1硬件组成和功能
1.1数据采集系统 自动气象站采用HYZY1000数据采集器作为各气象要素及水文要素的数据采集单元。 HYZY1000通用型数据采集器是我公司吸收国际上先进的采集器产品特点而研制的一款具有通用型测量特点的集数据采集、数据处理、数据存储为一体的高性能采集器产品。 该采集器硬件采用模块化设计，可以根据用户的需求进行配置：可以采集6路模拟信号和8路数字信号，或者采集12路模拟信号。每路模拟测♀量通道都具有三种工作方式：测量一个电阻或者同时测量三个单端电压和一个电流或者一个单端电压一个差分电压及一个电流。可以采集各种模拟和数字信号，可以根据用户需要外接风速、风向、雨量、温度、湿度、气压、辐射等多种气象要素传感器，从而可以很好的满足用户的监测要素配置要求。 采集器可按照系统参数配置自动实时采集需要监测的气象要素，并对采集到的要素数据按照特定格式与算法进行处理。处理后的数据可以保存在板载存储上，也可以选择存贮在外扩TF卡上。最多可存储长达一年¤的分钟与小时数据。 系统配备有丰富的通讯模块，包括RS-232/RS-485、GPRS，数据采集器可以配合无线通讯服⌒ 务器，将监测到的气象要素数据通过网络发送到中心服务器，同时可以接受中心服务的远程集中管理与配置，真正实现了网络化的智能管理。 系统编程采用专用的图形化配置工具，以工程文件的方式自动生成采集器配置参数，并可自动生成传感器接线图及生产工艺文件，为项目①生产与维护提供巨大便利。 技术指标 1．RS232串行口：波特率、数据位、停止位、校验位可设，速率范围9600~115200。
2．RS485总线接口：波特率、数据位、停止位、校验位可设，速率范围9600~115200。
3．调试串口：用于设备调试，默认为波特率：9600，校验位：NONE，数据位：8，停止位：1。
4．扩展存储卡接口：用于连接TF扩展卡（micorSD卡），标准配置容量2G。
5．电池/电源接口：均为两芯5.08mm插座。电源输入范围7V~15V。
6．CAN接口：使用CAN2.0A/B通用协议。
7．整机功耗：30mA。（不包括RS-485（20 mA）、LAN接口（100 mA））
8．LAN接口：支持ETHERNET 10/100M，TCP/IP。
9． 系统硬件指标
1.电源：7V~15V输入，系统内部供电5V、3.3V
2.工作温度：工业级-40~80℃
3.处理器：ARM7核心，32/16位处理器
4.网络接口：RJ45，通讯速率10M/100M，支持TCP/IP
5.存储（板载）：2M字节，约6个月小时数据
6.扩展TF卡：标准配置容量2G，标准设置为存储一年分钟与小时数据。
7.时钟精度：误差小于1分钟每月 电气技术指标
1.电源输入电压：输入电压7V~16V，额定12V，支持DC供电电压检测
2.电压分布结构：3.3V±1%，5V±1%，1.8V±1%
3.电流采样范围：0~25mA
4.频率采样范围：0~4000Hz
5.电压采样范围：差分±2.5V，单端0~2.5V
6.功耗指标（LDO线性电源）：
主板功耗：20mA 数字板功耗：1mA 模拟板功耗：1mA
CAN总线功耗：30mA RS-485总线功耗：20 mA 网络接口功耗：200mA 注：当选用LAN接口时系统配备DC-DC电源，转化效率为90% 具体公式为：电流 = LDO电流×3.3/（输入电压×90%）+10 DC-DC配置，满配置情况下，12V供电，系统总功耗约120~130 mA
1.2传感器 自动气象站中■使用的传感器分为两种：
模拟量传感器（输出模拟量信号的传感器）、和智能型的传感器（带有嵌入式处理器的传感器，具有基本的数据采集和处理功能，可以︻输出串行信号）。 所有传感器均具有防潮湿、防震动等特点。 系统所需要的具体传感器有： ?温湿度传感器 ?风速传感器 ?风向传感器 ?温度传感器 ?雨量传感器 翻斗雨量传感器 雨量传感器用来测量地面降雨。适用于气象台（站）、水文测站、农、林业等有关部门用以测量液体降水量、降水强度，仪器感应器用二芯电缆连接，输出机械触点信号（干簧管）。
雨量传感器
由承水器、上翻斗、计数翻斗等组成。 雨量筒结构示意图
技术指标 ?承水口径 ： Ø200mm ?环境温度： 0～＋60℃ ?分辨率： 0.2mm ?测量范围： 0～4mm/min ?测量允许误差： ±0.3mm（≤10mm），±4%（＞10mm） ?
输出信号： 脉冲（1脉冲＝1mm降水）
工作原理 雨水由承水口汇集，进入上翻斗。上翻斗的作用是使降水强度近似大降水强度，然后进入计量翻斗计量，计量翻斗翻动一次为0.1mm降水量。随之雨水由计量翻斗倒入计数翻斗。在计数翻斗的中部装有一块小磁钢，磁钢的上面装有干簧开关，计数翻斗翻转一次，则开关闭合一次，由开关的闭合送出一个信号。输出信号由红黑接▼线柱引出。
温湿度传感器
概述 HYHMP155A温湿传感器用来同时测量空气温度和相对湿度。测湿元件是聚合物薄膜电容传感器HUMICAP180。供电电源为+7～35VDC。测温元件是铂电㊣阻传感器Pt100。感应部件位于传感器杆头部，外有一层滤膜过滤罩保护。
温湿度传感器 技术指标
湿度： ?测量范围： 0%…100%RH ?输出： 0%…100%RH，对应0…1VDC。 ?精度（+20℃）： ±2%RH（0%…90%RH）±3%RH（90%…100%RH） ?稳定性： 优于1%每年 ?温度特性： ±0.05%RH/℃ ?响应时间： 15s带保护罩（90%，+20℃）
温度： ?测量范围： -50…+60℃ ?分辨率：0.1℃ ?输出： 四线制电阻值 ?元件类型： Pt100 ?整体 ?工作温度范围 -40…+60℃ ?贮存温度范围 -40…+80℃ ?供电 7…35VDC ?功耗 <4mA ?输出负载 >10KΩ ?重量 350g
温湿度传感№器接线图
HYZY-F01风传感器
（a）风杯部件安装示意
（b）风速传感器插座接线图 风杯式风速传感器 技术参数： 测量范围：0～70m/s 0-45m/s 可选 准确度：±(0.3+0.03V)m/s（V表示风速示值） 分辨率：0.1m/s 启动风速：≤0.3m/s 最大回转半径：90mm 工作电压：5V/12V/24V可选 输出信号：1、脉冲：脉冲信号； 2、电流：4～20mA； 3、电压：0～5V； 4、RS232； 5、RS485； 负载能力：电流型输出阻抗≤600Ω 电压型输出阻抗：≥1KΩ 工作环境：温度 -40℃～50℃；湿度 ≤100%RH 防护等级：IP45 产品重量：≤0.5kg
产品特点： ?动态特性好、线性好、精度高、灵敏度高、抗风强度大 ?测量范围宽 ?互换性好 ?电路寿命长♂ ?工作可靠 ?抗雷电干扰能力强等多种优良性能
HYZY-F03单翼风向传感器
技术指标 测量范围：0～360° 准确度：±3° 分辨率：1° 启动风速：≤0.5m/s 最大回转半径：200mm 工作电压：5V/12V/24V可选 输出信号：1、脉冲：脉冲信号； 2、电流：4～20mA； 3、电压：0～5V； 4、RS232； 5、RS485； 负载能力：电流型输出阻抗≤600Ω 电压型输出阻抗：≥1KΩ 工作环境：温度 -40℃～50℃；
湿度 ≤100%RH 防护等级：IP45 产品重量：≤1kg 产品特点： 动态特性好、线性好、精度高、灵敏度高、抗风强度大 测量范围宽 互换性好 电路寿命长 工作可靠 抗雷电干扰能力强等多种优良性能
HYA-T 温度传感器
铂电阻温度传感器是利用金属铂在温度变化时自身电阻值也随之改变的特性来测量温度的，显示仪表将会指∑示出铂电阻的电阻值所对应的温度值。当被测介质中存在温度梯度时，所测得的温度是感温元件所在范围内介△质层中的平均温度。 铂电阻温度传感器可用来测量空气温度、地表温度、浅层地温、深层地温。感应←部件位于测温杆头部，外有一层滤膜保护。测温部分为标准4线制铂电阻测温，温度升高或者●降低1℃度，电阻增加或降低0.385Ω。 图3-16 铂电阻温度传感器
技术指标：
测量范围： －50℃～＋80℃
分辨率： 0.1 ℃ 最大允许误差： ±0.2℃（-50℃～50℃） ±0.3℃（50℃～80℃）
准确度： ±0.1℃ （高精度，含温湿分采） ±0.2℃ （空气温度）
大气压力传＠感器
气压是作用在单位面积上的大气压力，即等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱的重量。气象上使用的所有气压表的刻度均应以hPa分度。在标准条件下，760mmHg的气压ξ 等于1032.25hPa。适用于各种环境的大气压力测量。 技术参数： 测量范围：10～1100hP 准确度：±0.3hP 分辨率：0.1hPa 工作电压：5V/12VDC 输出信号：1、电流：4～20mA；2、电压：0～5V；3、RS232； 4、RS485； 工作电流：＜50mA 工作环境：温度 -40℃～80℃ 产品重量：≤80g；
