-2-B全波段总辐射传感器的主要特点：

l 可作为一级标准总辐射表使用

l 符合 ISO9060（太阳能、半球向、日射表和直接日射表的规范與分类）国际标准

l 适用于各种恶劣环境

l 使用方便、免维护

七． 蒸发传感器

    蒸发传感器测量蒸发液面高度，植物需水量及人工给水量

蒸发器由超声波传感器和不锈钢圆筒架两部分组成。根据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轉换成电信号输出。并且配置了PT-100温度校正部分以保证在使用温度范围内的测量精度。

  适用于气象、植物及种子培养单位、农业研究机构等部门

超声波蒸发传感器和不锈钢圆筒架放在蒸发皿中，用三个调整螺钉将底盘平面调到水平状态蒸发皿内注入水，使水面达到超声波传感器高水位刻度线处超声波传感器工作在两个水位刻度线之间。

八、降雪量测量仪（Mini-A）

降雪量测量仪用于测量自然环境中降雪量的什么的厚度大约是一毫米（cm）采用超声波测距原理。

测量范围：0～1.5m(使用软件标定零点)

使用环境：－45℃～＋20℃

安装环境：安装在周围干扰（电磁干扰、气流干扰、紊乱空气干扰等）小的地方

轻型百叶箱与一般气象台站用的木质百叶箱的功能相

同都具有保护温湿度传感器免受太阳辐射和降雨影响的

作用。与木质百叶箱相比轻型百叶箱具有体积小、重量轻、安装方便等优点。轻型百叶箱采用直径220mm的人字形环形塑料盘制成可以保证空气由任何角度自由通过，并反射来自任何方向的阳光塑料盘片的配方，具有高反射率、低导热性、抗紫外线嘚功能可用于极端的气候条件。

第五章?ＰＨ仪表４８５布线

一、PH自动气象站485接线说明

1. 485+和485-条数据线一定要互为双绞且485地一定要相连。
   咘线一定要布屏蔽双绞线, 双绞是因为485通讯采用差模通讯原理,双绞的抗干扰性实际施工布线时，多对屏蔽双绞线不容易购买到可以用两根屏蔽双绞线，一根线用于485+、485-另一根线用于连接485GND，不推荐使用485GND接大地应使用浮地。

??通讯线屏蔽层应该接大地要注意有很多三角插座并没有接地。接地良好时,可以确保设备被雷击、浪涌冲击、静电累计时可以配合设备的防雷设计较好地释放能量，保护485总线设备和楿关芯片不受伤害

??避免和强电走在一起,以免强电对其干扰。
2. 485总线一定要是手牵手式的总线结构,坚决杜绝星型连接和分叉连接.

（二）、 通讯故障的调试
??通讯不上,无反应；可以上传数据,但不可以下载数据.通讯时,系统提示受到干扰；或者不通讯时,通讯指示灯也不停地闪爍；有时能通讯上,有时通讯不上；有的指令可以通,有的指令不可以通

首先要确保设备接线正确,且严格合乎规范。

终端电阻法: 在一台485设备嘚485+和485-上并接 420欧姆的终端电阻来改善通讯质量.注意：许多485布线文档推荐使用120终端匹配电阻、但是使用120欧电阻值太小会导致功耗过大，且会拉低485+和485-之间的压差影响信号的传输，因此我们推荐使用较大的几百欧的终端匹配电阻

中间分段断开法: 通过从中间断开来检查是否是 设備负载过多 通讯距离过长 某台设备损害对整个通讯线路的影响等原因。

单独拉线法: 单独简易暂时拉一条线到设备,这样可以用来排除是否是咘线引起了通讯故障

更换转换器法: 随身携带几个转换器,这样可以排除是否是转换器质量问题影响了通讯质量。

笔记本调试法: 先保证自己隨身携带的电脑笔记本是通讯正常的设备,替换客户电脑,来进行通讯,如果可以,则表明客户的电脑的串口有可能被损害或者受伤

本文档包含PH1000 DTU GPRS無线数据透传终端的用户指南和典型应用案例，它可以帮助用户快速的了解产品并快速应用到客户系统中。特别说明,在以下的介绍和说奣中我们都用PH1000来代表PH1000 DTU GPRS无线数据透传终端

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PH1000是一款内嵌TCP/IP 协议栈的GPRS 无线数据透传模块，核心部分由SIEMENS MC39i 模块和32位ARM7工业級嵌入式微处理器构成PH1000将从RS232/485串口接收到的数据经过协议转换后通过GPRS网络无线发送出去，同时将从GPRS网络接收到的数据经过协议转换后发往串口PH1000兼容 SIEMENS MC39i 的所有AT 命令集，并且具有看门狗功能因此，PH1000 具有功能强大运行稳定的特点。PH1000通常适用于主机没有TCP/IP 协议栈使用串口通信的凊况。例如数据采集传输系统等。

PH1000的内核主体是SIEMENS MC39i双频模块支持EGSM900/GSM1800 的频段，能提供语音FAX，GPRSSMS 多种通讯方式。本系列产品仅提供GPRS数据传输嘚功能如果用户需要使用其它功能可与本公司联系，我们将提供其它系列的产品满足您的需求

PH版是在V2.0 的基础上研发出来的产品,并和V1.0 软件兼容。本产品特点如下：

·CPU从16位升级为32位工业级ARM7,集成度更高速度更快；

·采用5V,1.5A的外接电源，功耗低方便用户系统供电；

·产品体积尛巧，设计时考虑到不同环境下的应用避免了各种内因造成的工作隐患。既可以作为嵌入式使用也可以外置使用；

·工作温度：-40℃～+70℃，工作湿度≤90%；

·针对GPRS分组数据业务特性嵌入了TCP/IP 协议栈；

2. PH1000使用中涉及该项业务提供商相关参数，请核实服务商后再改变参数设置否則有可能使PH1000不能正常工作，我们的出厂设置都是以中国移动为准适合于中国内陆境内有中国移动GPRS网络覆盖地区使用。

1. 用串口线连接计算機和PH1000的配置端口

设置好后首先点击确定，然后给PH1000上电进行配置。如果一切正常则进入下面的具体参数配置界面；如果没有立即进入丅一界面，则点击取消并且检查设备是否连接正常，确定无误以后再重复上述操作

（1） 基本参数配置。

【服务器接入方式】可以选择動态域名方式或静态IP方式以满足不同用户需求。

【服务器端口】与服务器打开的端口相对应

【发送触发时间】和【传输包长】作为发送的触发条件，二者只要其一条件满

足当前缓冲区中的数据将被发出。

【串口通讯波特率】用来设置PH1000在进行数据传输时的波特率的这個波特率要与其相连的设备的通讯波特率一致。波特率范围：300kbps～115200kbps气象站使用波特率9600kbps。

【连接类型】可以选择UDP或TCP方式

这些参数，可以通過点击接收参数按钮从PH1000模块中得到用户可以根据需要进行修改，然后通过点击发送参数按钮将设置好的参数存储到PH1000模块中

（2） 高级参數配置。

【域名服务器IP】在服务器接入方式为动态域名方式时有效通过它们来解析服务器域名。

【本机ID号】在多个PH1000模块与数据中心连接時用户可以根据此号来区分各个模块。

【心跳字符串】和【心跳时间间隔】用来在较长时间没有数据交互时维持模块与数据中心的连接。由于PH1000位于移动GPRS内网其IP地址为GPRS内网IP,相对于互联网公网是经常变化的，因此在没有数据通信时PH1000会主动发心跳给服务器报告自己的IP地址，使服务器能够随时与PH1000通信如果采用的是UDP连接，心跳时间间隔比较短一般要在一分钟以内，如果采用的是TCP连接心跳时间间隔可以比較长，可以在十几到几十分钟之间不论UDP或TCP方式，心跳时间间隔都要以当地移动公司提供的参考数据为准

【重连时间间隔】在服务器采鼡动态域名方式时，其IP地址是变化的因此PH1000会在重连时间间隔到达后重新解析服务器当前IP地址，以保证与服务器的通信

【移动接入点名稱】中国移动公司的公共接入点名称为：CMNET。当地移动公司也可能采取其它的接入点具体情况请咨询当地移动公司。

这些参数可以通过點击接收参数按钮从PH1000模块中得到，用户可以根据需要进行修改然后通过点击发送参数按钮将设置好的参数存储到PH1000模块中。

第4章 用PH1000进行数據透传

1. 连接好天线并插入SIM 卡。

2. 用串口线连接终端设备 (单片机数据采集系统计算机等) 和PH1000数据传输端口。

    在模块配置中选择电话唤醒模塊会有两种工作状态，一种是短信工作状态一种是GPRS数据透传状态。

同时CPU RUN灯慢闪（暗90%亮10%），表明PH1000工作在短信状态如果用户拨个电话，偠求进入GRPS状态 CPU RUN灯开始快闪，CPU正在控制MC39i进入GPRS状态SYNC会连闪表示正在进入GPRS状态，一段时间后CPU

1. 启用域名服务。现在有许多公司都提供动态域洺解析服务用户可以在其网站上下载相应的客户端程序在本机上运行，并且启动服务这时，网络上的其它计算机或数据终端就可以通過服务器的域名解析到服务器的IP地址从而与服务器通讯。

2. 运行数据中心服务程序

已连接的DTU： 用来显示当前已经与数据中心建立连接的PH1000模块ID号。

ID标志字符串：与PH1000模块内ID的前三个字符设置一致固定长度为三个字符，并且不能包含在心跳字符串中

显示方式：    可选择“十六進制”或“文本方式”。在选择“十六进制”后发送数据要注意在两个十六进制数之间要以空格隔开，例如：“11 22 33 44”

在确认参数设置好の后，点击启动服务按钮则开启数据中心服务器再次点击停止服务则可以停止数据中心，并且可以修改设置

DTU发往数据中心的数据都显礻在接收数据窗口中，注意“十六进制”和“文本方式”的区别

首先要在已连接的DTU中选择发送对象，然后在发送数据窗口中填写要发送嘚内容再点发送按钮即可。同样要注意“十六进制”和“文本方式”的区别

第5章 典型应用案例

PH1000通常有两种应用方案，点对点方式和互連网接入方式下面我们将分别说明。

在点对点应用中每个终端各有一个PH1000分别与各自的上位机相联。另有一台有静态IP 地址的通讯服务器連在Internet 上作为地址解析服务器并运行有地址解析进程。通讯过程如下：

2. 终端与地址解析服务器交换地址列表信息

3. 各终端根据地址列表信息建立TCP 或UDP 通讯链路。

这样在各终端之间构成了一个对等网络。它们之间可以互相通信也可以借助地址解析服务器的功能实现群发和广播

5.2 互联网接入方式：

要求服务器IP地址为公网IP, 对于动态IP,需要使用动态域名解析服务。

以环保监控系统为例有一个中心监控室和多个监控点。由于监控点比较分散且经常变化，故选用PH1000组成中心对多点的无线数传系统作为通讯手段这种应用方式是PH1000常用的一种模式。在中心有┅台通讯服务器与Internet 相联且使用静态IP 地址或者申请有动态域名。服务器运行有中心监控例程

使用Socket套接字与Internet 通讯。通讯过程如下：

1. 终端通過GPRS和互联网连接到服务器

以上两种方式均通过Internet(CMNET)实现的，这样用户的实现成本比较低但对于需要高可靠性数据传输的场合（例如银行数據）显然并不合适。中国移动为这些用户提供了直接接入GPRS 网络的方式用户服务器通过专线方式接入GPRS移动基站，并获得一个固定的APN用户數据无需路由到Internet 网络。GPRS数据终端仍然是动态的APN采用这种方式组成的点对点网络或中心对多点网络具有实时性好、安全性高的特点，但接叺费用相对较高用户可以根据工程实际情况灵活掌握。

第七章 气象应用领域

当今交通运输安全越来越成为人们关注的焦点， 交通网络巳成为社会发展的基石无论是铁路、公路还是航空运输，保证它们正常的运行对经济的发展至关重要气象环境严重地影响着整个社会嘚交通。我们将的监测技术、传感器技术、通信技术、计算机技术集成在一起 提出了国内市场可信赖的航空、铁路、公路运输环境监测系统，旨在为航空、公路和铁路工作人员提供各种气象信息使得他们可以更科学、更准确、更有效地应对各种不利交通的天气环境。

二． 工业民用环境监控

 随着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高人们越来越关注自身的生存环境，越来越向往绿色、环保、健康的苼活作为气象与环境设备提供商的北京瑞亿斯也致力于发展这一领域的产品，为人们的家居环境、出行、日常起居送上一份人文关怀哃样，科学技术的发展大大改善料人类的生活质量也对工业产品的生产环境，如温度、湿度、粉尘的含量等提出了更高的要求 北京瑞億斯在精心打造我国气象行业相关要素监测系统的同时，也将这些成熟的经验和技术应用到工业生产环境的监测中为工业部门提供实时、快速、准确的各种与气象要素相关的监控系统。旨在为工业部门提供可信赖的的生产环境监测为提高产品质量提供可利用的监控手段。

  近年来我国自然灾害和人为事故频发，如何对其监测并作出预测进而限度地保护人民的生命财产安全已成为建设社会主义和谐社会嘚重要环节。北京瑞亿斯秉承“用户至上”的服务宗旨恪守“诚信、服务、务实、创新”的企业理念，通过对发生紧急情况时事故现場可能出现的紧急情况的分析，结合中心多年来在传感器应用数据采集、分析、应用的经验，推出了以气象要素为基本采集单元融合哆种紧急情况发生时（如废气、废液泄露，洪灾雪灾等）其它要素采集及整体数据分析处理的应急预警系统。系统可以在事故或灾害发苼时

基于对现场数据的实时分析，为事故和灾害应急中心的领导层提供可信赖的、科学的抉择支持从而大大减低事故发生时可能带来嘚危害。

林业是全国生态建设的主体 在保持经济和社会发展中有着不可或缺的作用， 在生物的进化过程中起着巨大的作用 我国拥有森林面积1.75亿公顷， 森林蓄积量为124.56亿立方米 森林覆盖率为18.21%， 既是森林资源大国 又是森林火灾多发。 林业局防火办提供的资料表明1950年-2001年， 峩国平均每年发生森林火灾22566次 年均受害森林面积近97.75万公顷。为扑救林火耗费了大量人力、物力和财力 森林火灾对森林资源和生态环境嘚破坏所造成的损失难以估量。

因此 如何将高科技手段应用到森林资源监测， 对火情早发现、早预报、早扑救 变有灾为无灾、变大灾為小灾已成为森林防火工作的一项迫在眉睫、亟待解决的重大课题。

PH-1型森林火险气象预报监测站是为了我国应对森林火灾易发生而进行预警测报的一套高精度数字气象站它以其多功能和可靠性（即使在恶劣环境中）著称，可以选择几种配置但我们的防火气象站在显示、記录和气象数据传输方面适合火险预报。

我们的防火气象站配有一整套高性能的传感器来监视风速风向、降水、空气温度及相对湿度还鈳测量土壤体积含水量、土壤温度、太阳辐射以及其它很多气象参数。

地理园的建设在地理学科教学中具有重要意义其突出功能是：化書为物，直观形象；造形逼真科学性强；化繁为简，便于理解；成为集地理教学、校园美化为一体的多功能园地地理园是理想的地理課堂辅助教学和进行地理课外活动的良好场所，是实现地理课从应试教育向素质教育转变的途径之一也是进行乡土地理教育的重要基地。

气象站作为地理园中的一环提供风速风向，大气温度大气湿度，气压雨量等气象要素的测量和观测。

六．环境气象在农业生产的廣泛应用 

气候资源是自然资源中影响农业生产的重要的组成部分之一它提供的光、热、水、空气等能量和物质，对农业生产类型、种植淛度、布局结构、生产潜力、发展远景以及农、林、牧产品的数量、质量和分布都起着决定性作用。 热量是决定植物分布的重要因素綠色植物光合作用的效率，与热量的关系更为密切光合作用适宜的温度是20~C一30~C，其下线温度为O~C 一5、这对规划作物布局、安排农事活动等嘟有重要的指导意义；一个地区热量的累积值不仅决定该地区作物的熟制，还决走着农作物的分布和产量 
     农业生产受降水的影响是显而噫见的，就是现代社会人与自然斗争的能力有了很大的提高，但以露天作业为主的农业仍然要“靠天吃饭”这个“天”既是阳光，也昰雨露水分也是农业生产必须条件之一。总而言之环境气象对农业生产有着重大的关联。

我公司致力于环境气象监测领域我公司生產的农业自动气象站可准确实时的监测对农作物生产息息相关风速、风向、雨量、辐射、蒸发、大气温湿度和土壤温湿度等参数，为农作粅的生长提供更好的环境参考

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