自動氣象站(PH)是一個自動化的傳統(tǒng)氣象站，無論是節(jié)省人力或測量偏遠地區(qū)的氣像資料。該系統(tǒng)通過Argos系統(tǒng)和全球電信系統(tǒng)差不多可以進行實時回報，或儲存的數(shù)據(jù)作日后傳送。自動氣象站往往被放置在供電網(wǎng)絡和通訊網(wǎng)絡內(nèi)?，F(xiàn)在，太陽能電池板，風力渦輪機和移動電話技術(shù)使自動氣象站能在供電網(wǎng)絡和通訊網(wǎng)絡外，透過無線型式傳送資料。

利用無線電遙測技術(shù)將本地區(qū)的氣象參量數(shù)據(jù)自動發(fā)往中心氣象臺的無人氣象站。自動氣象站一般設(shè)置于條件惡劣、無法建立人工氣象觀測站的地區(qū)。自動氣象站能搜集和提供氣象參量信息(如氣溫、氣壓、濕度、風力、風向、雨量等），積累各地區(qū)的氣象資料，并通過無線電發(fā)射機自動地定時發(fā)往相距數(shù)百公里的中心氣象臺。中心氣象臺收到氣象信息后可進行實時顯示，也可記錄和存儲下來供以后進行氣象分析和氣象預報之用。自動氣象站一般是用各種傳感器對大氣壓力、溫度、相對濕度、風向、平均風速、最大風速、累計雨量和降水現(xiàn)象等參量進行自動測量，并將測量結(jié)果變換成電信號，再由無線電發(fā)射機發(fā)往中心氣象臺。自動氣象站為了節(jié)省電源功率,無線電發(fā)射機不是連續(xù)工作的。它只是在收到中心氣象臺發(fā)出的開機指令后才開始工作，發(fā)送氣象參量信息。與人工氣象站不同的是，自動氣象站不能報告云的種類和云量。此外，降水測量是對雪顯得有點問題，因為量器必需在每次測量時清空。對于目前的技術(shù)所限，那些接觸不到傳感器的天文現(xiàn)像，例如霧，仍然要人手監(jiān)測。

自動氣象站有多種類型，其結(jié)構(gòu)基本相同，主要由傳感器、采集器、系統(tǒng)電源、通信接口及外圍設(shè)備（計算機、打印機）等組成。

1、傳感器

能感受被測氣象要素的變化并按一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換器組成。

自動氣象站常用的傳感器有：

氣壓——振筒式氣壓傳感器、膜盒式電容氣壓傳感器

氣溫——鉑電阻溫度傳感器

濕度——濕敏電容濕度傳感器

風向——單翼風向傳感器

風速——風杯風速傳感器

雨量——翻斗式雨量傳感器

蒸發(fā)——超聲測距蒸發(fā)量傳感器

輻射——熱電堆式輻射傳感器

地溫——鉑電阻地溫傳感器

日照——直接輻射表、雙金屬片日照傳感器

2、數(shù)據(jù)采集器

數(shù)據(jù)采集器是自動氣象站的核心，其主要功能是數(shù)據(jù)采樣、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲及數(shù)據(jù)傳輸，其主要技術(shù)性能為：

數(shù)據(jù)采樣速率及算法規(guī)定；

采集器的電源能保證采集器至少七天正常工作，數(shù)據(jù)存儲器至少能存儲三天的每分鐘氣壓、氣溫、相對濕度、1分鐘平均風向和風速、降水量和下表列各項目的每小時正點觀測數(shù)據(jù)，能在計算機中形成規(guī)定的數(shù)據(jù)文件。

要素	測量范圍	分辨力	準確度	單位
地溫	-50--80	0.1	±0.3	℃
氣溫	-50--50	0.1	±0.2	℃
相對濕度	0--100	1	±3	%
風速	0--70	0.1	±（0.3+0.03V）	m/s
風向	0--360	2.5	±5	度
氣壓	450--1060	0.1	±0.3	hpa
降水量	0--999.9	0.2	±4%（室內(nèi)靜態(tài)測試，雨強為2mm/min）	mm
總輻射	0--1500	1	±0.5	w/m2
* 如有特殊要求，請聯(lián)系技術(shù)部。027-87510227

各個自動氣象站的配置可以不盡相同，但通常包括以下內(nèi)容：

全天候數(shù)據(jù)記錄器，可充電電池和遙測裝置（可選）

氣象傳感器

太陽能電池板或風力發(fā)電機組

桅桿

外殼

自動氣象站的外殼通常是全天候玻璃纖維，ABS樹脂或不銹鋼。

ABS塑料外殼的特點是重量輕，價格便宜。ABS塑料外殼是常用自動氣象站外殼，但相比起玻璃纖維或不銹鋼就顯得不太安全和堅固。

玻璃纖維外殼的特點在于耐防化學或水的腐蝕。

不銹鋼外殼是最佳選擇，而且通常是316s/s或304s/s。不銹鋼外殼具耐腐蝕及化學性。這些機箱也昂貴，同樣大小的費用可以是玻璃纖維外殼一倍以上。

太陽能電池板

自動氣象站的主要動力來源，通常是一個或多個太陽能電池板并聯(lián)穩(wěn)壓器和一個或多個充電池。一般而言，太陽能電池板的輸出是其最佳的只有每天5個小時。因此安裝角度和位置是至關(guān)重要的。在北半球的太陽能電池板將被安裝成面向南，南半球的則面向北。安裝的角度則各有不同，但安裝的角度絕不應為5度，是因為會使灰塵積聚而令電力輸出下降。

在陽光充沛的情況下，12伏直流電太陽能電池板的輸出值為：

5瓦 = 400mA/hr

10瓦 = 800mA/hr

20瓦 = 1.6A/hr

40瓦 = 3.3A/hr

桅桿

自動氣象站使用的標準桅桿高度為2米，3米，10米和30米。亦有其它尺寸，但通常這些大小已被視作標準。

2米（6.6英尺）桅桿是用于測量影響人類的參數(shù)。桅桿高度為參照頭部高度。

3米（9.8英尺）桅桿是用于測量影響農(nóng)作物的參數(shù)（如小麥，甘蔗等）。桅桿高度為參照農(nóng)作物的頂端。

10米（32.8英尺）桅桿是用于測量避免受樹木影響的數(shù)據(jù)，如樹木，建筑物或其他障礙物。通常這種自動氣象站是測量風速和風向。

30米（98.4英尺）桅桿是用于測量參數(shù)分層數(shù)據(jù)模型。在2米，3米，10米和30米各個分層中測量風，濕度和溫度。其他傳感器則安裝在2米或以下的高度。

自動氣象站是由電子設(shè)備或計算機控制的自動進行氣象觀測和資料收集傳輸?shù)臍庀笳?，通常有以下三種形式：

有線遙測自動氣象站

儀器的感應部分與接收處理部分相隔幾十米到幾公里，其間用有線通信電路傳輸。由氣象傳感器、接口電路、微機系統(tǒng)、通訊接口等組成。傳感器將氣象信息轉(zhuǎn)換成電信號由接口電路輸出。微機系統(tǒng)是它的心臟,負責處理接口電路及觀測員通過鍵盤輸入的信號,并將處理結(jié)果輸出顯示、打印、存盤,也可通過接口送到信息網(wǎng)絡服務系統(tǒng)。這種自動站早期用于實時查詢氣象資料,現(xiàn)在逐漸取代氣象站日常主要觀測工作。

無線遙測氣象站

又稱無人氣象站。它包括測量系統(tǒng)、程序控制和編碼發(fā)射系統(tǒng)、電源三部分組成。氣象要素轉(zhuǎn)換成電信號的方式常見有機械編碼式和低頻調(diào)制式兩種,前者多使用機械位移的感應元件,使指針在碼盤上位移而發(fā)出不同的電碼；后者多使用電參量輸出感應元件,使它產(chǎn)生一個低頻變化的信號,然后將此信號載于射頻上發(fā)射。無人氣象站通常能連續(xù)工作一年左右,每天定時觀測4─24次?？稍?000公里之外的控制中心指令或接收它拍發(fā)的電報,也可利用衛(wèi)星收集和轉(zhuǎn)發(fā)它拍發(fā)的資料。該站通常安置在沙漠、高山、海洋(漂浮式或固定式)等人煙稀少的地區(qū),用于填補地面氣象觀測網(wǎng)的空白處。

長期自動氣象站

長期自動氣象站是一種僅僅用于收集資料的氣象站。它的資料不對發(fā)送，由工作人員定期取回。2005年中國珠峰綜合科考隊的科學家們在珠峰海拔6520米的東絨布冰川埡口，成功搭建起了一套長期自動氣象觀測站，這是目前世界上海拔最高的自動氣象觀測站。這個自動氣象觀測站分為兩層，能夠每10分鐘獲取一次大氣溫度、濕度、風向、風速等數(shù)據(jù)，其中的雪探測儀設(shè)備還可以每10分鐘獲得一次雪深的數(shù)據(jù)，超聲探測儀可以獲得三維的風速風向和二氧化碳通量等第一手數(shù)據(jù)。

安裝4要素自動氣象站

體系結(jié)構(gòu)

自動氣象站由硬件和系統(tǒng)軟件組成，硬件包括傳感器、采集器、通訊接口、系統(tǒng)電源、計算機等，系統(tǒng)軟件有采集軟件和地面測報業(yè)務軟件。為了實現(xiàn)組網(wǎng)和遠程監(jiān)控，還須配置遠程監(jiān)控軟件，將自動氣象站與中心站聯(lián)接形成自動氣象觀測系統(tǒng)。

現(xiàn)用自動氣象站主要采用集散式和總線式兩種體系結(jié)構(gòu)。集散式是通過以CPU為核心的采集器集中采集和處理分散配置的各個傳感器信號；總線式則是通過總線掛接各種功能模塊（板）來采集和處理分散配置的各個傳感器信號。

隨著氣象要素值的變化，自動氣象站各傳感器的感應元件輸出的電量產(chǎn)生變化，這種變化量被CPU實時控制的數(shù)據(jù)采集器所采集，經(jīng)過線性化和定量化處理，實現(xiàn)工程量到要素量的轉(zhuǎn)換，再對數(shù)據(jù)進行篩選，得出各個氣象要素值，并按一定的格式存儲在采集器中。

在配有計算機的自動氣象站，實時將氣象要素值顯示在計算機屏幕上，并按規(guī)定的格式存儲在計算機的硬盤上。在定時觀測時刻，還將氣象要素值存入規(guī)定格式的定時數(shù)據(jù)文件中。根據(jù)業(yè)務需要實現(xiàn)各種氣象報告的編發(fā)，形成各種氣象記錄報表和氣象數(shù)據(jù)文件。

通過對自動站運行狀態(tài)數(shù)據(jù)的分析，實現(xiàn)自動站的遠程監(jiān)控。

自動采集氣壓、溫度、濕度、風向、風速、雨量、蒸發(fā)量、日照、輻射、地溫等全部或部分氣象要素。

按業(yè)務需求通過計算機輸入人工觀測數(shù)據(jù)。

按照海平面氣壓計算公式自動計算海平面氣壓；按照附錄1濕度參量的計算公式計算水汽壓、相對濕度、露點溫度以及所需的各種統(tǒng)計量。

編發(fā)各類氣象報告。

按地面氣象觀測數(shù)據(jù)文件和記錄簿表格式形成觀測數(shù)據(jù)文件。

編制各類氣象報表。

實現(xiàn)通訊組網(wǎng)和運行狀態(tài)的遠程監(jiān)控

TRM-GPS1型手持網(wǎng)絡氣象站，它既是氣象站，又是手機，又是網(wǎng)絡服務器，又是衛(wèi)星定位儀。擁有它就可以掌握地球任意位置的氣候信息。這就是我們推出的國家專利產(chǎn)品TRM-GPS1型手持網(wǎng)絡氣象站。由于它具有無線網(wǎng)絡功能，因此其內(nèi)容無限豐富，是目前國內(nèi)最先進的手持網(wǎng)絡測量儀器。智能手機技術(shù)的嵌入，讓其管理功能更加強大，是目前為止其它測量儀器無以倫比的產(chǎn)品，可廣泛應用于氣象，農(nóng)業(yè)，林業(yè)，水利，環(huán)保，太陽能等等各個領(lǐng)域，是行業(yè)內(nèi)理想的網(wǎng)絡測量儀器。

中國氣象局 http://english.cma.gov.cn/qxzt/2008_323/gcyzw/t20080321_229274.phtml

武漢新普惠科技有限公司 http://www.whxph.com

首都科技網(wǎng) http://www.bast.net.cn/kjxx/kjdt/2008/3/27/162441.shtml