《天氣現(xiàn)象自動化觀測系統(tǒng)功能規(guī)格需求書》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《天氣現(xiàn)象自動化觀測系統(tǒng)功能規(guī)格需求書（15頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

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)

2、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

3、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、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)象部分數(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

4、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：不小于90% （2）資料輸出頻次：1min 5環(huán)境適應(yīng)性要求 5.1氣候條件 工作溫度：－40℃～＋50℃ 相對濕度

5、：10%～100% 大氣壓力：450～1060hpa 太陽輻射：1120w/m2 降水強度：0~6 mm/min 5.2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機械條件 正弦穩(wěn)態(tài)振動：位移 1.5mm 加速度 5 m/s2 頻率

6、 2～9Hz ；9～200Hz 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：30° 5.4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（dBμV） 準(zhǔn)峰值 平均值 0.15～0.5 66～56 56～46 0.5～5 56 46 5～30 60 50 表2 信號端口傳導(dǎo)共騷擾限值 頻率范圍（MHz） 電壓限值（dBμV） 電流限值（dBμA） 準(zhǔn)峰值 平均值 準(zhǔn)峰值 平均值 0

7、.15～0.5 84～74 74～64 40～30 30～20 0.5～30 74 64 30 20 降水現(xiàn)象儀電源端口和信號端口的輻射騷擾限值應(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(μV/m)] 30～230 30 230～1000 37 5.4.2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 1.2/50μS(電壓) 8/20μS(電流) 浪涌沖擊抗擾度 線對地：±2

8、KV 線對地：±1KV 線對地：±1KV 電快速瞬變脈沖群抗擾度 ±2KV 5Kz ±1KV 5Kz ±2KV 5Kz 射頻電磁場輻射抗擾度 80MHz-1000 MHz 3v 80﹪ AMk（1KHz） 80MHz-1000 MHz 3v 80﹪ AMk（1KHz） 80MHz-1000 MHz 3v 80﹪ 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：±8KV 6 電源要求 （1）接入電源為交流單相電源 （2）電壓：220V±15%

9、 （3）交變頻率：50±2.5 Hz 7 可靠性要求 產(chǎn)品應(yīng)進行可靠性設(shè)計、試驗和驗證工作。 可靠性： MTBF(Q1) ≥3000小時 8可維護性要求 整個系統(tǒng)易于擴展和維修。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 min 9 安全要求 9.1標(biāo)記要求 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

10、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

11、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；保護接地說明；與電源的連接；具體維護要求。 （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 為安全目的所需，由用戶進行的預(yù)防性維護和檢查應(yīng)在說明書中詳細給出。包括傳感器在

12、現(xiàn)場維護時需要的所有常規(guī)維護維修程序。由常規(guī)維護進度表和詳細維護流程組成。所有需要維護的項目名稱及部件號、制造商都應(yīng)逐一列出。提供詳細的校準(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械強度而需要定期維護或更換的部件，應(yīng)在產(chǎn)品使用說明書上醒目地載明更換周期，并著重注明不這樣做

13、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械壓力。 室外無防護條件下使用的降水現(xiàn)象儀或部件，如無特殊要求，其外殼防護等級應(yīng)規(guī)定為IP65。 9.4電氣安全 9.4.1防電擊危險 機箱內(nèi)帶危險電壓的導(dǎo)電部件都應(yīng)有防護措施，足以避免操作人員可能用手或一般維修工具直接接觸。 把危險電壓引入機箱的導(dǎo)線在穿過機箱外殼處應(yīng)有絕緣防護措施，這些導(dǎo)線進入機箱后應(yīng)適當(dāng)走線和固定，機箱內(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保護接地措施 降水現(xiàn)象儀各獨立部件和傳

14、感器都應(yīng)有保護接地措施。 各保護接地線不應(yīng)構(gòu)成回路，應(yīng)在導(dǎo)電的底板或機架上設(shè)置一個點，作為保護接地、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0.1Ω。 9.4.3過流保護 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殼絕緣電阻不小于2MΩ。使用12V直流電源供電時，電源初級電路和機殼間絕緣電阻，不應(yīng)小于1MΩ。 （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。

15、（3）抗電強度 使用市電供電的降水現(xiàn)象儀，電源的初級電路和機殼間應(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直接雷擊的防護措施 降水現(xiàn)象儀的傳感器、室外采集

16、器、供電系統(tǒng)、無線通訊的天線等，應(yīng)處在接閃器的保護范圍內(nèi)。防直接雷擊的沖擊接地電阻應(yīng)不大于10Ω。 10.3雷擊電磁脈沖的防護 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4Ω。 10.3.3供電系統(tǒng)電涌保護措施 降水現(xiàn)象儀采用電網(wǎng)或自備發(fā)電機供電時，

17、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)微機電源用電插座上，加裝標(biāo)稱通流量In不小于5kA的SPD； 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 機械結(jié)構(gòu)要求 機械結(jié)構(gòu)應(yīng)利于裝配、調(diào)試、檢驗、包裝、運輸、安裝、維護等工作，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 機械強度要求 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)有足夠的機械強度和防腐蝕能力，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)致機械強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。