OAO	  気象計測システムの更新	
柳澤顕史(OAO/NAOJ)	  更新理由	• 2012年7月7日の落雷で、PointA	  の気象セン
サが故障したのを機に、観測所の気象計測システムを見直し、一新した。表面的には大きく変わっていない	  • 従来の計測システムは、維持・管理のコストが大きかった。そのコストダウンが心を砕いた部分	  新計測システムの特徴	
• 所内に点在する計測装置を、1台の計算機で一元管理	  • 計測装置個々に死活監視を行い、自動復帰を試みる。失敗したらメール通知	  • 全ての装置は、停電後自動復帰。維持の手間を極力省く工夫を施してある	  • 取得データはデータベースに登録。情報を必要とする、所内の望遠鏡や装置、および web	  を通じて配信。	  気象データ測定箇所	

74Dome内部	  温度、湿度	  Coude	  室	  温度5	  74望遠鏡	  温度9	  電気実験室	  雨滴5	  Point	  A	  温度、湿度、風向、	  風速、大気圧、	  
雨滴2、雨量	  Point	  B	  温度、湿度、雨滴2	  36Dome内部	  温度、湿度、大気圧	  50㎝	  Dome	  雨滴1	  本館サーバー室	  温度、湿度	  太陽クーデ	  サーバー室	  温度、湿度	  Point	  D	  温度、湿度、	  風向、風速、	  大気圧、雨量	  気象データ測定箇所と測定対象。これらの気象センサ類を、本館設置	  のPC:	  zephyros	  で一元管理している。	

気象センサの例	  ＠PointA	  (188cm望遠鏡ドーム屋外)	
新しく取り付けた気象センサ	

雨滴センサ	  （10sec間隔）	

1sec間隔でsampling	

雨量センサ	  （1min	  間隔）	

新気象センサ	  ＠PoiontA	  の諸元	
2012年7月の落雷にてPointA	  （188cm望遠鏡ドーム屋外）の気象センサが壊れたので、本機に更新した。温度、湿度、大気圧、風向、風速を計測できる。超音波風速計を採用しているため、機械的に壊れるリスクが少ないうえに、従来機より精確。	  Point	  Aの 雨滴センサ、雨量センサ	
雨量カウンタ	

しばらく利用されていなかった	  転倒マス型雨量計を使用して	  雨量計測を実現した。カウンタ	  は、通信機能つきで最も安価な	  RainFall	  observer	  通称 Amenbo	  を使用。直近の10min,	  24h	  の	  雨量、降り始めからの連続雨量	  を計測する。ダミー電池をつけて、	  連続使用できるように改造。	  

転倒マスの構造	

雨滴センサ	
高感度雨滴センサ	

高感度雨滴センサ2台の出力を、岡山観測所開発の	  マイコンボードで監視。シリアル通信機器を通して、	  管理PCに雨滴検出を伝達。	

転倒マス型雨量計(0.5mm)	

74ドーム外の雨滴センサを観測室前から、Point	  A	  に移動。ついでに、雨量センサも復活させた。	

気象計測システム ハードウエア・ブロック図	
Point	  A	  (188cm望遠鏡ドーム外）	
PC:	  obs600	

Rain	  Gauge	RF-­‐3	Rain	  Drop	  2	LCU	

TS	

HD200
1.3	

TS	

Data	  Logger	TS	Data	  Logger	

TS	TS	

Inside	  74（188cm望遠鏡ドーム内）	

LCU	

36	  Dome	  内外	  PC:	  grbana	
PC:	  zephyros	

Rain	  Drop	  5	
HD200
1.3	

TS	LAN	

HD52.3
D17	

本館	

HD200
1.3	
LCU	

Rain	  Drop	  2	USBRH	
太陽クーデ棟	  RS232C	
USB	
LAN	

長期の安定運用を目的として、産業用途に実績のあるTerminal	  Server(TS)	  を通信の	  要として採用した。壊れにくく、停電後の操作は不要。センサ類も停電後自動復帰。	

気象計測システム ソフトウエア・ブロック図	
daemons	

太陽クーデ
温度湿度	

PointA	  雨滴雨量センサ	Front-­‐end	74	  Inside	

Front-­‐end	

Rain	  MB	

Front-­‐end	

74	  
Temp	

Front-­‐end	Monitor	

異常のメール連絡	

Operator(s)	

logger	
zephyros	

RDBMS	  PostgreSQL	Weather	  report	  table	

PointA	  気象センサ		  PC:	  zephyros	  Rinda/Ruby	  でつくったネットワーク掲示版	

sensors	

update	graph	text	

Web	  server	  用に、Cron	  にて	  ステータスの定期更新。	

h\p://
www.oao.nao.ac.jp/weather	

気象モニタは pc:	  zephyros	  が一元管理。各機器データ収集、データアーカイブ、データベース処理を担っているほか、定期的に気象状況の変化を示すグラフを作成し、	  Web	  server	  に提供している。ソフトウエアの中核には ライブラリ Rinda/Ruby	  を利用して、非同期処理を実現している。各種 daemon	  は monit	  により自動復帰させ、計測器からのデータ出力異常が発見されたらオペレータにアラートメールを配信する。	  web	  配信しているテキスト情報	

実効雨量(eﬀ.	  Rain)は土中の水分に相当する量で、土砂災害との関連性が良い指標。	

Web	  で提供しているグラフ例	

各測定地点につき、day,	  week,	  month	  単位でグラフを提供している。	

観測所気象推移	  Point	  A	  2012/08-­‐2013/07	
直近の1年の各測定値（12時間平均）をプロットした図。	  
相対湿度は年間を通じて大きな	  変化はなくて平均70%程度。	  
絶対湿度は気温変化をトレース。	
平均的には風は穏やか。	  
瞬間最大風速 は15m/sを超える	  ことがある。	  
西風と北風が卓越している。	

月別降水量	  2012/10	  –	  2013/07	
350	  300	  250	  200	  150	  100	  50	  0	  

OAO	  PointA	  気象計測定結果	  2012/08-­‐2013/07	

年月	

気温[摂氏]	
平均	

最小	

相対湿度 [%]	
最大	平均	

最小	

絶対湿度 [g/m^3]	

最大	平均	

最小	最大	Aug-­‐12	26.54	  	 20.60	  	 34.37	  	 77.43	

40.38	

100	

19.21	  	9.48	  	25.20	  	Sep-­‐12	22.81	  	 15.90	  	 32.98	  	 81.14	

45.33	

100	16.60	  	 10.20	  	80.84	  	Oct-­‐12	16.11	  	7.80	  	 23.78	  	 70.13	

34.25	

100	9.61	  	5.10	  	15.39	  	Nov-­‐12	

8.98	  	2.40	  	 17.02	  	 72.73	

42.36	

100	6.46	  	3.20	  	12.80	  	Dec-­‐12	2.89	  	-­‐5.03	  	 11.51	  	 75.91	

33.67	

100	4.60	  	2.25	  	10.31	  	Jan-­‐13	1.76	  	-­‐5.04	  	9.68	  	 69.09	

31.01	

100	3.81	  	1.67	  	8.00	  	Feb-­‐13	2.43	  	-­‐4.40	  	 14.58	  	 71.82	

9.46	

100	

4.17	  	0.84	  	11.12	  	Mar-­‐13	

7.69	  	-­‐1.79	  	 18.96	  	 66.85	

29.98	

100	5.57	  	2.70	  	12.80	  	Apr-­‐13	

10.73	  	1.22	  	 22.47	  	 65.07	

19.35	

100	6.45	  	2.05	  	12.20	  	May-­‐13	

17.08	  	4.50	  	 26.60	  	 64.74	

7.77	

100	

9.34	  	1.71	  	19.60	  	Jun-­‐13	

21.13	  	 13.21	  	 30.18	  	 79.23	

34.36	

100	14.56	  	7.50	  	21.71	  	Jul-­‐13	

24.99	  	 18.30	  	 30.55	  	 81.25	

54.29	

100	18.60	  	 13.11	  	22.93	  	OAO	  PointA	  気象計測定結果	  2012/08-­‐2013/07	
年月	

風速 [m/s]	
平均	

瞬間最大	大気圧 [hPa]	
平均	最小	最大	Aug-­‐12	1.50	  	10.65	  	970.53	  	963.42	  	 976.70	  	Sep-­‐12	1.70	  	15.42	  	971.32	  	954.67	  	 978.90	  	Oct-­‐12	2.35	  	16.89	  	972.27	  	962.31	  	 981.20	  	Nov-­‐12	3.33	  	17.05	  	972.00	  	958.11	  	 982.58	  	Dec-­‐12	3.52	  	19.65	  	973.80	  	958.91	  	 985.93	  	Jan-­‐13	3.65	  	20.92	  	975.31	  	961.46	  	 987.87	  	Feb-­‐13	3.39	  	14.69	  	974.94	  	964.25	  	 985.99	  	Mar-­‐13	3.79	  	18.21	  	970.80	  	957.17	  	 980.77	  	Apr-­‐13	3.98	  	22.30	  	967.79	  	941.34	  	 980.10	  	May-­‐13	3.01	  	14.57	  	968.63	  	955.55	  	 977.13	  	Jun-­‐13	2.85	  	17.95	  	965.27	  	952.90	  	 975.48	  	Jul-­‐13	4.00	  	18.21	  	966.29	  	959.00	  	 972.88	  	Point	  A:	  結線概要	
観測室	
PointA
気象センサ	
PointA
気象タ
ワー電源	

Opt.	  Fiber	

SPD	

UPS	

EARTH	
(対地抵抗16Ω)	

データ取得
機器	

HUB	

Power	  Outlet	

SW	

西玄関	

LAN	

漏電ブ
レーカ	  EARTH	

2012年7月の落雷にて、74インチ望遠鏡ドーム内部の機器(HIDES他)に被害が	  出たのは、アースを PointA	  とドームで共通にしていたこと、データ送信ケーブル	  がメタルケーブルであったことが原因。今回は分離した。