1、附件：自動(dòng)雪深觀測(cè)儀功能需求書（試驗(yàn)版）中國(guó)氣象局綜合觀測(cè)司2010-9目錄1 前言 1 1.1 目的 11.2 適用范圍 11.3 編寫依據(jù) 12 組成結(jié)構(gòu) 2 2.1 概述 22.2 測(cè)距傳感器 22.2.1 超聲波傳感器 22.2.2 激光傳感器 32.3 數(shù)據(jù)處理單元 32.4 通信控制單元 32.5 供電控制單元 32.6 外圍組件 32.6.1 測(cè)雪板 32.6.2 支架 42.6.3 氣溫測(cè)量組件（可選） 42.7 軟件 42.7.1 采集軟件 42.7.2 業(yè)務(wù)軟件 43 功能要求 43.1 初始化 43.2 數(shù)據(jù)采樣 43.3 數(shù)據(jù)處理 53.4 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 53.5 數(shù)據(jù)傳輸

2、 53.5.1 本地傳輸 53.5.2 遠(yuǎn)程通信傳輸 53.6 數(shù)據(jù)格式 53.7 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制 63.7.1 采樣瞬時(shí)值的質(zhì)量控制 63.7.2 瞬時(shí)值的質(zhì)量控制 73.8 監(jiān)控功能 73.9 時(shí)鐘管理功能 73.10 終端操作命令 83.10.1 讀取分鐘數(shù)據(jù)命令 83.10.2 讀取 /設(shè)置時(shí)間命令 84 測(cè)量性能 84.1 測(cè)量類型 84.2 量和單位 84.3 指標(biāo)要求 95 外觀要求 95.1 基本要求 95.2 安全要求 105.2.1 安全標(biāo)記及要求 105.2.2 基本電器安全要求 105.2.3 其它要求 115.3 機(jī)械強(qiáng)度要求 115.4 材料與涂覆要求 115.4.1

3、 材料要求 115.4.2 涂覆要求 116 供電電源要求 1.2.6.1 主電源供電要求 126.2 備選電源供電要求 127 環(huán)境適應(yīng)性要求 1.2.7.1 氣候條件 127.2 電磁兼容性要求 127.2.1 電磁騷擾限值要求 127.2.2 電磁抗擾度要求 138 防雷要求 1.4.8.1 一般要求 148.2 直接雷擊的防護(hù)措施 148.3 雷擊電磁脈沖的防護(hù) 148.3.1 屏蔽措施 148.3.2 等電位連接和采用共用接地系統(tǒng) 148.3.3 電涌保護(hù)措施 148.4 防雷裝置的維護(hù)和管理 159 可靠性和穩(wěn)定性要求 1.5.9.1 產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì) 159.2 測(cè)量穩(wěn)定性要求

4、1510 可維護(hù)性要求 1.5.11 其他要求 1.5.11.1 安裝高度 1511.2 時(shí)鐘精度要求 1611.3 功耗要求 1611.4 命名要求 1611.5 技術(shù)文件要求 1611.6 檢驗(yàn)要求 16附件 1 觀測(cè)儀外形結(jié)構(gòu)與尺寸（超聲波傳感器） 1.7附件 2 觀測(cè)儀外形結(jié)構(gòu)與尺寸（激光傳感器） 1.8丄、八1 前言1.1 目的目前我國(guó)氣象部門對(duì)積雪深度以人工觀測(cè)為主，存在時(shí)效性差、時(shí)空密度 不足等諸多弊端，不能全面、連續(xù)反映積雪的變化過程。為此，需要研制能夠 自動(dòng)觀測(cè)積雪深度變化的儀器，它既可以作為單獨(dú)的傳感器掛接在自動(dòng)氣象站 上又可以作為觀測(cè)儀獨(dú)立使用，使觀測(cè)結(jié)果客觀化、觀測(cè)資料

5、連續(xù)化，減少臺(tái) 站觀測(cè)人員的工作量，進(jìn)一步提高觀測(cè)質(zhì)量和觀測(cè)效率，為公眾提供更多有價(jià) 值的氣象信息和觀測(cè)產(chǎn)品。研制自動(dòng)雪深觀測(cè)儀符合中國(guó)氣象局綜合氣象觀測(cè)發(fā)展規(guī)劃 (2010-2015 年)要求，是可用于裝備地面氣象觀測(cè)網(wǎng)，承擔(dān)冬季降水量觀測(cè)任務(wù)的自動(dòng)化 氣象觀測(cè)設(shè)備。該儀器具有較高運(yùn)行可靠性，能達(dá)到當(dāng)前先進(jìn)的雪深自動(dòng)化觀 測(cè)水平，為冬季降水量預(yù)報(bào)和服務(wù)提供高質(zhì)量的觀測(cè)資料。本功能需求書為試驗(yàn)版，主要針對(duì)采用測(cè)距(超聲、激光)原理的積雪深 度測(cè)量?jī)x器，目的在于進(jìn)一步規(guī)范測(cè)距式自動(dòng)雪深觀測(cè)儀研發(fā)和生產(chǎn)行為，為 儀器設(shè)計(jì)定型和開展試驗(yàn)提供依據(jù)。隨著國(guó)內(nèi)積雪深度測(cè)量技術(shù)的逐步發(fā)展， 功能需求書還將進(jìn)

6、一步完善。本功能需求書由中國(guó)氣象局綜合觀測(cè)司委托中國(guó)氣象局氣象探測(cè)中心組織 編寫，修改權(quán)、解釋權(quán)屬于中國(guó)氣象局綜合觀測(cè)司。1.2 適用范圍本功能需求書從技術(shù)和工程兩個(gè)層面上規(guī)定了適用于在氣象觀測(cè)場(chǎng)內(nèi)安裝 使用的測(cè)距式積雪深度自動(dòng)觀測(cè)儀在組成結(jié)構(gòu)、功能、測(cè)量指標(biāo)、采樣算法、 數(shù)據(jù)格式、供電電源、工作環(huán)境和設(shè)備安全可靠性等方面的要求，為設(shè)備制造 單位提供設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的依據(jù)。1.3 編寫依據(jù)本功能規(guī)格需求書參考國(guó)內(nèi)外積雪深度測(cè)量技術(shù)發(fā)展情況，以及國(guó)內(nèi)氣象 部門對(duì)雪深傳感器的試驗(yàn)考核、試用的基礎(chǔ)上，以下列文件資料為依據(jù)進(jìn)行編寫的:1. 世界氣象組織氣象儀器和觀測(cè)方法指南（第七版）；2. 中國(guó)氣象局地面氣

7、象觀測(cè)規(guī)范（2003年）；3. 自動(dòng)氣象站質(zhì)量控制程序指南（ET AWS-4, Final Report，WMO CBS）4. 中國(guó)氣象局第二代自動(dòng)氣象站功能規(guī)格書（2008年）2組成結(jié)構(gòu)2.1概述自動(dòng)雪深觀測(cè)儀基于測(cè)距原理設(shè)計(jì)，由硬件和軟件組成。其硬件可分成測(cè)距傳感器、數(shù)據(jù)處理單元、通訊控制單元、供電控制單元和外圍組件5個(gè)主要部分，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是既可以與微機(jī)終端連接組成雪深測(cè)量系統(tǒng)也可以作為雪深智 能傳感器掛接在其它采集系統(tǒng)上；其軟件可分成采集軟件和業(yè)務(wù)軟件兩種。設(shè)備組成見圖1。數(shù)據(jù)處理單元通訊處理單元RS232485自動(dòng)氣象站或"終端微機(jī)圖1自動(dòng)雪深觀測(cè)儀結(jié)構(gòu)框圖2.2測(cè)距傳感器測(cè)距

8、傳感器是利用發(fā)射的波束（光波、聲波或電磁波）遇到障礙物反射回 來的特性進(jìn)行測(cè)量，主要有超聲波傳感器、激光傳感器、紅外傳感器、雷達(dá)物 位計(jì)等，目前在積雪深度測(cè)量方面應(yīng)用較多的是超聲波傳感器和激光傳感器。超聲波傳感器超聲波傳感器由一個(gè)超聲波激發(fā)電路、機(jī)械波發(fā)生器和一個(gè)超聲波接收電 路組成，實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到超聲波能量的轉(zhuǎn)換，同時(shí)可以接收超聲波在目標(biāo)物上的 反射回波，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。采用時(shí)差法可計(jì)算出傳感器到目標(biāo)的距離，由于 超聲波受周圍環(huán)境影響較大，所以必須通過溫度補(bǔ)償、數(shù)字濾波等技術(shù)提高測(cè) 量準(zhǔn)確性達(dá)毫米級(jí)。激光傳感器 激光傳感器由高穩(wěn)定的激光發(fā)射器、接收器、前置控制器組成，采用相位 法測(cè)距，用無線電

9、波段的頻率，對(duì)激光束進(jìn)行幅度調(diào)制并測(cè)定調(diào)制光往返測(cè)線 一次所產(chǎn)生的相位延遲， 再根據(jù)調(diào)制光的波長(zhǎng)， 換算此相位延遲所代表的距離。 即用間接方法測(cè)定出光經(jīng)往返測(cè)線所需的時(shí)間。2.3 數(shù)據(jù)處理單元數(shù)據(jù)處理單元是自動(dòng)雪深自動(dòng)觀測(cè)儀的關(guān)鍵部件。主要功能是負(fù)責(zé)對(duì)測(cè)距 傳感器的激發(fā)控制、計(jì)算測(cè)量波速發(fā)送和接收的時(shí)差（或相位差） ，并對(duì)采樣樣 本進(jìn)行質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)運(yùn)算處理、記錄存儲(chǔ)。2.4 通信控制單元通信控制單元負(fù)責(zé)完成標(biāo)準(zhǔn)接口間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，帶有標(biāo)準(zhǔn)RS232/485 串行數(shù)據(jù)接口，通過將數(shù)據(jù)采集單元的觀測(cè)數(shù)據(jù)和狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行打包整理或接口轉(zhuǎn) 換，可以直接與已有的氣象站或新一代自動(dòng)氣象站的智能數(shù)據(jù)接口連接，

10、實(shí)現(xiàn) 氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)要求；也可以作為智能氣象儀器，接入本地計(jì)算機(jī)或通過無線通 訊技術(shù)，直接接入中心服務(wù)器，形成區(qū)域觀測(cè)儀器。2.5 供電控制單元供電控制單元負(fù)責(zé)為系統(tǒng)提供工作電源，通常使用蓄電池供電（直流 9-16V）,可使用交流或太陽能（風(fēng)能等）對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。2.6 外圍組件其它相關(guān)硬件（測(cè)雪板、支架、氣溫測(cè)量組件等）統(tǒng)稱為外圍組件。測(cè)雪板 測(cè)雪板是保證雪深測(cè)量基準(zhǔn)的依據(jù)，測(cè)雪板材質(zhì)應(yīng)不隨溫度變化而發(fā)生質(zhì) 變，無融雪效應(yīng)，一般選擇比熱低的固體材質(zhì)（例如： PVC 板材），整體平整， 埋設(shè)后與地面齊平，測(cè)雪板幾何中心正對(duì)上方的雪深傳感器測(cè)量中心點(diǎn)，測(cè)雪 板面積大小必須覆蓋雪深傳感器測(cè)量面。支

11、架支架用于固定雪深傳感器， 包括設(shè)備支撐桿、 橫臂（供超聲波傳感器使用） 、 傳感器安裝連接件、預(yù)埋件定位板和預(yù)埋件等。支架高度可調(diào)，能滿足傳感器 在不同高度范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量，使用不銹鋼等材料制作，表面進(jìn)行必要的防銹和 耐腐蝕涂層處理，通過預(yù)埋件或膨脹螺栓直接安裝在混凝土基座（基礎(chǔ) ）上，通過調(diào)平螺栓可以調(diào)節(jié)儀器的水平度。氣溫測(cè)量組件（ 超聲波測(cè)量必選）氣溫測(cè)量組件主要用于測(cè)量空氣溫度， 由溫度傳感器和通風(fēng)防輻射罩組成， 測(cè)量值供超聲波傳感器進(jìn)行溫度補(bǔ)償計(jì)算。安裝和使用方法參考地面氣象觀 測(cè)規(guī)范要求，并充分考慮到當(dāng)?shù)胤e雪深度情況。2.7 軟件采集軟件采集軟件具有采集單元的數(shù)據(jù)采集、 數(shù)據(jù)處理、

12、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)輸出功能。業(yè)務(wù)軟件業(yè)務(wù)軟件用于處理自動(dòng)雪深觀測(cè)數(shù)據(jù)，是安裝在終端微機(jī)中的應(yīng)用軟件。 業(yè)務(wù)軟件需根據(jù)具體需求編制，本功能規(guī)格需求書僅規(guī)定數(shù)據(jù)輸出格式。3 功能要求3.1 初始化觀測(cè)儀開機(jī)后，可對(duì)內(nèi)部進(jìn)行自檢；觀測(cè)員可通過終端微機(jī)對(duì)觀測(cè)儀進(jìn)行 設(shè)置，包括觀測(cè)站基本參數(shù)、傳感器參數(shù)（初始高度） 、通信參數(shù)、質(zhì)量控制參 數(shù)等；建立和運(yùn)行觀測(cè)任務(wù)。3.2 數(shù)據(jù)采樣數(shù)據(jù)處理單元每 6 秒從雪深傳感器采樣一個(gè)當(dāng)前高度值， 每分鐘得到 10 個(gè)采樣值（采樣瞬時(shí)值）。3.3數(shù)據(jù)處理對(duì)每分鐘內(nèi)的采樣值進(jìn)行質(zhì)量控制后，對(duì)通過質(zhì)量控制的采樣值求平均， 輸出當(dāng)前分鐘高度值，根據(jù)初始高度值和當(dāng)前高度值計(jì)算得

13、到積雪深度值，并 對(duì)積雪深度值進(jìn)行質(zhì)量標(biāo)示，計(jì)算出每分鐘的積雪深度值 （瞬時(shí)值）03.4數(shù)據(jù)存儲(chǔ)觀測(cè)儀具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)使用滾動(dòng)循環(huán)存儲(chǔ)方式。存儲(chǔ)的數(shù)據(jù) 內(nèi)容為每分鐘觀測(cè)數(shù)據(jù)，包括：采樣時(shí)間、初始高度、當(dāng)前高度、雪深、狀態(tài) 監(jiān)控信息等。存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量不少于 30天，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器應(yīng)具備掉電保存功能。3.5數(shù)據(jù)傳輸觀測(cè)儀具有數(shù)據(jù)傳輸（數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)通信）的功能，既可以向外傳送數(shù)據(jù)，也可以響應(yīng)來自數(shù)據(jù)采集器或終端微機(jī)的輸入命令。采用RS-232 （或RS-485）方式輸出時(shí)，觀測(cè)儀數(shù)據(jù)傳輸采用響應(yīng)終端命令的方式。本地傳輸終端微機(jī)與觀測(cè)儀間的信號(hào)傳輸距離應(yīng)不小于200m °遠(yuǎn)程通信傳輸觀

14、測(cè)儀應(yīng)具備通過無線或有線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸?shù)墓δ堋?.6數(shù)據(jù)格式由觀測(cè)儀向終端電腦或數(shù)據(jù)采集器輸出的每條分鐘數(shù)據(jù)記錄的數(shù)據(jù)總長(zhǎng)度為60個(gè)字節(jié)，存儲(chǔ)格式為ASCII碼，由下表1所列內(nèi)容組成，各項(xiàng)目之間用空格分隔，每個(gè)項(xiàng)目采用定長(zhǎng)方式，長(zhǎng)度不足高位補(bǔ)0o表1分鐘數(shù)據(jù)記錄格式序號(hào)項(xiàng)目字節(jié)數(shù)說明1.雪深數(shù)據(jù)識(shí)別符2SD2.標(biāo)識(shí)5表示儀器和臺(tái)站編號(hào)，可命令設(shè)置3.時(shí)間12數(shù)據(jù)采樣的時(shí)間（年、月、日、時(shí)、分），格式示例：2010090816104.初始高度5單位：mm，傳感器安裝后距離基準(zhǔn)面的垂直高度5.當(dāng)前高度5單位：mm，傳感器距離被測(cè)面的垂直高度6.雪深5單位：mm，積雪垂直深度7.雪深質(zhì)量標(biāo)識(shí)1

15、按數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)識(shí)規(guī)定表示；8.數(shù)據(jù)處理單元 工作溫度4單位：C，帶1位小數(shù)，擴(kuò)大10倍； 第1位為符號(hào)位，后3位為數(shù)據(jù)位；9.數(shù)據(jù)處理單元 工作電壓3單位：V，帶1位小數(shù)，擴(kuò)大10倍；10.附加項(xiàng)6擴(kuò)展預(yù)留11.回車換行2注意：高位不足，補(bǔ) 0;以相同位數(shù)的 廠表示缺測(cè)。3.7數(shù)據(jù)質(zhì)量控制為保證觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量，雪深自動(dòng)觀測(cè)儀應(yīng)具有數(shù)據(jù)質(zhì)量控制功能，可對(duì)雪 深數(shù)據(jù)的極值范圍、允許變化速率等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。應(yīng)對(duì)雪深數(shù)據(jù)是否經(jīng)過數(shù) 據(jù)質(zhì)量控制以及質(zhì)量控制的結(jié)果進(jìn)行標(biāo)識(shí)，數(shù)據(jù)質(zhì)量控制標(biāo)識(shí)應(yīng)符合第二代 自動(dòng)氣象站功能規(guī)格書的相關(guān)規(guī)定，摘錄于表 2。表2數(shù)據(jù)質(zhì)量控制標(biāo)識(shí)標(biāo)識(shí)代碼值描述9沒有檢查”：該變量沒有經(jīng)過

16、任何質(zhì)量控制檢查。0正確”數(shù)據(jù)沒有超過給定界限。1存疑”：不可信的。2錯(cuò)誤”錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，已超過給定界限。3不一致”：一個(gè)或多個(gè)參數(shù)不一致；不冋要素的關(guān)系不滿足規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。4校驗(yàn)過的”：原始數(shù)據(jù)標(biāo)記為存疑、錯(cuò)誤或不一致，后來利用其它檢查程 序確認(rèn)為正確的。8缺失”：缺失數(shù)據(jù)。N沒有傳感器，無數(shù)據(jù)。注：對(duì)于瞬時(shí)氣象值，若屬采集器或通信原因引起數(shù)據(jù)缺測(cè)，在終端命令數(shù)據(jù)輸出時(shí)直接 給出缺失，相應(yīng)質(zhì)量控制標(biāo)識(shí)為“8；若有數(shù)據(jù)，質(zhì)量控制判斷為錯(cuò)誤時(shí)，在終端命令數(shù)據(jù)輸出時(shí)，其值仍給出，相應(yīng)質(zhì)量控制標(biāo)識(shí)為“ 2,但錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)不能參加后續(xù)相關(guān)計(jì)算或統(tǒng)計(jì)。采樣瞬時(shí)值的質(zhì)量控制a）極限范圍檢查一個(gè) 正確”的雪深采樣瞬

17、時(shí)值，應(yīng)在傳感器的測(cè)量范圍內(nèi)，未超出的標(biāo)識(shí) 正確”超出的標(biāo)識(shí) 錯(cuò)誤”其判斷條件見表3。表3正確”的雪深采樣瞬時(shí)值的判斷條件氣象變量傳感器測(cè)量范圍下限傳感器測(cè)量范圍上限允許最大變化值雪深依照傳感器指標(biāo)確定下限和上限10mmb）瞬時(shí)氣象值的計(jì)算通過極限范圍檢查的雪深采樣值數(shù)量達(dá)到2/3,可用于計(jì)算雪深瞬時(shí)值;若不足2/3，則當(dāng)前雪深瞬時(shí)值標(biāo)識(shí)為 缺失”瞬時(shí)值的質(zhì)量控制a）極限范圍檢查一個(gè) 正確”的雪深瞬時(shí)值，不能超出規(guī)定的界限，未超出的標(biāo)識(shí) 正確” 超出的標(biāo)識(shí)錯(cuò)誤”其判斷條件見表4。表4正確”的雪深瞬時(shí)值的判斷條件氣象變量下限上限存疑的變化速率錯(cuò)誤的變化速率雪深0 mm1500mm20-60mm&

18、gt;60mm注：表中 下限” 上限” 存疑的變化速率”和 錯(cuò)誤的變化速率”的值都是可以根據(jù) 季節(jié)和觀測(cè)儀安裝地的氣候條件進(jìn)行設(shè)置的。b）變化速率檢查相鄰兩個(gè)雪深瞬時(shí)值的變化速率應(yīng)在允許范圍內(nèi)。若兩者的差大于表4中存疑的變化速率”則當(dāng)前雪深瞬時(shí)值標(biāo)識(shí)為 存疑”若兩者的差大于表 4中 的錯(cuò)誤的變化速率”則當(dāng)前雪深瞬時(shí)值標(biāo)識(shí)為 錯(cuò)誤”3.8監(jiān)控功能觀測(cè)儀具有以下監(jiān)控功能：主板工作溫度；主板工作電壓；傳感器數(shù)據(jù)狀態(tài)，包括：正常、不合格;3.9時(shí)鐘管理功能當(dāng)觀測(cè)儀獨(dú)立運(yùn)行時(shí)，由實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片提供系統(tǒng)時(shí)鐘；當(dāng)觀測(cè)儀接入自動(dòng) 氣象站時(shí)，由自動(dòng)站為觀測(cè)儀提供對(duì)時(shí)，保持時(shí)鐘同步；當(dāng)觀測(cè)儀連接到業(yè)務(wù) 軟件時(shí)，由業(yè)

19、務(wù)軟件為觀測(cè)儀提供對(duì)時(shí)，保持時(shí)鐘同步。3.10 終端操作命令終端電腦或數(shù)據(jù)采集器可向觀測(cè)儀發(fā)送終端操作命令， 完成設(shè)置儀器參數(shù)、 讀取采樣數(shù)據(jù)等功能，命令主要包括以下兩條：讀取數(shù)據(jù)命令： GMSD ；讀取 /設(shè)置時(shí)間命令： DATETIME ；讀取分鐘數(shù)據(jù)命令命令符： GMSD參數(shù)按如下四種方式給出：不帶參數(shù)，下載觀測(cè)儀所記錄的最新分鐘觀測(cè)記錄數(shù)據(jù)； 參數(shù)為：開始時(shí)間 結(jié)束時(shí)間，下載指定時(shí)間范圍內(nèi)的分鐘觀測(cè)記錄數(shù)據(jù)； 參數(shù)為：開始時(shí)間n,下載指定時(shí)間開始的n條分鐘觀測(cè)記錄數(shù)據(jù)； 開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間格式： YYYY-MM-DD HH:MM 。響應(yīng)的觀測(cè)數(shù)據(jù)及排列順序見數(shù)據(jù)格式。讀取/設(shè)置時(shí)間命令

20、命令符： DATETIME 參數(shù)按如下兩種方式給出：不帶參數(shù),從觀測(cè)儀讀取當(dāng)前時(shí)間；參數(shù)為 ： 時(shí) 間, 設(shè)置觀測(cè) 儀的時(shí) 間, 時(shí)間格式： YYYY-MM-DD HH:MM:SS 。4 測(cè)量性能4.1 測(cè)量類型觀測(cè)儀可以測(cè)量從積雪表面到地面（測(cè)雪板）的垂直深度。4.2 量和單位積雪深度,單位： mm；4.3 指標(biāo)要求雪深量程：0- 2000mm （適用于氣象觀測(cè)場(chǎng)）；分辨力： 1mm；準(zhǔn)確度：±0mm （實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下測(cè)試指標(biāo)）；5 外觀要求5.1 基本要求機(jī)械結(jié)構(gòu)應(yīng)利于裝配、調(diào)試、檢驗(yàn)、包裝、運(yùn)輸、安裝、維護(hù)等工作，更 換部件時(shí)簡(jiǎn)便易行；表面應(yīng)整潔，無損傷和形變，表面涂層無氣泡、開

21、裂、脫 落等現(xiàn)象，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。觀測(cè)儀外觀如下圖 2，相關(guān)各部件尺寸及材質(zhì)要求如下：a）超聲波傳感器支架：外形呈倒 L 型圓柱體，支架可調(diào)最大高度不小于2.5米，可根據(jù)觀測(cè)需求調(diào)整安裝高度，橫臂長(zhǎng)度0.3倍高度（超聲波 波速角w 30°。使用不銹鋼等材料制作，表面進(jìn)行必要的防銹和耐腐蝕 涂層處理。b）激光傳感器支架：外形為圓柱體，支架高度不小于 2.5米，激光傳感器 可根據(jù)觀測(cè)需求調(diào)整安裝高度。 使用不銹鋼等材料制作， 表面進(jìn)行必要 的防銹和耐腐蝕涂層處理。c）測(cè)雪板：一般選擇無融雪效應(yīng)，比熱低的固體材質(zhì)（例如

22、：PVC板材），整體表面平整， 埋設(shè)后與地面齊平。 測(cè)雪板幾何中心正對(duì)上方的雪深傳 感器測(cè)量中心點(diǎn)， 測(cè)雪板面積大小必須覆蓋雪深傳感器測(cè)量面， 尺寸一 般為 。d）底座：圓形法蘭直徑大于 300mm，使用不銹鋼等材料制作，表面進(jìn)行必要的防銹和耐腐蝕涂層處理。 通過預(yù)埋件或膨脹螺栓直接安裝在混凝土基座 （基礎(chǔ)）上，通過調(diào)平螺栓可以調(diào)節(jié)儀器的水平度。b、激光傳感器外觀示意圖圖3自動(dòng)雪深觀測(cè)儀外觀示意圖5.2安全要求安全標(biāo)記及要求標(biāo)記符合GB 4793.1-2007測(cè)量、控制和實(shí)驗(yàn)室用電氣設(shè)備的安全要求 關(guān)于 設(shè)備用圖形符號(hào)”的要求；a）交流電源接入端口設(shè) 當(dāng)心電擊危險(xiǎn)”安全標(biāo)記；b）低壓直流電源接

23、入端口以紅色 “ + 和黑色”標(biāo)出極性，并標(biāo)明額定電壓 值；c）電源開關(guān)標(biāo)明電源 通”斷”位置；d）標(biāo)明電源熔斷器額定電流值。522基本電器安全要求a）外表易觸件不應(yīng)是危險(xiǎn)帶電件；b）觀測(cè)儀必須有保護(hù)接地；c）所有電源和信號(hào)端口均應(yīng)采取防感應(yīng)雷擊措施。d）交流電源初級(jí)電路與機(jī)箱間絕緣電阻> 2MQ ；e）低壓直流電源初級(jí)電路與機(jī)箱間絕緣電阻> 1MQ ；f) 使用交流供電的自動(dòng)站泄漏電流 v 3.5mAg) 使用交流供電的自動(dòng)站應(yīng)能承受 1500V/5 mA/1 分鐘的沖擊耐壓試驗(yàn)；h) 使用直流供電的自動(dòng)站應(yīng)能承受 500V/5 mA/1 分鐘的沖擊耐壓試驗(yàn)；其它要求a) 儀器設(shè)

24、備結(jié)構(gòu)上的棱緣或拐角，應(yīng)倒圓和磨光。b) 對(duì)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注明不這 樣做的危險(xiǎn)性。c) 用作電氣連接或其他連接的螺釘連接件，應(yīng)能承受正常使用時(shí)的機(jī)械壓 力。5.3 機(jī)械強(qiáng)度要求觀測(cè)儀的各種部件，如傳感器、支架、橫臂、安裝連接件等，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(xiǎn)和不安全。5.4 材料與涂覆要求材料要求應(yīng)選用耐老化材料、抗腐蝕材料、良好的電氣絕緣材料等，禁止使用不符 合有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的劣質(zhì)材料。涂覆要求各

25、零部件，除用耐腐蝕材料制造的外，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。支架、橫臂、安裝連接件、底座等需要涂覆的部件，表面涂、敷、鍍層應(yīng) 均勻，覆蓋面達(dá) 100 %。涂覆顏色為灰白色。6 供電電源要求6.1 主電源供電要求a) 交流供電 AC220V (+ 10%15%);b) 直流 DC9-16V ；c) 后備蓄電池，可保證雪深自動(dòng)觀測(cè)儀在無交流電源下 5天正常工作;數(shù) 據(jù)采集器在交流供電中斷后應(yīng)仍能保存所有的數(shù)據(jù)，即使在蓄電池電壓 低到不足以維持符合質(zhì)量要求的觀測(cè)工作時(shí)，在中斷的交流電源恢復(fù) 后，系統(tǒng)應(yīng)能自動(dòng)恢復(fù)正常工作。6.2 備選電源供電要求當(dāng)安裝地點(diǎn)沒有交

26、流電源或電源不理想時(shí)，可選擇太陽能、風(fēng)力等其他方 式供電。7 環(huán)境適應(yīng)性要求7.1 氣候條件工作溫度：-45 C 20C；儲(chǔ)存溫度：-20 °C 40C；相對(duì)濕度：5%100%；大氣壓力：450 1060hpa;降水強(qiáng)度：< 10 mm/min抗風(fēng)能力：=75 m/s；抗鹽霧腐蝕。7.2 電磁兼容性要求電磁騷擾限值要求a) 相近頻率干擾相近頻率 (或波長(zhǎng))的多個(gè)傳感器同時(shí)使用時(shí)，應(yīng)具有完善的抗干擾功能，傳感器應(yīng)只能識(shí)別自身發(fā)射范圍的頻率（或波長(zhǎng)）。同類型多傳感器同時(shí)使用時(shí), 傳感器間距應(yīng)不小于3米。b）傳導(dǎo)騷擾表5電源端口傳導(dǎo)騷擾限值頻率范圍（MHz）限值（dB叮）準(zhǔn)峰值平均值

27、0.15 0.566 5656 460.5 556465306050表6信號(hào)端口傳導(dǎo)共騷擾限值頻率范圍（MHz ）電壓限值（dB叮）電流限值（dBA）準(zhǔn)峰值平均值準(zhǔn)峰值平均值0.15 0.584 7474 6440 3030 200.5 3074643020C）輻射騷擾表7在10m距離測(cè)量的輻射騷擾限值頻率范圍（MHz）限值dB(卩V/m)30 23030230100037722電磁抗擾度要求表8需滿足的試驗(yàn)內(nèi)容和嚴(yán)酷度等級(jí)內(nèi)容試驗(yàn)條件交流電源端口直流電源端口控制和信號(hào)端口電壓暫降和短時(shí) 中斷抗擾度30 %0.5周期60 %5周期100 % 250 周期1.2/50卩電壓） 8/20卩電流）浪

28、涌沖擊抗擾度線對(duì)地：+2KV線對(duì)地：±KV線對(duì)地：±1KV電快速瞬變脈沖 群抗擾度i2KV 5Kz±1KV 5Kz±2KV 5Kz射頻電磁場(chǎng)輻射 抗擾度0.15 80MHz3v80 % AMk ( 1KHz)0.15 80MHz3v80% AMk (1KHz )0.15 80MHz3v80% AMk (1KHz )靜電放電抗擾度接觸放電：±4KV 空氣放電：出KV接觸放電：±4KV空氣放電：±8KV接觸放電：±4KV空氣放電：±JKV8 防雷要求8.1 一般要求觀測(cè)儀應(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(jì)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。8.2 直接雷擊的防護(hù)措施觀測(cè)儀應(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 10Q。8.3 雷擊電磁脈沖的防護(hù)屏蔽措施 觀測(cè)儀信號(hào)線應(yīng)采用屏蔽電纜，采用非屏蔽電纜時(shí)，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。 設(shè)備到室內(nèi)的電纜線應(yīng)敷設(shè)在電纜溝內(nèi)， 如沒有條件時(shí)電纜應(yīng)在入戶前應(yīng)穿金屬管埋地，埋地水平距離