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1、地面气象观测仪自动化计量业务技术要求(1.0版)2024年5月中国气象局综合观测司333566680003347889022234457788999900(1.1.1111111111222222222222222233I前言2技术要求2.2 温度自动计依系统业务技术要求.2.2.1 适用对象2.2.2 功能要求2.2.3 性能要;R2.3 湿度自动计量系统业务技术要求.2.3.1 适用对象2.3.2 功能要求2.3.3 性能要2.4 气压自动计送系统业务技术要求.2.4.1 适用对象2.4.2 功能要求2.4.3 性能要2.5 .自动计址系统业务技术要求.2.5.1 适用对象2.5.2 功能
2、要求2.5.3 性能要求2.6 风速自动计址系统业务技术要求2.6.1 适用对象2.6.2 功能要求2.6.3 性能要求2.7 风向自动计量:系统业务技术要求.2.7.1 适用对象2.7.2 功能要求2.7.3 性能要,依2.8 自动计及系统信息化技术要求.2.8.1 适用对象2.8.2 信息化功能要求2.8.3 计收证书产M输出数据格式2.8.4 计算资源及网络要求3自动化业务能力要求3.1 温度自动计量系统业务能力要求一3.2 湿度自动计J1.t系统业务能力要求.3.3 压自动计依系统业务能力要求.3.4 南城自动计量系统业务能力要求.3.5 风速自动计量系统业务旎力要求3.6 风向自动计
3、疑系统业务能力要求.4配套菸础设施要求4.2 墙面及地面4.3 实脸型环境314.4 供电314.5 照明324.6 用水325其他要求325.1 可SE性325.2 件棒性325.3 兼容性335.4 可维护性33附件:气象计量证书产品数据格式341前言为提升地面气象观测仪自动化计量能力,进一步提高气象计量业务效率,指导地面气象观测仪自动化计量能力建设。中国气象局综合观测司委托中国气象局气象探测中心,内蒙古、辽宁、江苏、浙江、安徽、山东、湖南、广西、贵州、青海、新疆省(区)气象局装备保障部门联合制定地面气象观测仪自动化计量业务技术要求(1.0版)。本文件适用于地面气象观测仪白动化计量系统的研
4、制生产、测试验收和业务运行。2技术要求2.1总体要求地面气象观测仪自动化计量系统包括温度自动计量系统、湿度自动计量系统、气压自动计量系统、雨量自动计量系统、风速自动计量系统和风向自动计量系统,各系统应能够白动完成地面气象观测仪计量工作,且满足以下要求:(1)系统应集成计量标准器及其配套设备,具备按照相关计量技术规范要求开展全自动批量计量的能力,自动提供准确的测量结果和满足计量技术规范要求的不确定度。(2)系统应具备与计量业务系统数据交互功能,如获取传感器基础数据和上传计量数据信息等,数据格式须符合省级气象计量信息标准数据格式(气测函(2023)281号)要求。(3)系统应具备批量扫码信息识别功
5、能,自动实现被检传感器、二维码和数据采集通道的匹配。(4)系统应支持从智能气象测量仪通信接口获取设备唯标识(U1.D),从计量业务系统关联获取设备信息,与数据采集通道匹配。(5)系统应具备便捷式接线设计,支持线路盲接。(6)系统应支持标准器、配套设备、被检传感器数据实时图形化显示。(7)系统应具备一键启动功能,能够实现计量环节全自动运行,自动完成检定(校准)点控制、稳定性判断和数据采集等。(8)系统应具备计量数据白动处理功能,按照计量技术规范要求生成相应原始记录,自动提示传感器是否合格。(9)系统应具备证书定制功能,根据审核和批准结果自动生成证书和检定结果通知书,原始记录和证书格式可根据需求定
6、制。(10)系统应具备冗余设计和故障恢复能力,确保在自动辅助设备故障或网络故障等情况下,计量工作可在人工模式下正常完成。(I1.)系统应具有电气安全、控制安全和数据安全设计,防止系统运行过程中出现危及人身、设备设施和数据信息安全的状况;系统具备访问控制和加密通信等安全机制,确保数据的完整性和保密性。(12)系统应具备可扩展性,具有二次开发接口,具备灵活配置计量技术规范参数的能力,能够适应业务发展需求.(13)系统应具备计量数据本地显示和存储功能。(14)系统应能够实时监测设备运行情况,自动判断设备工作状态,当设备出现异常应能够示警,严重时应终止设备运行。2.2 温度自动计量系统业务技术要求2.
7、2.1 适用对象温度自动计量系统适用于自动气象站伯电阻温度传感器(以下简称温度传感器)、智能气温测量仪和智能地温测量仪自动计量业务。2.2.2 功能要求温度自动计量系统设计分为单槽多点变温计量和多槽单,点恒温计量两种模式。单槽多点变温计量模式由温度标准器、温场控制设备、环境监测模块、多通道数据采集模块、传感器辅助工装件、通信传输模块、供电系统和电源控制模块组成,其硬件结构如图2-1所示。囱回图2-1单梢多点变限计5械式温度自动计量系统结构框图多槽单点恒温计量模式的硬件结构由温度标准器、温场控制设备、环境监测模块、多通道数据采集模块、传感器辅助工装件、自动输送模块、通信传输模块、供电系统和电源控
8、制模块组成,其硬件结构如图2-2所示。图2-2多楙单点恒温计量模式温衣自动计量系统结构框图单槽多点变温计量模式应能实现被检设备在单个温场控制设备中完成多点全计量流程,系统自动完成温场控制设备的变温控制及必要的温场介质补充、更换。单槽多点变温计量模式应具备单机单次不低于16支温度传感器或6支智能气(地)温测量仪计量能力。该模式下温度自动计量系统具有多任务集约控制功能,可通过倍增成套硬件设备来扩展计量能力。多槽单点恒温计量模式应能实现系统依托自动输送模块实现被检设备在各个温场控制设备中的单点计量,被检设备在各个温场控制设备间的移动由系统按照计量流程自动控制,并行协同完成全计量流程。多槽单点恒温计量
9、模式应具备单工装模块不低于16支温度传感器或6支智能气(地)温测量仪计量能力。多槽单点恒温计量模式下,系统应兼容单槽多点变温计量模式。2.2.3 性能要求温度自动计量系统技术性能要求如表2-1所示。表2”温度自动计量系统技术性能要求类别设曾名称主要技术指标适用场景标准器标准钿电阻温度计测星苞国满足:(-60-80):准确发等级:一等或二等.适用于标准器固定干单个温场控制设得中;智能气温测贵仪计盘应选择一等标准的电阻温度计作为标准器.精密测温仪测所越围满足:(-60-80):最大允许误差:0.02C或0.05C适用于标准器和被检仪器同步移动的情形:智能气海测量仪计附应选择最大允许误差0.02C的
10、精密测图仪作为标准器,配套设备精密测温电桥相对误差不大于IXKr5.与标准钠电阻温度计配套使用。多通道电阻测技仪电阻测E:范附:d激励电流W1.mA;W15PPm或0.4mft0-400).激励电在W1.mA:15PPm或0.5m(04(X)0)C,激励电流WO.ImA钿电阻测量通道数:不少于16路4线制接入通遒;电阻分辨力:S1.m(检定PtHx)B4).适用于测量被检温度传感器的四规制电阻值。温场控制设得温度范围:(-60-80)C:温衣均匀性:水平温差E0.02X?(-60-0)C时,O.OC0-8)C时:破大温差W002CC时,WOQ1.C(080)七时:温度波动性:0.02C/10m
11、in(-M-80C:有效工作区域尺寸:测试槽开口应不小T145mm,深度应不小F450mm;具缶自动换液、补液功能:配相排气装也.防止导热介质挥发污染空气:具备远程控温设置、压缩机启停、开关机等功能。环境监测设备温度测址池围:0-50)C,最大允i午误差:+0.5C;湿度测鬓范Ba1.(10-90)%RH:最大允许误差:5%RH.辅助设备供电系统及电源控制模块输出电压范用I(0-24)VDC;输出数ft:不低干多通道电阻测仪测址通道:输出精度:0.1V:内汽电池;支持不低于连续8小时供电.适用于被检仪潴是智能气温测量仪时的设备供电。通信传输模块支持WIFRUSB.1.AN或RS-232等方式。
12、设备信息采集和智能识别模块支持被检传感器快速便捷接入系统,具备:维码扫描,自动在计量业务系统中印配传骋器将础数据信息,实现二维码、被检传序器和采集通道自动匹配.自动输送模块实现被检传字零在不同温场控制设招问自动切换功能,负重能力需满足传感器工奘及负荷更显要求,在加教传感器工装下具有防熊动/抖动设计,防止介侦外激.适用于多榜单点恒温模式中被检设备的自动输送。2.3 湿度自动计量系统业务技术要求2.3.1 适用对象湿度自动计量系统适用于自动气象站湿度传感器和智能湿度测量仪自动计量业务。2.3.2 能要求湿度自动计量系统设计分为温湿度仪检定箱计量和湿度发生器计量两种模式。温湿度仪检定箱计量模式由温湿
13、度仪检定箱、精密露点仪、多通道数据采集器、直流供电电源、上位机等配套设备组成,如图2-3所示。该模式卜.,温湿度仪检定箱提供稳定的湿度环境,精密露点仪作为湿度标准器,多通道数据采集器用于采集被检湿度传感器的电信号,直流供电电源为被检传感器供电,上位机检定系统软件可以控制温湿度仪检定箱、精密露点仪和多通道数据采集器等设备,按照计量技术规范要求实现湿度传感器的自动计量工作。温湿度仪检定箱计量模式具有单机单批次不低于24支计量能力。支持超差传感器的自动调整和重检。系统具有多任务集约控制功能,可通过倍增温湿度仪检定箱来扩展计量能力。图2-3温湿度仪检定箱计量模式自动计玳系统结构框图湿度发生器计量模式由
14、湿度发生器(双压法)、智能工装模块、自动传输模块和上位机等配套设备组成,如图2-4所示。该模式下,湿度发生器提供稳定的湿度环境和标准数值,智能工装模块用于采集被检湿度传感器的电信号及供电,自动传输模块用于传感器自动搬运,上位机检定系统软件可以控制湿度发生器和自动传输模块等设备,按照相关计量技术规范要求实现湿度传感器的白动计量工作。湿度发生器计量模式具有单机单批次不低于5支计量能力。支持超差传感图2-4湿度发生器计肽模式力动计量系统结构框图2.3.3 性能要求温湿度仪检定箱计量模式卜的湿度自动计量系统技术性能要求如表2-2所示。表2-2温湿度仪检定箱计试模式技术性能要求类别名称主要技术指标适用场景标准器精密露点仪就点测量范围:(-20-20)C:露点最大允许误差;0.2C:湿度最大允许谡差:.0%RH适用于自动气飘站湿度传感器的计址业务。配套设备温湿度仪检定粕相度调节范困:(IO95%RH;工作温度范困:(5-50)T:温度波动度:士0.2:温度均匀度:0.3r:湿度波动收:0.8%RH;温度均匀度:1.0%RH:测试室尺寸:不低于3001.环境监刈设备温度测量范围:(050)C,最大允许谈拈士0.5。湿度测显范围:(1090%RH,最大允许误差:5%RH;气压测埴范围:(SOO-I1.OO)hPa.最大