Trạm khí tượng tự động

Giới thiệu trạm khí tượng tự động

Trạm khí tượng tự động thông thường có thể đo tổng hợp nhiều yếu tố khí tượng, bao gồm:

• Cảm biến đo gió
• Cảm biến đo mưa
• Cảm biến đo nhiệt độ và độ ẩm không khí
• Cảm biến đo áp suất không khí
• Cảm biến đo bức xạ
• Cảm biến đo giờ nắng
• Cảm biến đo độ bốc hơi

Trạm đo khí tượng tự động bao gồm các thiết bị chính: Các bộ cảm biến đo, bộ lưu trữ số liệu (Datalogger), modem truyền tin, tủ kỹ thuật, pin mặt trời, ắc quy, bộ điều khiển sạc, thiết bị chống sét, cột và các phụ kiện lắp đặt;

Các cảm biến có thể riêng lẻ hoặc có một số cảm biến được tích hợp lại với nhau, tùy theo sự lựa chọn của chủ đầu tư.

Tất cả các cảm biến được kết nối tới bộ lưu trữ số liệu có khả năng đo lường và lưu trữ lượng lớn số liệu;.  Tại đây, dữ liệu đo được xử lý, phân tích và truyền về server bằng sóng di động GSM thông qua một modem GSM .

Hệ thống có khả năng tích hợp cao, dễ dàng cho việc nâng cấp, mở rộng mạng lưới hoặc tương thích với các hệ thống sẵn có khác;

Tủ kỹ thuật được làm bằng chất liệu có độ bền cao và được thiết kế đặc biệt cho việc sử dụng ở môi trường tự nhiên, chịu được nắng, mưa. Ngoài ra, tủ kỹ thuật được thiết kế chống nóng tốt, các lỗ đi dây được bịt kín hợp lý để tránh ẩm ướt, tránh côn trùng có khả năng xâm nhập vào bên trong;

Tủ kỹ thuật được dùng để lắp đặt datalogger, bộ điều khiển sạc, ắc quy và thiết bị chống sét lan truyền.

Đặc biệt là hệ thống đảm bảo khả năng tiêu thụ nguồn điện cực thấp, thích hợp cho các trạm tự động điều khiển từ xa, hoạt động độc lập;

Sơ đồ kết nối trạm khí tượng tự động

Sơ đồ kết nối trạm khí tượng tự động

Thông số kỹ thuật của các thiết bị chính

1. Cảm biến đo gió – LUFFT V200A-UMB

Với công nghệ vượt trội sử dụng tần số sóng siêu âm để thực hiện phép đo hướng gió và tốc độ gió, Lufft V200A-UMB mang lại kết quả đo với độ chính xác cao nhất được thể hiện qua các giá trị trung bình, tức thời, lớn nhất / nhỏ nhất và đặc biệt là khả năng đo thực sự linh hoạt. 

Cảm biến gió siêu âm được thiết kế không có các bộ phận cơ học như các cảm biến đo gió truyền thống. Cảm biến này phù hợp cho: khí tượng học hoặc tự động hóa tòa nhà. Các đầu ra / giao thức sau đây có sẵn: NMEA, ASCII, UMB và 4 … 20 mA analog.

2. Cảm biến đo mưa – Lufft Rain Gauge WTB100

Cảm biến đo mưa dạng gàu lật, công tắc từ không tiếp xúc.

Điểm nổi bật của sản phẩm: Độ phân giải có thể được chuyển từ 0,2 sang 0,5 với vòng giảm diện tích miệng hứng, có thể kết nối với bất kỳ cảm biến WS nào khác của Lufft.
Giao diện: Đầu ra xung (tiếp xúc sậy)

Cảm biến được làm bằng vật liệu nhựa tổng hợp với độ bền cao.

3. Cảm biến tích hợp – Lufft WS300-UMB, bao gồm cảm biến nhiệt độ, độ ẩm và áp suất

Với thiết kế nhỏ gọn, chắc chắn, độ bền cao, với giao diện kỹ thuật số SDI-12 do vậy đầu đo cảm biến Lufft WS300-UMB được ứng dụng nhiều trong các trạm thời tiết tự động trong lĩnh vực khí tượng thủy văn, bên cạnh đó còn được sử dụng nhiều trong các lĩnh vực như kiểm soát môi trường, phát triển nông nghiệp …

Để bảo vệ cảm biến trong điều kiện môi trường luôn thay đổi, đi kèm với cảm biến là bộ bảo vệ bức xạ. Là một hệ thống bảo vệ ngăn chặn tia UV, che mưa, nắng nhằm giúp cảm biến hoạt động một cách chính xác nhất với tuổi thọ cao.

4. Cảm biến đo bức xạ – Kipp & Zonen CMP 3

Để đạt được các đặc tính định hướng và quang phổ theo yêu cầu, dòng cảm biến đo bức xạ CMP sử dụng đầu dò pin nhiệt điệt và vòm thạch anh hoặc thủy tinh. Tất cả các mẫu đều có ống bọt bên trong và chân thăng bằng có thể điều chỉnh.

Đầu nối chống nước có phần tiếp xúc mạ vàng nối với cáp tín hiệu dài 10m chất lượng cao theo đúng tiêu chuẩn. Thiết bị không yêu cầu nguồn và được cung cấp với chứng nhận hiệu chuẩn cụ thể.

Mẫu thích hợp nhất cho một ứng dụng phụ thuộc rất lớn vào hoạt động và độ chính xác mà ứng dụng mong muốn.

5. Cảm biến đo giờ nắng – Kipp & Zonen CSD 3

CSD 3 đo bức xạ mặt trời thông qua một ống thủy tinh chất lượng cao. Cảm biến không có bộ phận chuyển động và sử dụng 3 đi-ốt quang với thiết kế đặc biệt để thực hiện việc tính toán khi trời nắng. Đầu ra có chuyển mạch cao hoặc thấp để chỉ điều kiện nắng hoặc không nắng. Có sẵn giá trị bức xạ trực tiếp đã tính toán.

Cáp kết nối với ổ cắm và phích cắm chống nước giúp dễ dàng lắp đặt và sử dụng. Cáp tiêu chuẩn dài 15m, tùy chọn 25m. Một cartridge rộng với nắp vặn giúp các khoảng thay đổi được mở rộng, và có thiết bị chỉ độ ẩm rõ ràng nếu cần thiết.

CSD 3 hoạt động với nguồn từ 12 VDC và có hai mức đốt nhiệt gắn trong để làm tan nước mưa, tuyết và băng giá. Thông thường sẽ có chuyển mạch ngoài, tuy nhiên, có tùy chọn bộ điều nhiệt bên trong. Đế thiết bị được lắp một trục gắn rất vững chắc.

6. Bộ lưu trữ số liệu – OTT NetDL500 / netDL1000

Data Logger OTT netDL500 / netDL1000 được phát triển đặc biệt cho mục đích sử dụng ở các trạm khí tượng thủy văn. Cùng với nhiệm vụ thu thập dữ liệu thì các thiết bị này có thể thực hiện được tất cả các phương thức truyền dữ liệu từ xa.

Kết quả là những Datalogger này không chỉ đáp ứng yêu cầu sử dụng hiện nay mà còn được thiết kế để đáp ứng được những yêu cầu trong tương lai.

Dựa trên việc thiết kế theo từng modul, bộ lưu trữ số liệu được cấu hình một cách riêng lẻ tất cả theo đặc tính kỹ thuật của người dùng, bời vậy thiết bị là một sự lựa chọn hoàn hảo để triển khai lắp đặt cho các ứng dụng đặc biệt.

Một modem GSM/GPRS/3G mạnh mẽ được lắp đặt sẵn dùng cho việc truyền dữ liệu tới trung tâm (tùy chọn). Các cổng RS-232 và USB cũng như web server tích hợp (net DL1000) sẽ đáp ứng các khả năng liên lạc khác nhau.

Do đó, người dùng muốn các dạng dữ liệu ở mức độ cao hơn có thể sử dụng đồng thời các kênh liên lạc khác nhau. Chu kỳ đọc số liệu đo ngắn có thể được thiết lập, vì vậy bộ lưu trữ số liệu có thể được sử dụng trong môi trường đa nhiệm và có khả năng kết nối với các cảm biến hoạt động một cách song song. Khả năng lưu trữ lớn và quản lý nguồn hiệu quả.

Tất cả các tính năng của thiết bị có thể vận hành dễ dàng cùng lúc và được điều khiển từ xa bằng một trình duyệt chuẩn.

8.  Tủ kỹ thuật

Tủ hệ thống thép không gỉ có thể khóa chắc chắn – được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng hiện trường.

Vỏ tủ được trang bị tuyến thở để có đủ thông gió và thoát nước.

Giá đỡ cột bằng thép không gỉ tiện lợi – để dễ dàng lắp đặt vào cột.

Ngoài ra, khung treo tường bằng thép không gỉ để gắn tường an toàn.

Bên trong tủ có thể gắn được tất cả các thành phần cần thiết như datalogger, modem 3G, ăng ten, bộ điều khiển sạc ắc quy, ắc quy, các cầu đấu và dây nhảy.