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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上附件2降水現(xiàn)象儀功能規(guī)格需求書（試行版）中國氣象局綜合觀測司2013年11月專心-專注-專業(yè)目 錄1 前言降水是指從天空降落到地面上的液態(tài)或固態(tài)的水，降水現(xiàn)象觀測是地面氣象觀測的基本內(nèi)容之一。實現(xiàn)降水現(xiàn)象自動觀測，將有效提高觀測的頻次和質(zhì)量，為預(yù)報服務(wù)提供更多有價值的氣象信息和觀測產(chǎn)品，是氣象觀測自動化的重要組成部分。本需求書在天氣現(xiàn)象儀功能規(guī)格需求書（試驗版）的基礎(chǔ)上，根據(jù)降水類天氣現(xiàn)象的實際觀測需求修訂而成。本功能需求書由中國氣象局氣象探測中心牽頭編寫。1.1目標(biāo)本功能規(guī)格需求書以實現(xiàn)降水現(xiàn)象自動化觀測為目標(biāo)，以天氣預(yù)報、氣候預(yù)測、人工影響天氣、氣象服務(wù)的需求為出

2、發(fā)點，依托天氣現(xiàn)象儀功能規(guī)格需求書（試驗版），提出降水現(xiàn)象儀的基本功能需求，旨在指導(dǎo)降水現(xiàn)象儀的設(shè)計、研發(fā)與使用。1.2適用范圍本需求書適用于地面氣象觀測中降水現(xiàn)象儀的研發(fā)、考核、定型和使用。1.3編寫依據(jù)地面氣象觀測規(guī)范（中華人民共和國氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，2007年）氣象儀器和觀測方法指南（第七版）（世界氣象組織，2005年）綜合氣象觀測系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃（2010-2015年）（中國氣象局，2009年）新型自動氣象（氣候）站功能規(guī)格書（中國氣象局，2010年）2 功能要求能夠自動實現(xiàn)降水天氣現(xiàn)象要素觀測，數(shù)據(jù)采樣、存儲和處理，并按照規(guī)定數(shù)據(jù)格式輸出。2.1觀測要求觀測要素：實現(xiàn)對雨、毛毛雨、雪、雨夾雪

3、、冰雹等5種天氣現(xiàn)象的自動觀測與識別。2.2數(shù)據(jù)格式以中國氣象局氣象探測中心發(fā)布的地面觀測氣象數(shù)據(jù)字典中天氣現(xiàn)象部分?jǐn)?shù)據(jù)格式為準(zhǔn)。3 組成結(jié)構(gòu)降水現(xiàn)象儀由傳感器、數(shù)據(jù)采集、外圍設(shè)備，及相關(guān)軟件構(gòu)成等部分組成。3.1 傳感器降水傳感器檢測降水信號，并區(qū)分降水類型。3.2 數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集部分指數(shù)據(jù)采集箱，內(nèi)含接口單元、中央處理單元、存儲單元等。3.3 外圍設(shè)備外圍設(shè)備包括供電電源和通訊接口等。3.4采集軟件 采集軟件運(yùn)行在數(shù)據(jù)采集控制單元中，應(yīng)包含數(shù)據(jù)采集、通信、控制、支持時間同步、采集參數(shù)自動保存、自重啟、降水現(xiàn)象觀測與識別、參數(shù)設(shè)置與信息查看等功能。4 技術(shù)要求（1）降水類天氣現(xiàn)象識別準(zhǔn)確率

4、：不小于90%（2）資料輸出頻次：1min5環(huán)境適應(yīng)性要求5.1氣候條件工作溫度：4050相對濕度：10%100%大氣壓力：4501060hpa太陽輻射：1120w/m2降水強(qiáng)度：06 mm/min5.2生物條件降水現(xiàn)象儀應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆烂咕胧?，但除非使用在特殊的環(huán)境條件或使用方有要求時，不必通過長霉試驗來鑒定其抗霉菌能力。降水現(xiàn)象儀應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆乐箘游飺p壞措施，如鼠咬、蟻啃等。工作在正常大氣條件下的降水現(xiàn)象儀，應(yīng)在材料、表面涂覆和工藝上采取相應(yīng)的措施，使其具有一定的抗化學(xué)活性物質(zhì)危害的能力。鹽霧試驗時間應(yīng)不少于48小時，其他試驗條件符合有關(guān)行業(yè)或國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。5.3機(jī)械條件正弦穩(wěn)態(tài)振動：位

5、移 1.5mm加速度 5 m/s2頻率 29Hz ；9200Hz非穩(wěn)態(tài)振動（沖擊）：峰值加速度 40m/s2自由跌落：高度0.25m傾跌角度：305.4電磁兼容性要求5.4.1電磁騷擾限制要求降水現(xiàn)象儀電源端口和信號端口的傳導(dǎo)騷擾限制要求分別見表1和表2。表1 電源端口傳導(dǎo)騷擾限值頻率范圍（MHz）限值（dBV）準(zhǔn)峰值平均值0.150.5665656460.5556465306050表2 信號端口傳導(dǎo)共騷擾限值頻率范圍（MHz）電壓限值（dBV）電流限值（dBA）準(zhǔn)峰值平均值準(zhǔn)峰值平均值0.150.584747464403030200.53074643020降水現(xiàn)象儀電源端口和信號端口的輻射騷

6、擾限值應(yīng)滿足表3的要求。表3 在10m距離測量的輻射騷擾限值頻率范圍 (MHz)限值 dB(V/m)30230302301000375.4.2電磁抗干擾度要求降水現(xiàn)象儀的各端口電磁抗擾度要求應(yīng)滿足表4的要求。表4 端口電磁抗擾度要求內(nèi)容試驗條件交流電源端口直流電源端口控制和信號端口1.2/50S(電壓)8/20S(電流)浪涌沖擊抗擾度線對地：2KV線對地：1KV線對地：1KV電快速瞬變脈沖群抗擾度2KV 5Kz1KV 5Kz2KV 5Kz射頻電磁場輻射抗擾度80MHz-1000 MHz3v80 AMk（1KHz）80MHz-1000 MHz3v80 AMk（1KHz）80MHz-1000 MH

7、z3v80 AMk（1KHz）靜電放電抗擾度接觸放電：4KV空氣放電：8KV接觸放電：4KV空氣放電：8KV接觸放電：4KV空氣放電：8KV6 電源要求（1）接入電源為交流單相電源（2）電壓：220V15%（3）交變頻率：502.5 Hz7 可靠性要求產(chǎn)品應(yīng)進(jìn)行可靠性設(shè)計、試驗和驗證工作?？煽啃裕?MTBF(Q1) 3000小時8可維護(hù)性要求整個系統(tǒng)易于擴(kuò)展和維修。各部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)充分考慮維修的方便性、快捷性和不易誤操作性。接線標(biāo)志清晰不易混淆，應(yīng)采取充分的措施保證即使非專業(yè)人員操作也不易產(chǎn)生誤操作。提供傳感器和通訊的狀態(tài)監(jiān)控。平均維修時間（MTTR）要求：40 min9 安全要求9.1標(biāo)記

8、要求9.1.1產(chǎn)品標(biāo)識降水現(xiàn)象儀至少應(yīng)標(biāo)明：制造廠商名或商標(biāo)或識別標(biāo)記制造廠商規(guī)定的產(chǎn)品型號、名稱或型號標(biāo)志數(shù)據(jù)采集器的型號、名稱和序列號傳感器的型號、名稱和序列號9.1.2熔斷器在每一熔斷器座上或其就近處標(biāo)上標(biāo)記，該標(biāo)記應(yīng)標(biāo)出熔斷器的額定電流，如果該熔斷器能裝上不同電壓額定值的熔斷器，則還應(yīng)同時標(biāo)出熔斷器的額定電壓。9.1.3電源開關(guān)電源開關(guān)應(yīng)標(biāo)明電源“通”“斷”位置。9.1.4電擊危險使用市電的降水現(xiàn)象儀應(yīng)在外殼顯著位置設(shè)“當(dāng)心電擊危險”安全標(biāo)記。9.1.5其他標(biāo)記降水現(xiàn)象儀的其他標(biāo)記要求和方法應(yīng)符合有關(guān)行業(yè)和國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。9.2文件要求隨同降水現(xiàn)象儀應(yīng)提供含有下述內(nèi)容的文件：技術(shù)說明書

9、和使用或操作說明。從上述文件能夠獲得技術(shù)幫助的制造廠或供貨方的名稱、地址和盡可能多的通訊聯(lián)系方式、所有必要警告及注意事項，避免人員傷亡或設(shè)備損壞，此外還必須包括下列基本內(nèi)容：（1）簡介內(nèi)容包括設(shè)備在現(xiàn)場可更換組件的逐項說明。降水現(xiàn)象儀額定工作條件，如：供電電壓或電壓范圍，頻率或頻率范圍，以及功率或電流的額定值；所有輸入和輸出連接的詳細(xì)描述；為降水現(xiàn)象儀設(shè)計給定的環(huán)境條件范圍。（2）安裝包括：場地布置、定位和安裝和調(diào)試要求；保護(hù)接地說明；與電源的連接；具體維護(hù)要求。（3）操作包括：在所有工作狀態(tài)下，操作控制鍵的識別和使用；損耗材料更換的說明；清潔說明。（4）維護(hù)為安全目的所需，由用戶進(jìn)行的預(yù)防性

10、維護(hù)和檢查應(yīng)在說明書中詳細(xì)給出。包括傳感器在現(xiàn)場維護(hù)時需要的所有常規(guī)維護(hù)維修程序。由常規(guī)維護(hù)進(jìn)度表和詳細(xì)維護(hù)流程組成。所有需要維護(hù)的項目名稱及部件號、制造商都應(yīng)逐一列出。提供詳細(xì)的校準(zhǔn)程序。（5）部件清單包括：項目名稱、參考標(biāo)識、廠商代碼和零件編號。（6）圖紙包括所有大號圖紙。印刷電路版的原理圖、裝配圖、面板和機(jī)箱連接線。此外，還應(yīng)提供性能測試報告、環(huán)境測試報告、功能檢測報告、一般性檢查報告等，用于降水現(xiàn)象儀的質(zhì)量評定。9.3結(jié)構(gòu)安全降水現(xiàn)象儀結(jié)構(gòu)上的棱緣或拐角，應(yīng)倒圓和磨光。對于在產(chǎn)品壽命期內(nèi)無法始終保持足夠的機(jī)械強(qiáng)度而需要定期維護(hù)或更換的部件，應(yīng)在產(chǎn)品使用說明書上醒目地載明更換周期，并著重

11、注明不這樣做的危險性。用作電氣連接或其他連接的螺釘連接件，如果其松脫或損壞會影響安全，所以應(yīng)能承受正常使用時的機(jī)械壓力。室外無防護(hù)條件下使用的降水現(xiàn)象儀或部件，如無特殊要求，其外殼防護(hù)等級應(yīng)規(guī)定為IP65。9.4電氣安全9.4.1防電擊危險機(jī)箱內(nèi)帶危險電壓的導(dǎo)電部件都應(yīng)有防護(hù)措施，足以避免操作人員可能用手或一般維修工具直接接觸。把危險電壓引入機(jī)箱的導(dǎo)線在穿過機(jī)箱外殼處應(yīng)有絕緣防護(hù)措施，這些導(dǎo)線進(jìn)入機(jī)箱后應(yīng)適當(dāng)走線和固定，機(jī)箱內(nèi)所有和這些導(dǎo)線可能直接接觸的金屬零部件都應(yīng)有接地措施，以防一旦導(dǎo)線絕緣損壞，這些金屬零部件不致帶有危險。9.4.2保護(hù)接地措施降水現(xiàn)象儀各獨立部件和傳感器都應(yīng)有保護(hù)接地措

12、施。各保護(hù)接地線不應(yīng)構(gòu)成回路，應(yīng)在導(dǎo)電的底板或機(jī)架上設(shè)置一個點，作為保護(hù)接地、電源接地的公共接地點。從這點到地的連接應(yīng)連續(xù)永久，連接導(dǎo)線截面積不小于16mm2。接地端子或接地接觸件與需要接地的零部件之間的連接電阻不應(yīng)超過0.1。9.4.3過流保護(hù)使用市電的降水現(xiàn)象儀，必須對一次電路設(shè)置過流保護(hù)裝置。9.4.4基本電氣安全要求（1）絕緣電阻使用市電供電時，在電源的初級電路和機(jī)殼絕緣電阻不小于2M。使用12V直流電源供電時，電源初級電路和機(jī)殼間絕緣電阻，不應(yīng)小于1M。（2）泄漏電流使用市電供電時，降水現(xiàn)象儀泄漏電流值不得超過3.5mA。（3）抗電強(qiáng)度使用市電供電的降水現(xiàn)象儀，電源的初級電路和機(jī)殼間

13、應(yīng)能承受幅值1500V，電流5mA的沖擊耐壓試驗，歷時一分鐘，試驗中不應(yīng)出現(xiàn)飛弧和擊穿。試驗結(jié)束后儀器能正常工作。使用低壓直流電源供電的降水現(xiàn)象儀，電源的初級電路和機(jī)殼間應(yīng)能承受幅值500V，電流5mA的沖擊耐壓試驗，歷時一分鐘，試驗中不應(yīng)出現(xiàn)飛弧和擊穿。試驗結(jié)束后儀器能正常工作。10防雷要求10.1一般要求應(yīng)具備防直接雷擊和防雷擊電磁脈沖的措施,防雷安全要求和設(shè)計應(yīng)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。防雷類別的確定：根據(jù)QX4-2000第6條的規(guī)定確定防雷類別。10.2直接雷擊的防護(hù)措施降水現(xiàn)象儀的傳感器、室外采集器、供電系統(tǒng)、無線通訊的天線等，應(yīng)處在接閃器的保護(hù)范圍內(nèi)。防直接雷擊的沖擊接地電阻應(yīng)不大于10

14、。10.3雷擊電磁脈沖的防護(hù)10.3.1屏蔽措施傳感器的信號線應(yīng)采用屏蔽電纜，采用非屏蔽電纜時，應(yīng)外穿金屬管。電纜的屏蔽層和金屬管下端應(yīng)接到地網(wǎng)上。降水現(xiàn)象儀到室內(nèi)的電纜線應(yīng)敷設(shè)在電纜溝內(nèi)。敷設(shè)電纜溝有困難時，在入戶前應(yīng)穿金屬管埋地。10.3.2等電位連接和采用公用接地系統(tǒng)當(dāng)各傳感器分散布設(shè)時，應(yīng)采用共用接地系統(tǒng)（地網(wǎng)），將所有金屬部件就近連接到該接地系統(tǒng)上。共用接地系統(tǒng)（地網(wǎng)）的接地電阻應(yīng)不大于4。10.3.3供電系統(tǒng)電涌保護(hù)措施降水現(xiàn)象儀采用電網(wǎng)或自備發(fā)電機(jī)供電時，應(yīng)在交流配電盤處加裝沖擊通流量Iimp不小于12.5kA的SPD；在室內(nèi)微機(jī)電源用電插座上，加裝標(biāo)稱通流量In不小于5kA的S

15、PD；在室外采集器電源用電箱內(nèi)，加裝標(biāo)稱通流量In不小于20kA的SPD；供電系統(tǒng)的電涌保護(hù)器的安裝要求，應(yīng)符合將要頒布的QX2規(guī)定；11 結(jié)構(gòu)和外觀要求11.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)要求機(jī)械結(jié)構(gòu)應(yīng)利于裝配、調(diào)試、檢驗、包裝、運(yùn)輸、安裝、維護(hù)等工作，更換部件時簡便易行。各零部件應(yīng)安裝正確、牢固，無機(jī)械變形、斷裂、彎曲等，操作部分不應(yīng)有遲滯、卡死、松脫等。11.2 機(jī)械強(qiáng)度要求降水現(xiàn)象儀和各種部件，如立柱、傳感器安裝支撐件等，應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和防腐蝕能力，確保在產(chǎn)品壽命期內(nèi)，不因外界環(huán)境的影響和材料本身原因而導(dǎo)致機(jī)械強(qiáng)度下降而引起危險和不安全。11.3 材料與涂覆要求11.3.1 材料要求應(yīng)選用耐老化材料、抗腐蝕抗生銹材料、良好的電氣絕緣材料等，禁止使用不符合有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的劣質(zhì)材料。11.3.2 涂覆要求各零部件，除用耐腐蝕材料制造外，其表面應(yīng)有涂、敷、鍍等工藝措施，以保證其耐潮、防霉、防鹽霧的性能。需要涂復(fù)的零件，表面涂、敷、鍍層應(yīng)均勻，覆蓋面達(dá)100%。11.4 外觀要求外觀應(yīng)整潔，無損傷和形變，表面涂層無氣泡、開裂、脫落等現(xiàn)象。