АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ

Предлагаемая полезная модель относится к области метеорологии и предназначена, преимущественно, для производства приземных метеорологических измерений в условиях аэродрома и на метеорологической площадке обработки отображения и передачи результатов измерений в автоматизированные информационно-измерительные станции разной комплектации.
Автоматизированная метеорологическая станция [1, 2] предназначена для измерений, предварительной обработки, хранения, отображения и передачи результатов измерений в автоматизированные информационно-измерительные станции следующих физических параметров приземного слоя воздуха:
- скорости и направления ветра;
- температуры;
- относительной влажности;
- атмосферного давления;
- высоты нижней границы облаков;
- дальности видимости;
- высоты снежного покрова.
В состав станции входят следующие средства измерения:
- измеритель параметров ветра;
- измеритель давления, влажности, температуры;
- измеритель высоты нижней границы облаков;
- измеритель дальности видимости.
Эти средства измерения подключаются к центральному устройству, где происходит обработка, хранение и вывод на монитор результатов измерения. Центральное устройство обеспечивает цветовую, звуковую сигнализацию, автоматическую регистрацию в электронном журнале и вывод на печать результатов измерения.
В качестве прототипа к предлагаемой полезной модели может быть выбрана автоматизированная метеорологическая станция АМС-«ЛОМО МЕТЕО» - 02 [3], которая состоит из следующих средств измерения:
- шести измерителей дальности видимости ФИ-3, которые состоят из фотометрического блока и блока индикации;
- четырех лазерных малогабаритных измерителей высоты нижней границы облаков ЛИНГОМ 2, включающих измерительный блок и блок управления, при этом блок управления предназначен для управления измерительным блоком и обработки и отображения данных о высоте нижней границы облаков;
- четырех измерителей параметров ветра ИПВ-У, состоящих из блока измерительного и блока управления, осуществляющего обработку и отображения данных блока измерительного;
- двух измерителей давления, влажности, температуры, состоящих из измерительного блока и блока управления, который предназначен для обработки и индицирования данных о давлении, влажности и температуре.
Так средства измерения представляют собой отдельные приборы со своими блоками индикации и блоками управления, где индицируются результаты измерения, и с них передаются на центральное устройство.
Недостатки известной автоматизированной метеорологической станции заключаются в том, что блоки индикации и управления устанавливаются рядом с центральным устройством, такое их расположение занимает много места у метеонаблюдателей, а результаты измерения дублируются на мониторе центрального устройства.
Основной задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является увеличение надежности и срока службы станции, а также повышение удобства эксплуатации и работы обслуживающего персонала.
Для решения поставленной задачи предложена автоматизированная метеорологическая станция, которая, как и прототип, содержит фотометрические блоки измерителей дальности видимости, измерительные блоки высоты нижней границы облаков, блоки измерителей параметров ветра, блоки измерителей давления, влажности и температуры, центральное устройство, представляющее собой цифровую вычислительную машину для обработки данных и управления измерительными блоками, и панель индикации, которая подключена к выходу центрального устройства.
В отличие от прототипа станция дополнительно снабжена коммутатором измерителя дальности видимости, к входам которого подключены фотометрические блоки измерителей дальности видимости, коммутатором измерительных блоков нижней границы облаков, к которому подключены выходы измерительных блоков высоты нижней границы облаков, коммутатор измерителей параметров ветра, к которому подключены блоки измерителей параметров ветра, и коммутатор измерителей давления, влажности и температуры, к которому подключены блоки измерителей давления, влажности и температуры, при этом выходы всех коммутаторов подключены к входам центрального устройства, кроме того, в станцию дополнительно введены датчик яркости фона, датчик количества осадков и датчик высоты снежного покрова, выходы которых через соответствующие им коммутаторы также подключены к входам центрального устройства.
Сущность полезной модели заключается в том, что, благодаря тому, что, по сравнению с прототипом, в предлагаемой автоматизированной метеорологической станции функции блоков управления каждого измерительного канала выполняет один коммутатор.
Так, коммутатор измерителя дальности видимости выполняет функции нескольких блоков индикации, коммутатор измерительных блоков нижней границы облаков, выполняет функции нескольких блоков управления измерительными блоками и обработки данных о высоте нижней границы облаков, коммутатор измерителей параметров ветра выполняет функции нескольких блоков управления, осуществляющих обработку данных измерительных блоков и коммутатор измерителей давления, влажности и температуры выполняет функции блоков управления обработкой и индицирования данных о давлении, влажности и температуры.
Выходы всех коммутаторов подключены к входам центрального устройства.
Кроме того, в станцию дополнительно введены датчик яркости фона, датчик количества осадков и датчик высоты снежного покрова, выходы которых через соответствующие им коммутаторы также подключены к входам центрального устройства.
Такое конструктивное решение автоматизированной метеорологической станции позволяет уменьшить количество блоков управления, уменьшить количество входов в центральное устройство, в результате чего освобождается место у метеонаблюдателя, что улучшает удобство эксплуатации и работы обслуживающего персонала и не отвлекает его внимания на дублирующие данные.
Кроме того, преимущество предлагаемой полезной модели заключается в удешевлении автоматизированной метеорологической станции и в увеличении ее надежности и срока службы.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором на фиг.1 - изображена автоматизированная метеорологическая станция.
Автоматизированная метеорологическая станция содержит фотометрические блоки измерителей дальности видимости (БФ) 1, измерительные блоки высоты нижней границы облаков (БИО) 2, блоки измерителей параметров ветра (БИВ) 3, блоки измерителей давления, влажности и температуры (БИДВТ) 4, центральное устройство 5, представляющее собой цифровую вычислительную машину для обработки данных и управления измерительными блоками и панель индикации 6, которая подключена к выходу центрального устройства 5.
Автоматизированная метеорологическая станция дополнительно снабжена коммутатором измерителя дальности видимости 7, к входам которого подключены фотометрические блоки измерителей дальности видимости 1, коммутатором измерительных блоков нижней границы облаков 8, к которому подключены выходы измерительных блоков высоты нижней границы облаков 2, коммутатор измерителей параметров ветра 9, к которому подключены блоки измерителей параметров ветра 3, и коммутатор измерителей давления, влажности и температуры 10, к которому подключены блоки измерителей давления, влажности и температуры 4.
Выходы всех коммутаторов 7, 8, 9 и 10 подключены к входам центрального устройства 5.
В станцию дополнительно введены датчик яркости фона 11, датчик количества осадков 12 и датчик высоты снежного покрова 13, выходы которых через соответствующие им коммутаторы 14, 15 и 16 также подключены к входам центрального устройства 5.
В качестве коммутаторов могут быть использованы:
- блок коммутации МЕСП.434945.101 - для приборов типа ФИ-2, ФИ-3, в которых передача и приеме сигналов информации осуществляется в аналоговом виде;
- МОХА NPort IA 5450 AI - Т - для приборов, в которых передача и прием сигналов информации осуществляется при помощи RS485, RS232 интерфейса в цифровом виде.
Работа автоматизированной метеорологической станции осуществляется следующим образом.
Информация о измеренных физических параметров приземного слоя воздуха от фотометрических блоков измерения дальности видимости БФ 1-БФ n, измерительных блоков высоты нижней границы облаков БИО 1-БИО n, блоков измерительных параметров ветра БИВ 1-БИВ n, блоков измерительных давления, влажности и температуры БИДВТ 1 - БИДВТ n и датчиков яркости фона 11, количество осадков 12, высоты снежного покрова 13 поступает через линии связи на коммутаторы от БФ 1 - БФ n на коммутатор 7, от БИО 1 - БИО n на коммутатор 8, от БИВ 1 - БИВ n на коммутатор 9, от БИДВТ 1 - БИДВТ n на коммутатор 10, от датчиков 11 на коммутатор 14, от датчиков 12 на коммутатор 15 и от датчиков 13 на коммутатор 16. Коммутаторы осуществляют обмен данных между центральным устройством 5 и блоками и датчиками.
Информация с коммутаторов 7, 8, 9, 10, 14, 15, 16 поступает на центральное устройство 5, где осуществляется предварительной обработка, хранения данных с блоков и датчиков, отображения данных на панели индикации 6.
Таким образом, в предлагаемой автоматизированной метеорологической станции достигнуто увеличение ее надежности и срока службы и сокращены затраты на ее изготовление.
Благодаря уменьшению количества блоков управления, а также уменьшения количества входов в центральное устройство, высвободилось место у метеонаблюдателя, что позволило улучшить удобство его работы и обслуживания, не отвлекаясь на избыточность информации дублирующих данных.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Российская Федерация, патент на изобретение №2297019, МПК: G01W 1/02, опубл. 10.04.2007 г.
2. Российская Федерация, заявка на изобретение №2003124251/28, МПК: G01W 1/02, опубл. 10.02.2005 г.
3. Технические условия «Автоматизированная метеорологическая станция» АМС «ЛОМО-МЕТЕО», ТУ 4313-001-5619589-2010 (МЕСП.416318.000), 2010 г. - прототип.