Тема: Метеорологические автоматизированные информационные системы
Для автоматизации дистанционного измерения метеовеличин и формирования метеоинформации, необходимой при метеорологическом обеспечении, устанавливаются и используются автоматизированные метеорологические измерительные системы (АМИС). Эти устройства представляют собой комплексную автоматическую систему получения, обработки, распространения и отображения в реальном времени метеорологических параметров. Расширенный объем автоматически измеряемой, обрабатываемой, формируемой и распространяемой метеоинформации обеспечивает комплексная радиотехническая аэродромная метеорологическая станция КРАМС-4.
Комплексная радиотехническая аэродромная метеорологическая станция КРАМС-4 (приложение) предназначена для выполнения следующих функций:
- измерения и сбора информации об основных метеорологических величинах на аэродроме;
- ручного ввода информации о метеовеличинах и других параметрах, не измеряемых автоматически;
- обработки информации;
- автоматического формирования и передачи сообщений;
Принцип действия и устройство. Принцип действия КРАМС-4 основан на использовании надежных высокопроизводительных персональных электронно-вычислительных машин со специальным программным обеспечением для проведения автоматических измерений метеовеличин с помощью подключенных датчиков и измерительных преобразователей, ручного ввода метеовеличин, обработки всей информации и автоматического формирования сообщений с выдачей на средства отображения и в линии связи. КРАМС-4 относится к автоматизированным измерительным системам, а по ГОСТ 21.039-75 — к системам человек-машина (СЧМ), т.е. состоящим из человека-оператора (техника-метеоролога, метеонаблюдателя) и электронно-вычислительной машины (ПЭВМ) с подключенными к ней датчиками, первичными и промежуточными измерительными преобразователями. Измерительный компонент состоит из датчиков, первичных и промежуточных измерительных преобразователей:
- датчики метеорологической оптической дальности — фотометры импульсные ФИ-1 и ФИ-2, трансмиссометры Миtras (фирмы Vaisala, Финляндия), «Пеленг СФ-01» (Республика Беларусь), нефелометры FD12/FD12Р (фирмы Vaisala, Финляндия);
- датчики яркости фона LM11, входящие в комплект трансмиссометров Миtras или нефелометров FD12/FD12Р (фирмы Vaisala, Финляндия);
- датчики высоты облаков — ДВО от КРАМС-2 с передатчиком и приемником РВО-2М, облакомер СТ25К, датчик ВНГО «Пеленг -2000»;
- датчики параметров ветра М127 (датчик мгновенной скорости и направления ветра анеморумбометра М63М-1).
- датчики атмосферного давления ДД от КРАМС-2, авиационный барометр РА21 и цифровые барометры серии РТВ220 (фирмы Vaisala, Финляндия);
- датчики температуры и влажности воздуха ДТВ от КРАМС-2, датчик температуры и влажности воздуха НМР 35О/45О (фирмы Vaisala, Финляндия);
Вычислительный компонент в КРАМС-4 представлен центральной вычислительной системой, состоящей из двух комплектов (основная и резервная) ПЭВМ с дисплеями, клавиатурой и манипулятором «мышь»; двух регистрирующих устройств (принтеров); базового и специального программного обеспечения.
Центральная система КРАМС-4 обеспечивает:
- управление работой датчиков, первичных и промежуточных измерительных преобразователей метеовеличин;
- ручной ввод метеовеличин, не измеряемых автоматически, и информации, необходимой для вычисления производной метеоинформации;
- обработку и преобразование информации, поступившей на вход ПЭВМ от датчиков, первичных и промежуточных измерительных преобразователей и ручного ввода, автоматическое включение этой информации в сводки погоды, передаваемые на средства отображения и в линии связи (выходная информация);
- обработку результатов шаропилотных наблюдений;
- регистрацию (архивацию) всей измеряемой и выдаваемой информации с возможностью распечатки ее на принтере в виде сводок, таблиц и графиков;
- печать журнала фактической погоды АВ-6;
- прием, обработку и картографическое представление радиолокационной информации при ее получении от АМРК «Метеоячейка»;
Связующий компонент представлен пакетом программ приема-передачи метеорологических данных «Метеосвязь», предназначенных для приема и передачи метеорологических данных по телеграфным и телефонным каналам связи. Технические характеристики. КРАМС-4 производит автоматические дистанционные непрерывные измерения и обработку следующих величин:
- метеорологической оптической дальности (видимости) с целью оценки (определения) дальности видимости на ВПП;
- яркости фона (при наличии датчика яркости фона);
- высоты нижней границы облаков (вертикальной видимости);
- мгновенной скорости и направления ветра с целью выдачи значений скорости и направления ветра, осредненных за 2 и 10 мин, и максимальной скорости ветра за 10 мин;
- атмосферного давления; осуществляется приведение его к уровню порогов ВПП и уровню моря;
- температуры и влажности воздуха.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Анемометр
с подогревом
WAA25
Все преимущества чашечного анемометра плюс эффективный подогрев. Бесконтактная, свободная от трения передача напряжения к чашкам. Подключение схемы подогрева управляется NTS резистором, измеряющим окружающую температуру. Пренебрежимо малая инерция и низкий порог срабатывания, отличная линейность вплоть до 75м/с.
Рабочая температура -50…+55°С. Диапазон измерения 0.4…75м/с. Погрешность ±0.17 м/с. Постоянная расстояния 2.0м. Порог чувствительности 0.5 м/с. Подогрев вала 10W ниже +4°С
КРАМС-4 ДАТЧИКИ
Анемометр АА151 -оптоэлектронный датчик с малой инертностью и с низким порогом чувствительности. Вертушка имеет три очень легких конических чашки, обеспечивающих хорошую линейность по всему рабочему диапазону до 75 м/с. Цифровой датчик не требует специальной калибровки.
Анодированный алюминий (полый) со скобой для установки на макушку мачты. Водонепроницаемая распределительная коробка, устанавливаемая на кронштейн, для подключения линии питания и сигналов. Внутри коробки имеется термостатный переключатель для включения подогрева при низких температурах.
Датчик температуры и влажности НМР45В
Разработан для измерения относительной влажности и температуры воздуха. Может быть сопряжен с широким рядом измерительного оборудования, такого как гидрологические станции, регистраторы, блоки управления, дисплеи, самописцы и лабораторное оборудование. Измерение влажности производится с помощью емкостного датчика. Диапазон измерения 0... 100% Погрешность при 20°С ±1%
Датчик температуры-диапазон измерения -40°С...+60°С
Радиационная защита не требующая обслуживания с фибергласовым покрытием полиэстироловая защита с отличной вентиляцией. Используется для защиты измерительных датчиков от солнечной радиации и осадков. Легкая установка обоих датчиков и самой защиты
Цифровой барометр серии РТВ220
Представляет собой серию цифровых барометров с полной компенсацией, предназначенных для работы в широком диапазоне давления и температуры. Барометры этой серии могут быть использованы как для производства точных измерений при комнатной температуре, так и для использования в составе автоматических погодных станций, работающих в экстремальных погодных условиях. В составе цифровых барометров серии РТВ220 используется силиконовый емкостной датчик абсолютного давления
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ:
Диапазон измерения давления 500...1100гПа
Облакомер СТ25К
Лазерный облакомер СТ25К является датчиком высоты облаков общего назначения нового поколения, использующим технологию импульсного диодного лазера для определения облаков, осадков и других явлений, затрудняющих видимость, точного определения высот облаков и вертикальной видимости. Малые размеры и небольшой вес позволяют использовать прибор при мобильной эксплуатации. Облакомер монтируется на вращающуюся ось фиберглассового основания, что позволяет менять угол наклона облакомера в любом направлении от -15° до +90° от вертикали. Направление измерения может быть скорректировано для лучшей репрезентативности, например, в направлении посадки самолета, а так же для тестирования по твердой цели. В блоке измерения находится вся действующая электроника и оптика, что дает возможность работы без основания и кожуха при мобильной эксплуатации. Предусмотрена дверца для обслуживания, которая также позволяет проводить обслуживание во время осадков. Работой управляет 16-бит микропроцессор. Быстродействующая ЕРRОМ используется как память программного обеспечения, что позволяет производить модернизацию программы без замены чипов памяти.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ:
Диапазон измерения 0...7.5 км. Время сканирования до 7.5 км 15 с. Точность (относительно твердой цели) ±2 % ±1/2 х. Разрешение 15м.
Импульс дальности 500 Лазер Импульсный диод. Длина волны 905 нм.
Безопасность для глаз Класс 1 Цикл измерения Программируемый 15... 120 секунд
Измеритель видимости
Измерение МОД производится измерением рассеяния инфракрасного излучения в воздухе. Прибор может использоваться для определения видимости в аэропортах, в дистанционных автоматических станциях погоды и для регистрации тумана на дорогах. Характерная черта датчика - автоматическая компенсация при различных типах осадков. Встроенные функции контроля гарантируют надежность данных.. Комбинация прогрессивной электроники и тщательной обработки сигнала гарантирует исключительную точность при любом состоянии погоды.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ: Диапазон 10... 50000м.
Угол рассеяния 330. Длина волны 875 нм Рабочая температура -40...+55°С
Датчик погоды FD12Р
Микропроцессорный многофункциональный датчик для автоматических станций погоды и систем наблюдения за погодой в аэропортах. Он объединяет функции измерителя МОД, основанного на принципе переднего рассеивания, и идентификатора фактической погоды. Кроме того, идентификатор может измерять интенсивность и количество жидких, твердых и смешанных осадков и рассчитать сумму осадков, водный эквивалент твердых осадков. Выдает данные текущей погоды, используя коды ВМО. Определяет метеорологическую и оптическую видимость с той же точностью, что и определитель видимости FD12.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ :
Диапазон видимости10...50000м . Текущая погода идентифицирует 11 различных типов осадков, определяет туман, дымку и мглу отчеты выдаются с определением интенсивности.
М-107
АРМС М-107 является измерительной системой. Информация, получаемая станцией, может использоваться для синоптических, климатических и других целей.