空氣負(fù)離子自動(dòng)觀測儀

功能規(guī)格需求書

（第3版）

中國氣象周綜合觀測司

2024年1月

編寫說明

本功能規(guī)格需求書規(guī)定了空氣負(fù)高子自動(dòng)觀測儀的組成結(jié)構(gòu)、功能、性能、環(huán)境適應(yīng)性

等方面的要求，是設(shè)計(jì)、研制、生產(chǎn)和測試評估的依據(jù)和要求。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步和業(yè)務(wù)需求變化，本功能規(guī)格需求書將隨之進(jìn)行相應(yīng)的修訂、

補(bǔ)充或重新發(fā)布，本次修訂為第3版。

本功能規(guī)格需求書由中國氣象局綜合觀測司組織中國氣象局氣象探測中心、中國氣象局

公共服務(wù)中心、浙江省氣象局和廣東省氣象局等單位編寫。

目錄

1.前言......................................................................1

1.1編制目的.............................................................1

1.2適用范圍.............................................................1

1.3編寫依據(jù).............................................................1

2.術(shù)語和定義...............................................................1

3.組成......................................................................1

3.1概述.................................................................1

3.2硬件組成............................................................2

3.3軟件組成............................................................3

4.功能要求.................................................................4

4.1觀測項(xiàng)目.............................................................4

4.2基本功能要求.........................................................4

4.3離子傳感器...........................................................4

4.4采集器...............................................................4

4.5儀器控制處理軟件功能................................................5

4.6計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集處理軟件功能..........................................5

5.性能要求.................................................................5

5.1主要性能指標(biāo)........................................................5

5.2離子傳感器...........................................................6

5.3采集器...............................................................6

5.4外圍設(shè)備.............................................................6

5.5環(huán)境適應(yīng)性指標(biāo)......................................................6

5.6可靠性指標(biāo)..........................................................7

5.7使用壽命.............................................................7

5.8功耗要求.............................................................7

6.結(jié)構(gòu)及材料要求...........................................................7

6.1機(jī)械結(jié)構(gòu)要求........................................................7

6.2機(jī)械強(qiáng)度要求.........................................................7

6.3模塊集成化要求.......................................................8

6.4材料要求.............................................................8

6.5外觀要求............................................................8

6.6接口要求.............................................................8

6.7安全要求.............................................................8

7.其它要求.................................................................9

7.1技術(shù)文件............................................................9

7.2人機(jī)交互界面........................................................9

附錄1空氣負(fù)離子儀器終端控制命令...........................................10

1格式一般說明...............................................................10

2握手機(jī)制...................................................................10

2.1數(shù)據(jù)傳輸握手機(jī)制....................................................10

2.2時(shí)間校正握手機(jī)制....................................................10

2.3設(shè)備響應(yīng)命令時(shí)間....................................................10

3設(shè)備監(jiān)控操作命令..........................................................11

3.1設(shè)置或讀取設(shè)備的通訊參數(shù)(SETC0M)...............................11

3.2設(shè)備自檢(AUTOCHECK)............................................11

3.3幫助命令............................................................11

3.4設(shè)置或讀取設(shè)備的區(qū)站號(QZ).....................................12

3.5設(shè)置或讀取設(shè)備的服務(wù)類型(ST).....................................12

3.6讀取設(shè)備標(biāo)識位(DI).............................................12

3.7設(shè)置或讀取設(shè)備ID(ID)..........................................12

3.8設(shè)置或讀取觀測區(qū)域(ZONE).......................................13

3.9設(shè)置或讀取觀測站的緯度(LAT)....................................13

3.10設(shè)置或讀取觀測站的經(jīng)度(LONG)..................................13

3.11設(shè)置或讀取設(shè)備日期(DATE)......................................14

3.12設(shè)置或讀取設(shè)備時(shí)間(TIME)......................................14

3.13設(shè)置或讀取設(shè)備日期與時(shí)間(DATETIME)............................14

3.14設(shè)置或讀取設(shè)備主動(dòng)模式下的發(fā)送時(shí)間間隔(FTD)..................15

3.15歷史數(shù)據(jù)下載(DOWN).............................................15

3.16實(shí)時(shí)讀取數(shù)據(jù)(R1-ADDATA).........................................16

3.17設(shè)置握手機(jī)制方式(SETCOB'AY)...................................17

附錄2空氣負(fù)離子儀器觀測數(shù)據(jù)格式........................................18

1觀測儀器輸出參數(shù)..........................................................18

2觀測數(shù)據(jù)格式...............................................................18

2.1數(shù)據(jù)幀格式.........................................................18

2.2觀測要素編碼.......................................................23

2.3設(shè)備狀態(tài)編碼........................................................23

2.4舉例................................................................24

3設(shè)備文件存儲(chǔ)格式..........................................................24

3.1文件名命名規(guī)則.....................................................24

3.2文件內(nèi)容...........................................................25

II

1.前言

1.1編制目的

為進(jìn)一步加強(qiáng)對空氣負(fù)離子濃度觀測技術(shù)的業(yè)務(wù)指導(dǎo)，確?？諝庳?fù)離子濃度觀測資料的

代表性、準(zhǔn)確性、可比較性及儀器設(shè)備長期、穩(wěn)定運(yùn)行，中國氣象局綜合觀測司組織編制了

本功能規(guī)格需求書，為空氣負(fù)離子自動(dòng)觀測儀的設(shè)計(jì)、研制、定型、生產(chǎn)和開展測試評估等

提供依據(jù)，并為氣象及相關(guān)部門開展空氣負(fù)離子濃度觀測建設(shè)提供技術(shù)指導(dǎo)。

1.2適用范圍

本功能規(guī)格需求書規(guī)定了空氣負(fù)離子自動(dòng)觀測儀的組成、功能、性能、結(jié)構(gòu)及材料等方

面的要求。

本功能規(guī)格需求書適用于臨界離子遷移率為0.4co?-G的空氣負(fù)離子濃度的自動(dòng)

觀測。

1.3編寫依據(jù)

本功能規(guī)格需求書編寫的主要依據(jù)有：

（1）GB/T18809—2019《空氣離子測量儀通用規(guī)范》

（2）QX/T419—2018《空氣負(fù)離子觀測規(guī)范電容吸入法》

（3）QX/T475-2019《空氣負(fù)離子自動(dòng)測最儀技術(shù)要求電容式吸入法》

（4）QX/T503—2019《氣象專用技術(shù)裝備功能規(guī)格需求書編寫規(guī)則》

（5）《大氣成分觀測業(yè)務(wù)規(guī)范（試行）》，2012,氣象出版社

（6）《大氣負(fù)離子自動(dòng)觀測儀功能規(guī)格需求書（笫2版）》，氣測函（2016）19號

2.術(shù)語和定義

（1）空氣離子：空氣中帶正電荷或負(fù)電荷的氣體分子、分子團(tuán)或其他懸浮的細(xì)小微粒。

（2）空氣負(fù)離子：是指帶負(fù)電荷的空氣離子，簡稱負(fù)離子。

（3）空氣離子遷移率：空氣離子在單位強(qiáng)度（V/m）電場中的移動(dòng)速率。單位為平方米

每伏秒（Ri??『?s'1）或平方厘米每伏秒（cm2?『?s'）,一般用K表示。在同一電場強(qiáng)

度下，離子粒徑越大運(yùn)動(dòng)速度越慢，粒徑越小運(yùn)動(dòng)速度越快。K值與粒徑大小成反比，即離

子遷移率K值越大離子粒徑越小；K值越小離子粒徑越大。

（4）空氣負(fù)離子濃度：單位體積空氣中的負(fù)離子的數(shù)目，也稱空氣負(fù)離子濃度。單位

為個(gè)每立方厘米（個(gè)?cm'）。

（5）測量時(shí)長：指產(chǎn)始測量到測量結(jié)束的時(shí)間。

（6）原始觀測數(shù)據(jù)：指未對數(shù)據(jù)進(jìn)行任何質(zhì)屋控制或處理的觀測數(shù)據(jù)。

3.組成

3.1概述

空氣負(fù)離子自動(dòng)觀測儀的工作原理是：在離子傳感器（或稱采集桶、采集筒）的極化板

（或稱偏壓板）上加載極化電壓，讓被測空氣按設(shè)定速度勻速通過傳感器?？諝庵刑囟?/p>

1

的負(fù)離子在電場的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，被采集板所捕獲而形成電流。根據(jù)采集到的電流與采樣

體積，即可計(jì)算出負(fù)離子的數(shù)濃度值。

空氣負(fù)離子自動(dòng)觀測儀由硬件和軟件兩部分組成。其中硬件部分包括離子傳感器、采集

器和外圍設(shè)備；軟件包括儀器控制處理軟件和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集處理軟件。

3.2硬件組成

3.2.1離子傳感器

離子傳感器主要由采集板、極化板、風(fēng)扇等組成。根據(jù)采集板與極化板的結(jié)構(gòu)，可分為

平行（或等效平行）極板結(jié)構(gòu)式、同軸雙圓筒結(jié)構(gòu)式。

3.2.1.1平行（或等效平行）極板結(jié)構(gòu)式

平行極板結(jié)構(gòu)式（或等效平行極板結(jié)構(gòu)式）負(fù)離子檢測裝置的原理示意見圖1。

聚集板1

極化板

圖1平行極板結(jié)構(gòu)式（或等效平行極板結(jié)構(gòu)式）原理示意圖

圖中:

V：空氣中離子穿過氣體的平均速度（遷移速度）（cm-sD；

Vy：離子在垂直方向上的移動(dòng)速率；

Vx：離子在水平方向上的移動(dòng)速率（cm-sD：

d：采集板與極化板之間的間距（cm）；

L：采集板的長度（cm）：

U：極化電壓（v）。

（1）離子遷移率計(jì)算

式中：

K：離子遷移率（cm2?v1?sl）；

E：電場強(qiáng)度（v?cm。

（2）臨界離子遷移率計(jì)算

2

式中：

Kp：臨界離子遷移率(cm2?v-1?s-1)；

Vx：離子在水平方向上的移動(dòng)速率(cm-s')；

3.2.1.2同軸雙圓筒結(jié)構(gòu)式

同軸雙圓筒結(jié)構(gòu)的負(fù)離子檢測裝置和工作原理示意見圖2。

圖2同軸雙圓筒結(jié)構(gòu)的負(fù)離子檢測裝置工作原理示意圖

設(shè)雙圓筒離子收集器的外筒半徑為R,內(nèi)筒半徑為七，筒長為L,極化電壓為U,離子

帶電量為q，則臨界離子遷移率計(jì)算公式如下?

2LU

式中：

Kp：臨界離子遷移率(cm2-V1-s-1)；

Vx：離子在水平方向上的移動(dòng)速率(cm-sD；

3.2.1.3離子濃度計(jì)算

N=I-q-1?Vx-1?A1............(4)

N：每立方厘米空氣中的離子數(shù)(個(gè)?cm")

I：采集板電流讀數(shù)(A)

q：基本電荷電量(1.6X103庫侖)

A：有效通風(fēng)橫截面積(cm?)

3.2.2采集器

采集器由硬件和嵌入式軟件組成。硬件包含電信號放大器(電荷放大器)、微處理器、

A/D轉(zhuǎn)換電路、時(shí)鐘電路、內(nèi)存儲(chǔ)器、傳感器接口、顯示和監(jiān)測電路等。

3.2.3外圍設(shè)備

主要包括：空氣溫度和濕度傳感器、電源、蓄電池、外存儲(chǔ)器、通信接口、機(jī)箱、支架

等。

3.3軟件組成

軟件包括儀器控制處理軟件和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集處理軟件兩部分。

儀器控制處理軟件主要包括信號采集與處理模塊、控制模塊、系統(tǒng)檢測與預(yù)警模塊、數(shù)

據(jù)存儲(chǔ)與傳輸模塊、信息顯示模塊等組成。

計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集處理軟件主要包括觀測數(shù)據(jù)采集模塊、存貯模塊、預(yù)處理模塊、質(zhì)量控

3

制模塊、圖形顯示模塊等,

4.功能要求

4.1觀測項(xiàng)目

觀測項(xiàng)目包括空氣負(fù)離子濃度，空氣溫度和相對濕度：宜包括空氣正離子濃度。

4.2基本功能要求

空氣負(fù)離子自動(dòng)觀測儀應(yīng)能長期、自動(dòng)、連續(xù)、全天候監(jiān)測空氣負(fù)離子濃度變化，適應(yīng)

環(huán)境氣象觀測的業(yè)務(wù)需求，滿足觀測數(shù)據(jù)的高精度和高穩(wěn)定性要求，應(yīng)具備高可靠性、高準(zhǔn)

確性、易維護(hù)、易備份等特點(diǎn)。

空氣負(fù)離子自動(dòng)觀測儀應(yīng)滿足以下功能要求：

（1）采用模塊化、集成化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，便于擴(kuò)展、更換部件及維護(hù)維修；

（2）能在高溫、低溫、高濕等野外環(huán)境下全天候自動(dòng)正常運(yùn)行；

（3）具有空氣負(fù)離子測量功能；宜具有空氣正離子測量功能：

（4）具有空氣溫度和相對濕度的測量功能；

（5）具備防外界風(fēng)、極板短路保護(hù)等功能；

（6）具備設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控及報(bào)警功能；

（7）具有自動(dòng)或手頊調(diào)零功能；

（8）具有測量和調(diào)零等信息的實(shí)時(shí)顯示、存儲(chǔ)功能；

（9）具有過流保護(hù)與防雷功能；

（10）具有外接市電和直流電供電方式；

（11）具有無線或有線數(shù)據(jù)傳輸功能。

4.3離子傳感器

應(yīng)具有以下功能：

（1）具有空氣負(fù)離子的收集及測量功能；宜具有空氣正離子的收集與測量功能；

（2）具有微電流實(shí)時(shí)檢測及信號輸出功能；

（3）具有板極短路保護(hù)功能，當(dāng)異物、結(jié)露、大霧等引起短路時(shí)，應(yīng)能自動(dòng)進(jìn)入保護(hù)

狀態(tài)，給出報(bào)警信息，在情況解除后能自動(dòng)恢復(fù)正常工作；

（4）具有防止昆蟲以及蜘蛛結(jié)絲、污染物和漂浮性雜物等異物進(jìn)入傳感器的防護(hù)功能。

4.4采集器

應(yīng)具有以下功能：

（1）具有對離子傳感器輸出信號、溫度、濕度等信號進(jìn)行采集、存儲(chǔ)的功能：

（2）具有采集、存貯和顯示儀器測量和狀態(tài)信息的功能；

（3）具有對離子傳感器測量與調(diào)零等的自動(dòng)與手動(dòng)控制功能；

（4）具有負(fù)離子、微電流等實(shí)時(shí)測量結(jié)果（包括在動(dòng)調(diào)零過程、負(fù)離子與微電流測量

的瞬時(shí)值等）的顯示、存儲(chǔ)與輸出等功能；

（5）具有信號預(yù)處理功能；

（6）具有有線和無線數(shù)據(jù)通信功能；

（7）具有RS232或ES485或USB等接口，具有接收計(jì)算機(jī)指令并反饋信息和數(shù)據(jù)的功

能。

4

4.5儀器控制處理軟件功能

應(yīng)具有以下功能：

（1）初始化功能：可通過計(jì)算機(jī)終端，輸入或修改嵌入式軟件必要的參數(shù)，如測站的

地理位置、海拔、時(shí)間、傳感器等參數(shù)（見附錄1）.

（2）數(shù)據(jù)采集功能：能夠按預(yù)定的采樣頻率，對離子傳感器的輸出信號進(jìn)行采樣；將

傳感器輸出的電信號轉(zhuǎn)換成單位量，得到采樣瞬時(shí)值。

（3）數(shù)據(jù)處理功能：對采樣瞬時(shí)值進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，給出負(fù)離子濃度值（原始觀測數(shù)據(jù)），

空氣溫度、相對濕度觀測結(jié)果，并寫入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。

（4）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能：具有采集器內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器循環(huán)式存儲(chǔ)功能，允許最新數(shù)據(jù)覆蓋

舊數(shù)據(jù)；采集器內(nèi)部的數(shù)據(jù)存貯器應(yīng)具備掉電保存功能。

（5）數(shù)據(jù)傳輸與信息反饋功能：具有數(shù)據(jù)通信功能，可將觀測數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)或中

心站；

（6）具備通過無線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)方式進(jìn)行觀測數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸?shù)墓δ埽?/p>

（7）具有接收計(jì)算機(jī)指令并反饋信息和數(shù)據(jù)的功能。

4.6計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集處理軟件功能

（1）與采集器具有穩(wěn)定可靠的通訊功能；具有采集器參數(shù)設(shè)置、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和參數(shù)文件、

配置文件、日志文件等功能；

（2）具有從采集器下載原始數(shù)據(jù)及其他數(shù)據(jù)文件的功能；

（3）具有原始觀測數(shù)據(jù)、質(zhì)量控制數(shù)據(jù)、分析處理數(shù)據(jù)等入庫、查詢、檢索與導(dǎo)出等

功能；

（4）具有按規(guī)定數(shù)據(jù)格式和文件命名（見附錄2）規(guī)則生成實(shí)時(shí)傳輸文件的功能：

（5）具有對數(shù)據(jù)文件內(nèi)容進(jìn)行查詢、檢索和實(shí)時(shí)上傳等功能；

（6）具有運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控和報(bào)警功能，包括蓄電池電壓異?；蚬收蠒r(shí)的標(biāo)識或報(bào)警；通

信中斷后，計(jì)算機(jī)應(yīng)有標(biāo)識或報(bào)警；數(shù)據(jù)測量值出現(xiàn)異常時(shí)應(yīng)有標(biāo)識或報(bào)警；設(shè)備供電異常

時(shí)計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)有標(biāo)識或報(bào)警等；

（7）具有觀測數(shù)據(jù)圖表顯示功能，具有小時(shí)、日、月和年的平均值、極值（最大、最

小）等統(tǒng)計(jì)分析功能。

5.性能要求

5.1主要性能指標(biāo)

5.1.1離子遷移率

根據(jù)儀器結(jié)構(gòu)，依據(jù)對應(yīng)公式計(jì)算出的臨界離子遷移率為0.4cm3/?s'最大允許

誤差為±10%

5.1.2空氣負(fù)離子濃度

（1）測量范圍：10~5X10，（個(gè)?cm"）,離子遷移率20.4cm,v_1,s'1；

（2）測量誤差：±15%,負(fù)離子濃度2500（個(gè)?cnf3）；

（3）分辨力：10（個(gè)?cm"）。

5.1.3空氣溫度

（1）測量范圍：-4?！?+50℃；

（2）分辨力:0.1℃；

5

（3）準(zhǔn)確度：±0.5C°

5.1.4空氣相對濕度

（1）測量范圍：10%?100%RH；

（2）分辨力：1%RH；

（3）準(zhǔn)確度：±5%RH（W80%）；±10%RH（＞80%）。

5.2離子傳感器

（1）極化電壓應(yīng)保持穩(wěn)定，電壓變化應(yīng)小于10%；

（2）平行板或圓筒式極板間距的誤差應(yīng)小于10%；

（3）取樣空氣流速變化應(yīng)小于10%：

（4）在非測量狀態(tài)時(shí)，平行式或圓筒式極板不應(yīng)有靜電吸附。

5.3采集器

（1）實(shí)時(shí)時(shí)鐘應(yīng)能保證誤差15s/月；

（2）應(yīng)能滿足嵌入式軟件的正常運(yùn)行，內(nèi)存儲(chǔ)器應(yīng)能保存不少于10天的原始采樣數(shù)據(jù)

和設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)；

（3）單次測量時(shí)長為5分鐘，其中，第5分鐘為離子濃度檢測時(shí)段；

（4）在測量時(shí)長內(nèi)，對離子傳感器輸出信號的采樣頻率不低于6次/分鐘；

（5）對單次測量過程的采樣原始信號進(jìn)行質(zhì)量控制（至少去除明顯異常信號）后計(jì)算

平均值，獲得本次離子濃或檢測結(jié)果。

5.4外圍設(shè)備

（1）支持市電（220V）和直流電（5?24V）供電方式；

（2）對于直流電供電方式應(yīng)提供外置電池選項(xiàng)；在停電或連續(xù)陰雨天氣條件下，電源

容量應(yīng)能滿足設(shè)備正常工作時(shí)間不少于72小時(shí)：

（3）支持CF卡、SD卡、L?盤等外存儲(chǔ)設(shè)備，用于存儲(chǔ)觀測數(shù)據(jù)時(shí)，外存儲(chǔ)設(shè)備容量應(yīng)

能儲(chǔ)存不少于12個(gè)月的觀測數(shù)據(jù)；

（4）機(jī)箱內(nèi)各個(gè)功能模塊布局合理，符合電氣安全要求；

（5）支架應(yīng)牢固耐用，出現(xiàn)強(qiáng)風(fēng)時(shí)，不應(yīng)有晃動(dòng)現(xiàn)象；確保儀器安裝后離子傳感器中

心距地高度為1.5m。

5.5環(huán)境適應(yīng)性指標(biāo)

5.5.1氣候條件

（1）空氣溫度：-40c?+50℃；

（2）空氣相對濕度：10%?100%RH.

5.5.2外殼防護(hù)等級

儀器機(jī)箱、電纜接頭、防護(hù)罩等處于露天環(huán)境的部件外殼，應(yīng)具有較好的防護(hù)性能。

5.5.3生物條件

（1）應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆老x（如蜘蛛絲等）和防異物措施；

（2）應(yīng)采取有效措施防止動(dòng)物等損壞或影響觀測設(shè)備及相關(guān)設(shè)施。

5.5.4化學(xué)活性物質(zhì)

（1）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.

6

（2）在沿海地區(qū)，應(yīng)考慮大氣中鹽霧對觀測儀器的影響，在材料、表面涂覆和工藝上

采取必要的措施，使其具有足夠的抗化學(xué)活性物質(zhì)危害的能力，在產(chǎn)品壽命期內(nèi)不致因腐蝕

而引起產(chǎn)品的失效。

5.5.5電磁兼容

電磁兼容試驗(yàn)內(nèi)容和用酷度等級要求見表lo

表1電磁抗擾度試驗(yàn)內(nèi)容和嚴(yán)酷度等級

試驗(yàn)條件

內(nèi)容推薦標(biāo)準(zhǔn)

交流電源端口直流電源端口控制和信號端口

線一線：±2kV線一線：±lkVGB/T

浪涌（沖擊）抗擾度線一地：士2kV

線一地：±4kV線一地：±2kV17626.5-2019

電快速瞬變脈沖群GB/T

±2kV5kHz±lkV5kHz±lkV5kHz

抗擾度17626.4-2018

射頻電磁場輻射抗GB/T

80MHz?1000MHz,3V/m,80%AM(1kHz)

擾度17626.3-2016

射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)頻率范圍：150kHz?80MHz,試驗(yàn)電壓：3VGB/T

騷擾抗擾度信號調(diào)制：80%AM（IkHz）17626.6-2017

GB/T

靜電放電抗擾度接觸放電：4kV,空氣放電：4kV

17626.2-2018

5.6可靠性指標(biāo)

（1）產(chǎn)品應(yīng)進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和驗(yàn)證工作；

（2）平均故障間隔時(shí)間（MTBF）應(yīng)大于5000h,其中因設(shè)備維護(hù)而未進(jìn)行維護(hù)等原因

引起的非儀器責(zé)任故障（或異常）不計(jì)在內(nèi)；

（3）儀器應(yīng)易于維護(hù)和檢修，部件更換后應(yīng)不影響儀器性能；

（4）儀器各部件的垢構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮維修的方便性、快捷性和不易誤操作性；

（3）儀器接線等標(biāo)志應(yīng)清晰明確，不易混清。

5.7使用壽命

儀器總體使用壽命不低于8年。

5.8功耗要求

在工作狀態(tài)下，儀器的平均功耗應(yīng)小于50W（不含加熱器或制冷器的功率）。

6.結(jié)構(gòu)及材料要求

6.1機(jī)械結(jié)構(gòu)要求

（1）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)簡便易行；

（2）儀器各零部件應(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；

（3）機(jī)箱須裝有鎖定裝置，配有防盜鎖具，具有防盜、防破壞能力。各部件之間的連

接要牢固，使用常規(guī)工具不能輕易拆除。

6.2機(jī)械強(qiáng)度要求

7

儀器的各種部件，如安裝支撐件等，應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，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)度下降而引起故隙或損壞。

6.3模塊集成化要求

儀器的離子傳感器、放大器、風(fēng)扇等模塊應(yīng)集成化，簡化儀器的維護(hù)與維修。

6.4材料要求

（1）儀器外殼應(yīng)選用耐老化、抗腐蝕、具有良好電氣絕緣性的材料，禁止使用不符合

國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的劣質(zhì)材料：

（2）儀器各零部件表面應(yīng)有涂、覆、鍍等工藝措施，以保證其耐潮、防霉、防鹽霧的

性能。用耐腐蝕材料制造的除外；

（3）儀器各部件表面光澤一致、無劃痕、無刻痕、無剝落、無銹蝕；

（4）需要涂覆的零件，表面涂、敷、鍍層應(yīng)色澤均勻，不應(yīng)有起泡，涂層不應(yīng)有脫落,

覆蓋面達(dá)100%。

6.5外觀要求

（1）外觀應(yīng)整潔、無損傷或形變；

（2）表面涂層無氣泡、開裂、脫落等現(xiàn)象；

（3）立柱、支架、機(jī)箱等的安裝應(yīng)牢固、端正；

（4）在立桿、機(jī)箱內(nèi)部或穿線管內(nèi)部布線，達(dá)到隱蔽、保護(hù)、美觀、防盜割、防雷電

等效果；

（5）機(jī)箱應(yīng)配有防水及遮陽罩，具有散熱、密封、防塵等功能；

（6）應(yīng)采用對稱性防風(fēng)結(jié)構(gòu)，確保外界風(fēng)力對傳感器的影響接近零，測量免受外界風(fēng)

的干擾，以提高測量精度，

6.6接口要求

產(chǎn)品應(yīng)至少具備一個(gè)RS232/RS485接口、一個(gè)USB接口。

6.7安全要求

6.7.1電氣安全

（1）應(yīng)滿足通用的電氣安全性，以確保在各種氣候環(huán)境下穩(wěn)定、可靠、安全地工作；

（2）機(jī)箱內(nèi)帶危險(xiǎn)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；

（3）儀器各獨(dú)立部件和傳感器都應(yīng)有保護(hù)接地措施；

（4）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4Q；

（5）使用市電為主電源的儀器，必須對一次電路設(shè)置過流保護(hù)裝置；

（6）儀器內(nèi)的蓄電池如果是鋰電池或類似電池的，在設(shè)計(jì)上應(yīng)有防止極性接反以及防

止強(qiáng)制充放電的措施。

6.7.2機(jī)械安全

（1）結(jié)構(gòu)上的棱緣或拐角，應(yīng)倒圓和磨光；

（2）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；

（3）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；

（4）應(yīng)有防止電池極性接反以及防止強(qiáng)制充放電的措施。

8

6.7.3防雷

（1）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；

（2）儀器的傳感器、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);

（3）引下線和金屬檸應(yīng)與地網(wǎng)聯(lián)接，防直擊雷的沖擊接地電阻應(yīng)不大于4。；

（4）傳感器的信號線應(yīng)采用屏蔽電纜，電纜的屏蔽層和金屬管下端應(yīng)與地網(wǎng)聯(lián)接：

（5）儀器到室內(nèi)的電纜線應(yīng)敷設(shè)在電纜溝內(nèi)。

6.7.4安全標(biāo)識

（1）應(yīng)設(shè)有電源額定值的電源銘牌，電源銘牌應(yīng)包括下列內(nèi)容：

——電源性質(zhì)的符號（交流或直流）

一一額定電壓或額定電壓范圍

——額定電流或功耗

（2）電源開關(guān)應(yīng)標(biāo)明電源位置。

（3）使用市電的設(shè)備應(yīng)在外殼顯著位置設(shè)“當(dāng)心電擊危險(xiǎn)”安全標(biāo)記。

（4）設(shè)備的其他標(biāo)記要求和方法應(yīng)符合國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求。

7.其它要求

7.1技術(shù)文件

（1）應(yīng)具備全套的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)圖紙、文件；

（2）應(yīng)提供儀器說明書或用戶手冊（內(nèi)容包括工作原理、儀器結(jié)構(gòu)、安裝、測試、操

作、運(yùn)行維護(hù)、故障處理、校準(zhǔn)、耗材清單等），以及軟件使用手冊（內(nèi)容包括軟件功能介

紹、軟件環(huán)境、安裝、操作方法等）。

（3）儀器說明書或用戶手冊應(yīng)標(biāo)明：空氣中離子穿過氣體的平均速度值、采集板與極

化板之間的間距值（內(nèi)筒半徑值、外筒半徑值）、采集板的長度值（筒長值）和極化電壓值。

7.2人機(jī)交互界面

（1）人機(jī)界面應(yīng)符合操作者視覺和一般操作習(xí)慣。

（2）機(jī)箱前面板上的文字、圖形、顯示或指示單元、按鍵等，應(yīng)分布有規(guī)律，符合功

能劃區(qū)的要求。

（3）使用的名詞術(shù)語和標(biāo)志應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求，沒有規(guī)定的應(yīng)符合氣象部

門的用詞習(xí)慣。

9

附錄1空氣負(fù)離子儀器終端控制命令

設(shè)備和終端軟件之間進(jìn)行通訊的命令，以實(shí)現(xiàn)對設(shè)各各種參數(shù)的傳遞和設(shè)置，從設(shè)備讀

取或設(shè)置各種數(shù)據(jù)和參數(shù)，以及對設(shè)備進(jìn)行校時(shí)。

1格式一般說明

(1)各種終端命令由命令符和相應(yīng)參數(shù)組成，命令符由若干英文字母組成，參數(shù)可以

沒有，或由一個(gè)或多個(gè)組成，命令符與參數(shù)、參數(shù)與參數(shù)之間用1個(gè)半角逗號分隔；

(2)在計(jì)算機(jī)超級終端中，鍵入控制命令后，應(yīng)鍵入回車/換行鍵，本格式中用

表示；

(3)返回值的結(jié)束符均為回車/換行，本格式中返回值用“<>/”給出；

(4)命令非法時(shí)，返回出錯(cuò)提示信息“BADCOMMAND/"；

(5)若無特殊說明,本部分中使用YYYY-MM-DD,HH:MM:SS表示日期、時(shí)間格式;

(6)帶有傳感器ID的命令，只需要此ID號的傳感器執(zhí)行相應(yīng)的操作，且當(dāng)此種操作

命令從計(jì)算機(jī)超級終端中直接對數(shù)字傳感器進(jìn)行控制時(shí)，中央處理器對于此種命令的返問值

無需進(jìn)行處理，直接上傳給計(jì)算機(jī)超級終端軟件;無傳感器ID的操作命令需要所有數(shù)字傳感

器執(zhí)行相應(yīng)的操作。

2握手機(jī)制

2.1數(shù)據(jù)傳輸握手機(jī)制

每臺(tái)設(shè)備必須自帶時(shí)神，和存儲(chǔ)器；數(shù)據(jù)傳輸握手機(jī)制同時(shí)具備主動(dòng)發(fā)送和被動(dòng)讀取兩

種方式，默認(rèn)為被動(dòng)讀取方式；被動(dòng)讀取的方法為：由上位機(jī)發(fā)送讀取數(shù)據(jù)命令(READDATA),

讀取存儲(chǔ)器中當(dāng)前時(shí)刻最近的數(shù)據(jù)，如果最近時(shí)刻數(shù)據(jù)與當(dāng)前時(shí)刻時(shí)間差超過?幀則返回錯(cuò)

誤信息；主動(dòng)發(fā)送的方法為：由設(shè)備端按照幀標(biāo)識類型主動(dòng)向上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。

無論采用哪種方式，數(shù)據(jù)必須遵循標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式要求，即“BG,…,ED”格式。

2.2時(shí)間校正握手機(jī)制

上位機(jī)可通過定時(shí)發(fā)送DATETIME對設(shè)備修改日期和時(shí)間，也可分開發(fā)送日期(DATE)

和時(shí)間(TIME)命令對設(shè)備分別進(jìn)行修改日期］、時(shí)間，數(shù)字傳感器只需要支持DATETI舶命

令。

2.3設(shè)備響應(yīng)命令時(shí)間

10

由上位機(jī)發(fā)送命令后，設(shè)備端應(yīng)及時(shí)響應(yīng)，并給予返回，響應(yīng)時(shí)間應(yīng)不長于3秒，超過

3秒后響應(yīng)值，上位機(jī)認(rèn)為是超時(shí)錯(cuò)誤。

3設(shè)備監(jiān)控操作命令

3.1設(shè)置或讀取設(shè)備的通訊參數(shù)（SETCOM）

命令符：SETCOM

參數(shù)：波特率數(shù)據(jù)位奇偶校驗(yàn)停止位

示例：若設(shè)備的波特率為9600bps,數(shù)據(jù)位為8,奇偶校驗(yàn)為無，停止位為1,若對設(shè)

備進(jìn)行設(shè)置，鍵入命令為：

SETCOM,9600,8,N,1/

返回值：＜F〉/表示設(shè)置失敗，＜T＞/表示設(shè)置成功。

若為讀取設(shè)備塊通訊參數(shù)，直接鍵入命令：

SETCOM/

正確返回值為＜9600,8,N,l＞Zo

注：

（1）非特殊情況下不對設(shè)備波特率進(jìn)行修改，波特率修改范圍為（120（）,2400,4800,9600,

19200,38400,57600,115200）。

（2）波特率修改時(shí)應(yīng)先返回?cái)?shù)據(jù)再修改波特率。

（3）設(shè)備一旦修改波特率后保存波特率設(shè)置。

3.2設(shè)備自檢（AUTOCHECK）

命令符：AUTOCHECK

返回的內(nèi)容包括設(shè)備口期、時(shí)間，通訊端口的通訊參數(shù)，設(shè)備狀態(tài)信息（廠家自行定義，

格式不定）。

返回值：＜T/F,設(shè)備輸出信息》/

T表示自檢成功,F表示自檢失敗。

3.3幫助命令

命令符：HELP

返回值：返回終端命令清單，各命令之間用半角逗號分隔。

11

3.4設(shè)置或讀取設(shè)備的區(qū)站號(QZ)

命令符：QZ

參數(shù)：設(shè)備區(qū)站號(5位字符)

示例：若所屬氣象觀測站的區(qū)站號為57494,則鍵入命令為：

QZ,57494/

返回值：＜F＞/表示設(shè)置失敗，＜T＞/表示設(shè)置成功,

若設(shè)備的區(qū)站號為57494,直接鍵入命令：

QZZ

正確返回值為＜57494》/。

3.5設(shè)置或讀取設(shè)備的服務(wù)類型(ST)

命令符：ST

參數(shù)：服務(wù)類型(2位數(shù)字)

示例：若設(shè)備用于天然氧吧站，則鍵入命令為：

ST,20/

返回值：＜F＞/表示設(shè)置失敗，＜T＞/表示設(shè)置成功。

若設(shè)備服務(wù)類型為2C,直接鍵入命令：

STZ

正確返回值為＜20〉/,

注：設(shè)備端需要對設(shè)備服務(wù)類型進(jìn)行存儲(chǔ)。

3.6讀取設(shè)備標(biāo)識位(DI)

命令符：DI

示例：讀取空氣負(fù)離子自動(dòng)觀測儀設(shè)備標(biāo)識位，直接鍵入命令:

DIZ

正確返回值為:〈YNAD/。

3.7設(shè)置或讀取設(shè)備ID(ID)

命令符：ID

參數(shù)：3位數(shù)字

12

示例：空氣負(fù)離子自動(dòng)觀測儀設(shè)備ID為：000,對設(shè)備進(jìn)行設(shè)置，鍵入命令為：

ID,000/

返回值：＜F＞/表示設(shè)置失敗，＜T＞/表示設(shè)置成功。

若為讀取設(shè)備ID參數(shù)，直接鍵入命令：

IDZ

正確返回值為:＜000＞/。

3.8設(shè)置或讀取觀測區(qū)域（ZONE）

命令符：ZONE

參數(shù)：2位數(shù)字

示例：觀測區(qū)域?yàn)橐活悈^(qū)域：01，對設(shè)備進(jìn)行設(shè)置，鍵入命令為：

ZONE,01/

返回值：〈F〉/表示設(shè)置失敗，＜T＞/表示設(shè)置成功。

若為讀取觀測區(qū)域參數(shù)，直接鍵入命令：

ZONE/

正確返I可值為:

3.9設(shè)置或讀取觀測站的緯度（LAT）

命令符：LAT

參數(shù):DD.MM.SS（DD為度,MM為分,SS為秒）

示例：若所屬觀測站的緯度為32°14'20〃，則鍵入命令為:LAT,32.14.20/

返回值：＜F＞表示設(shè)置失敗，＜T＞表示設(shè)置成功。

若設(shè)備數(shù)據(jù)采集器中的緯度為42°06'00",直接鍵入命令：

LAT/

正確返回值為＜42.06.00＞o

3.10設(shè)置或讀取觀測站的經(jīng)度（LONG）

命令符：LONG

參數(shù)：DDD.MM.SS（DDD為度，MM為分,SS為秒）

示例：若所屬觀測站的經(jīng)度為116°34'18〃，則鍵入命令為：LONG,116.34.18/

13

返回值：＜F＞表示設(shè)置失敗，＜T＞表示設(shè)置成功。

若設(shè)備數(shù)據(jù)采集器中的經(jīng)度為108°32'03〃，直接鍵入命令：

LONG/

正確返回值為＜108.32.03＞o

3.11設(shè)置或讀取設(shè)備日期（DATE）

命令符：DATE

參數(shù)：YYYY-MM-DI）（YYYY為年，MM為月，1）1）為日）

示例：若對設(shè)備設(shè)置的日期為2012年7月21日，健入命令為：

DATE,2012-07-21Z

返回值：＜F〉/表示設(shè)置失敗，＜T＞/表示設(shè)置成功。

若設(shè)備的日期為2012年7月21日,讀取設(shè)備日期,直接鍵入命令：DATE/

正確返回值為：＜2012-07-21〉/。

3.12設(shè)置或讀取設(shè)備時(shí)間（TIME）

命令符：TIME

參數(shù)：HH:MM:SS（HH為時(shí),MM為分,SS為秒）

示例：若對設(shè)備設(shè)置的時(shí)間為12時(shí)34分00秒，鍵入命令為：

TIME,12:34:00/

返回值：＜F＞/表示設(shè)置失敗，＜T＞/表示設(shè)置成功。

若設(shè)備的時(shí)間為12時(shí)35分00秒,讀取設(shè)備時(shí)間,直接鍵入命令:TIME/

正確返回值為:＜12:35:00〉/。

3.13設(shè)置或讀取設(shè)備日期與時(shí)間（DATETIME）

命令符：DATETIME

參數(shù)：YYYY-MM-DD,HH:MM:SS（YYYY為年,MM為月,DD為日，HH為時(shí),MM為分,SS

為秒）

示例：若對設(shè)備設(shè)置的日期為2013年5月27日12時(shí)34分00秒，鍵入命令為：

DATETIME,2013-05-27,12:34:00/

返回值：＜F＞/表示設(shè)置失敗，＜T＞/表示設(shè)置成功。

若設(shè)備的日期為2013年5月27日，12時(shí)35分00秒，讀取設(shè)備日期時(shí)間，直接鍵入

命令：

DATETIME/

正確返回值為：<2012-07-21,12:35:00>/。

3.14設(shè)置或讀取設(shè)備主匆模式下的發(fā)送時(shí)間間隔（FTD）

命令符：FTD

參數(shù)：FI,rnmC（FI代表幀標(biāo)識,定義見2.2.表數(shù)據(jù)類型；mmC表示時(shí)間間隔,其中C

代表時(shí)間單位：用H表示小時(shí)，”表示分鐘，S表示秒。當(dāng)C為“H"，mm值在（01?24）

之間；當(dāng)C為”，mm值在（01?59）之間：當(dāng)C為”S"，mm值在（00?59）之間，當(dāng)

mm為00,即mmC為“00S”時(shí)，表示主動(dòng)模式下取消自動(dòng)發(fā)送FI類型的數(shù)據(jù)包。）設(shè)置的

時(shí)間間隔不能小于幀標(biāo)識中的時(shí)間間隔。

示例：若設(shè)置設(shè)備主動(dòng)發(fā)送實(shí)時(shí)分鐘數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔為5分鐘，鍵入命令：

FTD,001,05MZ

返回值：<F>/表示設(shè)置失敗，<T>/表示設(shè)置成功。

若設(shè)置設(shè)備主動(dòng)發(fā)送整點(diǎn)小時(shí)定時(shí)數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔為1小時(shí)，鍵入命令：

FTD,160,0111/

返回值：<F>/表示設(shè)置失敗，<T>/表示設(shè)置成功。

不帶參數(shù)時(shí)用于查詢主動(dòng)模式下設(shè)備支持的所有幀數(shù)據(jù)的發(fā)送間隔。若設(shè)備具有實(shí)時(shí)分

鐘數(shù)據(jù)和小時(shí)定時(shí)數(shù)據(jù)兩種數(shù)據(jù)包格式，但只主動(dòng)發(fā)送定時(shí)數(shù)據(jù)，發(fā)送時(shí)間間隔為1小時(shí)，

鍵入查詢命令，

FTDZ

正確返回值為:<001,DOS,160,01H>Zo

3.15歷史數(shù)據(jù)下載（DOWN）

命令符：DOM

參數(shù)為：開始口期，開始時(shí)間，結(jié)束口期，結(jié)束時(shí)間［,幀標(biāo)識下載指定時(shí)間范圍內(nèi)

對應(yīng)幀類型的觀測記錄數(shù)據(jù)。

開始/結(jié)束日期的格式：YYY\TW-DD；開始結(jié)束/時(shí)間的格式：HH:MM:SS

15

幀標(biāo)識定義見2.2.6,當(dāng)幀標(biāo)識為001實(shí)時(shí)分鐘幀標(biāo)識時(shí)，必須缺省幀標(biāo)識參數(shù)。

示例：若獲取設(shè)備中2012年7月21日20時(shí)0分0秒至2012年7月24日20時(shí)。分。

秒的分鐘數(shù)據(jù)，鍵入命令為：

DOWN,2012-07-21,20:00:00,2012-07-24,20:00:00/

返回值：<F>/表示讀取失敗，正確返回：實(shí)時(shí)分鐘歷史數(shù)據(jù)，每條數(shù)據(jù)末尾附回車換

行。

若獲取設(shè)備中2012年7月21日2（）時(shí)0分0秒至2012年7月24日20時(shí)0分（）秒的整

點(diǎn)小時(shí)定時(shí)數(shù)據(jù)，鍵入命令為：

DOWN,2012-07-21,20:00:00,2012-07-24,20:00:00,160/

返回值：<F>/表示讀取失敗，正確返回：歷史整點(diǎn)小時(shí)數(shù)據(jù)，每條數(shù)據(jù)末尾附回車換

行。

注：

由上位機(jī)統(tǒng)籌考慮下載歷史數(shù)據(jù)時(shí)間和內(nèi)容，優(yōu)先保證實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，一次下載內(nèi)容一

般不超過一天數(shù)據(jù)：

（3）缺測數(shù)據(jù)格式為：

BG,QZ（區(qū)站），ST（服務(wù)類型），DI（設(shè)備標(biāo)識），ID（設(shè)備ID）,DATETIME（時(shí)

間），F(xiàn)I（幀標(biāo)識），〃/〃，校驗(yàn)，EDZ

3.16實(shí)時(shí)讀取數(shù)據(jù)（READDATA）

注：從存儲(chǔ)器中讀取最近的一組數(shù)據(jù)。

命令符：READDATA

參數(shù)：幀標(biāo)識。從存儲(chǔ)器讀取最近一次的對應(yīng)幀標(biāo)識數(shù)據(jù)，當(dāng)幀標(biāo)識為001實(shí)時(shí)分鐘幀

標(biāo)識時(shí)，必須缺省幀標(biāo)識參數(shù)。

示例：若獲取設(shè)備中2012年7月21日20時(shí)0分0秒的分鐘數(shù)據(jù)，

鍵入命令為：

READDATA/

返回值：<F>/表示讀取失敗，正確返回：當(dāng)前數(shù)據(jù)。

若獲取設(shè)備中2012年7月21日20時(shí)0分0秒對應(yīng)的20時(shí)整點(diǎn)小時(shí)定時(shí)數(shù)據(jù)，

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鍵入命令為：

READDATA,160/

返El值：＜F＞/表示讀取失敗，正確返【可：當(dāng)前整點(diǎn)數(shù)據(jù)。

注：在主動(dòng)方式中不響應(yīng)該命令。

3.17設(shè)置握手機(jī)制方式(SETCOMWAY)

注：設(shè)置數(shù)據(jù)傳輸握手機(jī)制方式。

命令符:Sl'TCOMWAY

參數(shù)為：1為主動(dòng)發(fā)送方式，。為被動(dòng)讀取方式，

示例：設(shè)備默認(rèn)為被動(dòng)讀取方式，如果需要采用主動(dòng)發(fā)送方式可以由上位機(jī)發(fā)送命令

“SETCOMWAY,1"，返回＜T＞/表示設(shè)置成功，則上位機(jī)實(shí)時(shí)接收設(shè)備主動(dòng)發(fā)送的數(shù)據(jù)即可，

如需要采用被動(dòng)讀取方式，則上位機(jī)發(fā)送命令"SETOWNAY,。"，返|可＜T＞/表示設(shè)置成功，

第一次連接設(shè)備時(shí)默認(rèn)為被動(dòng)讀取方式，上位機(jī)不用發(fā)送“SETCOMWAY,?！泵?。

鍵入命令為：

SETCOMWAY,1/

返【可值：＜F＞/表示設(shè)置主動(dòng)發(fā)送失敗，返I可仃＞/表示設(shè)置主動(dòng)發(fā)送成功。

鍵入命令為：

SETCOMWAY,0/

返回值：＜F＞/表示設(shè)置被動(dòng)讀取失敗，返回＜T＞/表示設(shè)置被動(dòng)讀取成功。

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附錄2空氣負(fù)離子儀器觀測數(shù)據(jù)格式

1觀測儀器輸出參數(shù)

為了便于了解和掌握儀器的工作狀況，開展數(shù)據(jù)質(zhì)量控制等工作，觀測儀器輸出的原始

數(shù)據(jù)中應(yīng)包括但不限于以下參數(shù)：

基本參數(shù)：區(qū)站號、緯度、經(jīng)度、拔海高度、設(shè)備標(biāo)識符、觀測時(shí)間、負(fù)離子濃度、氣

溫、相對濕度等；

儀器狀態(tài)參數(shù)：設(shè)備自檢狀態(tài)、傳感器狀態(tài)、電源工作狀態(tài)、電源狀態(tài)、設(shè)備斷電報(bào)警、

無線通信工作狀態(tài)等及可擴(kuò)展參數(shù)，如極板電壓、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速（或風(fēng)速）、測量腔室溫度、測

量腔室濕度、環(huán)境氣壓、離子傳感器的絕緣度等；

質(zhì)量控制：異常數(shù)據(jù)剔除和數(shù)據(jù)缺失等。

2觀測數(shù)據(jù)格式

2.1數(shù)據(jù)幀格式

2.1.1幀格式

0段：起始標(biāo)識；

1段：數(shù)據(jù)包頭；

2段：數(shù)據(jù)主體；

3段：校驗(yàn)碼；

4段：結(jié)束標(biāo)識。

說明：

（1）一個(gè)完整數(shù)據(jù)幀分為5部分信息段。其中0、1、3和4段數(shù)據(jù)定長；2段數(shù)據(jù)不

定長，數(shù)據(jù)主體包含觀測要素信息、觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量控制信息和狀態(tài)要素信息三部分。

（2）數(shù)據(jù)幀傳輸采用ASCH字符（8Bit）

（3）數(shù)據(jù)幀各信息段由一個(gè)或多個(gè)字段表示，字段間以英文半角字符'，'分隔。

（4）字段是指由一組指定的ASCII字符（大小寫英文字母、數(shù)字字符“0?9”以及下

劃線字符）構(gòu)成的字符串，用于描述幀起始與結(jié)束標(biāo)識、數(shù)據(jù)包頭信息、要素變量名

以及要素變量值等信息。

2.1.2幀格式說明

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2.1.2.10段一一起始標(biāo)識

固定長度，2個(gè)字母，以“BG”表示。

2.1.2.21段——數(shù)據(jù)包頭

固定長度，包含11個(gè)字段，每個(gè)字段定長。

（1）區(qū)站號（5位字符），保持現(xiàn)有臺(tái)站區(qū)站號不變，在觀測司發(fā)布新臺(tái)站號時(shí)更新。

（2）緯度（6位數(shù)字），按度分秒記錄，均為2位，高位不足補(bǔ)“0”，臺(tái)站緯度未精

確到秒時(shí)，秒固定記錄“D0”

（3）經(jīng)度（7位數(shù)字），按度分秒記錄，度為3位，分秒為2位，高位不足補(bǔ)“0”，

臺(tái)站經(jīng)度未精確到秒時(shí)，秒固定記錄“00”

（4）觀測場拔海高度（5位數(shù)字），保留1位小數(shù)，原值擴(kuò)大10倍記錄，高位不足補(bǔ)

“0”

（5）服務(wù)類型（2位數(shù)字）,00基準(zhǔn)站，01基本站，02一般站，03區(qū)域氣象站，04

交通氣象站，05電力氣象站，06農(nóng)業(yè)氣象站，07旅游氣象站，08海洋氣象站，09風(fēng)能氣

象站，10太陽能氣象站，11生態(tài)氣象站，12氣象輻射站，13便攜站，14自動(dòng)氣候站，15

大氣本底站，16大氣成分站，17沙塵暴站，18環(huán)境氣象站，19其他站，20天然氧吧站。

（6）設(shè)備標(biāo)識位（4位字母），設(shè)備類型。以大寫字母Y開頭表示設(shè)備標(biāo)識，后三位

字母為對應(yīng)傳感滯或設(shè)備英文名稱的縮寫，如表1所示。

表1設(shè)備標(biāo)識符

設(shè)備代號設(shè)備名稱