自動(dòng)氣象站(PH)是一個(gè)自動(dòng)化的傳統(tǒng)氣象站，無(wú)論是節(jié)省人力或測(cè)量偏遠(yuǎn)地區(qū)的氣像資料。該系統(tǒng)通過(guò)Argos系統(tǒng)和全球電信系統(tǒng)差不多可以進(jìn)行實(shí)時(shí)回報(bào)，或儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)作日后傳送。自動(dòng)氣象站往往被放置在供電網(wǎng)絡(luò)和通訊網(wǎng)絡(luò)內(nèi)?，F(xiàn)在，太陽(yáng)能電池板，風(fēng)力渦輪機(jī)和移動(dòng)電話技術(shù)使自動(dòng)氣象站能在供電網(wǎng)絡(luò)和通訊網(wǎng)絡(luò)外，透過(guò)無(wú)線型式傳送資料。

利用無(wú)線電遙測(cè)技術(shù)將本地區(qū)的氣象參量數(shù)據(jù)自動(dòng)發(fā)往中心氣象臺(tái)的無(wú)人氣象站。自動(dòng)氣象站一般設(shè)置于條件惡劣、無(wú)法建立人工氣象觀測(cè)站的地區(qū)。自動(dòng)氣象站能搜集和提供氣象參量信息(如氣溫、氣壓、濕度、風(fēng)力、風(fēng)向、雨量等），積累各地區(qū)的氣象資料，并通過(guò)無(wú)線電發(fā)射機(jī)自動(dòng)地定時(shí)發(fā)往相距數(shù)百公里的中心氣象臺(tái)。中心氣象臺(tái)收到氣象信息后可進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，也可記錄和存儲(chǔ)下來(lái)供以后進(jìn)行氣象分析和氣象預(yù)報(bào)之用。自動(dòng)氣象站一般是用各種傳感器對(duì)大氣壓力、溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)向、平均風(fēng)速、最大風(fēng)速、累計(jì)雨量和降水現(xiàn)象等參量進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量，并將測(cè)量結(jié)果變換成電信號(hào)，再由無(wú)線電發(fā)射機(jī)發(fā)往中心氣象臺(tái)。自動(dòng)氣象站為了節(jié)省電源功率,無(wú)線電發(fā)射機(jī)不是連續(xù)工作的。它只是在收到中心氣象臺(tái)發(fā)出的開(kāi)機(jī)指令后才開(kāi)始工作，發(fā)送氣象參量信息。與人工氣象站不同的是，自動(dòng)氣象站不能報(bào)告云的種類和云量。此外，降水測(cè)量是對(duì)雪顯得有點(diǎn)問(wèn)題，因?yàn)榱科鞅匦柙诿看螠y(cè)量時(shí)清空。對(duì)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(cè)。

自動(dòng)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(jì)算機(jī)、打印機(jī)）等組成。

1、傳感器

能感受被測(cè)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(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換器組成。

自動(dòng)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(fēng)向——單翼風(fēng)向傳感器

風(fēng)速——風(fēng)杯風(fēng)速傳感器

雨量——翻斗式雨量傳感器

蒸發(fā)——超聲測(cè)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(dòng)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(chǔ)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(chǔ)器至少能存儲(chǔ)三天的每分鐘氣壓、氣溫、相對(duì)濕度、1分鐘平均風(fēng)向和風(fēng)速、降水量和下表列各項(xiàng)目的每小時(shí)正點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)，能在計(jì)算機(jī)中形成規(guī)定的數(shù)據(jù)文件。

要素	測(cè)量范圍	分辨力	準(zhǔn)確度	單位
地溫	-50--80	0.1	±0.3	℃
氣溫	-50--50	0.1	±0.2	℃
相對(duì)濕度	0--100	1	±3	%
風(fēng)速	0--70	0.1	±（0.3+0.03V）	m/s
風(fēng)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(cè)試，雨強(qiáng)為2mm/min）	mm
總輻射	0--1500	1	±0.5	w/m2
* 如有特殊要求，請(qǐng)聯(lián)系技術(shù)部。027-87510227

各個(gè)自動(dòng)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(cè)裝置（可選）

氣象傳感器

太陽(yáng)能電池板或風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

桅桿

外殼

自動(dòng)氣象站的外殼通常是全天候玻璃纖維，ABS樹(shù)脂或不銹鋼。

ABS塑料外殼的特點(diǎn)是重量輕，價(jià)格便宜。ABS塑料外殼是常用自動(dòng)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(jiān)固。

玻璃纖維外殼的特點(diǎn)在于耐防化學(xué)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(xué)性。這些機(jī)箱也昂貴，同樣大小的費(fèi)用可以是玻璃纖維外殼一倍以上。

太陽(yáng)能電池板

自動(dòng)氣象站的主要?jiǎng)恿?lái)源，通常是一個(gè)或多個(gè)太陽(yáng)能電池板并聯(lián)穩(wěn)壓器和一個(gè)或多個(gè)充電池。一般而言，太陽(yáng)能電池板的輸出是其最佳的只有每天5個(gè)小時(shí)。因此安裝角度和位置是至關(guān)重要的。在北半球的太陽(yáng)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(yīng)為5度，是因?yàn)闀?huì)使灰塵積聚而令電力輸出下降。

在陽(yáng)光充沛的情況下，12伏直流電太陽(yáng)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(dòng)氣象站使用的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)。

2米（6.6英尺）桅桿是用于測(cè)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(cè)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(cè)量避免受樹(shù)木影響的數(shù)據(jù)，如樹(shù)木，建筑物或其他障礙物。通常這種自動(dòng)氣象站是測(cè)量風(fēng)速和風(fēng)向。

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

自動(dòng)氣象站是由電子設(shè)備或計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)進(jìn)行氣象觀測(cè)和資料收集傳輸?shù)臍庀笳?，通常有以下三種形式：

有線遙測(cè)自動(dòng)氣象站

儀器的感應(yīng)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(jī)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(hào)由接口電路輸出。微機(jī)系統(tǒng)是它的心臟,負(fù)責(zé)處理接口電路及觀測(cè)員通過(guò)鍵盤輸入的信號(hào),并將處理結(jié)果輸出顯示、打印、存盤,也可通過(guò)接口送到信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)。這種自動(dòng)站早期用于實(shí)時(shí)查詢氣象資料,現(xiàn)在逐漸取代氣象站日常主要觀測(cè)工作。

無(wú)線遙測(cè)氣象站

又稱無(wú)人氣象站。它包括測(cè)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(hào)的方式常見(jiàn)有機(jī)械編碼式和低頻調(diào)制式兩種,前者多使用機(jī)械位移的感應(yīng)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(yīng)元件,使它產(chǎn)生一個(gè)低頻變化的信號(hào),然后將此信號(hào)載于射頻上發(fā)射。無(wú)人氣象站通常能連續(xù)工作一年左右,每天定時(shí)觀測(cè)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(bào),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(bǔ)地面氣象觀測(cè)網(wǎng)的空白處。

長(zhǎng)期自動(dòng)氣象站

長(zhǎng)期自動(dòng)氣象站是一種僅僅用于收集資料的氣象站。它的資料不對(duì)發(fā)送，由工作人員定期取回。2005年中國(guó)珠峰綜合科考隊(duì)的科學(xué)家們?cè)谥榉搴０?520米的東絨布冰川埡口，成功搭建起了一套長(zhǎng)期自動(dòng)氣象觀測(cè)站，這是目前世界上海拔最高的自動(dòng)氣象觀測(cè)站。這個(gè)自動(dòng)氣象觀測(cè)站分為兩層，能夠每10分鐘獲取一次大氣溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速等數(shù)據(jù)，其中的雪探測(cè)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(cè)儀可以獲得三維的風(fēng)速風(fēng)向和二氧化碳通量等第一手?jǐn)?shù)據(jù)。

安裝4要素自動(dòng)氣象站

體系結(jié)構(gòu)

自動(dòng)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(jì)算機(jī)等，系統(tǒng)軟件有采集軟件和地面測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)軟件。為了實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控，還須配置遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件，將自動(dòng)氣象站與中心站聯(lián)接形成自動(dòng)氣象觀測(cè)系統(tǒng)。

現(xiàn)用自動(dòng)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(guò)以CPU為核心的采集器集中采集和處理分散配置的各個(gè)傳感器信號(hào)；總線式則是通過(guò)總線掛接各種功能模塊（板）來(lái)采集和處理分散配置的各個(gè)傳感器信號(hào)。

隨著氣象要素值的變化，自動(dòng)氣象站各傳感器的感應(yīng)元件輸出的電量產(chǎn)生變化，這種變化量被CPU實(shí)時(shí)控制的數(shù)據(jù)采集器所采集，經(jīng)過(guò)線性化和定量化處理，實(shí)現(xiàn)工程量到要素量的轉(zhuǎn)換，再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，得出各個(gè)氣象要素值，并按一定的格式存儲(chǔ)在采集器中。

在配有計(jì)算機(jī)的自動(dòng)氣象站，實(shí)時(shí)將氣象要素值顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上，并按規(guī)定的格式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的硬盤上。在定時(shí)觀測(cè)時(shí)刻，還將氣象要素值存入規(guī)定格式的定時(shí)數(shù)據(jù)文件中。根據(jù)業(yè)務(wù)需要實(shí)現(xiàn)各種氣象報(bào)告的編發(fā)，形成各種氣象記錄報(bào)表和氣象數(shù)據(jù)文件。

通過(guò)對(duì)自動(dòng)站運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的分析，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)站的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

自動(dòng)采集氣壓、溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)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(wù)需求通過(guò)計(jì)算機(jī)輸入人工觀測(cè)數(shù)據(jù)。

按照海平面氣壓計(jì)算公式自動(dòng)計(jì)算海平面氣壓；按照附錄1濕度參量的計(jì)算公式計(jì)算水汽壓、相對(duì)濕度、露點(diǎn)溫度以及所需的各種統(tǒng)計(jì)量。

編發(fā)各類氣象報(bào)告。

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

編制各類氣象報(bào)表。

實(shí)現(xiàn)通訊組網(wǎng)和運(yùn)行狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控

TRM-GPS1型手持網(wǎng)絡(luò)氣象站，它既是氣象站，又是手機(jī)，又是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)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(guó)家專利產(chǎn)品TRM-GPS1型手持網(wǎng)絡(luò)氣象站。由于它具有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)功能，因此其內(nèi)容無(wú)限豐富，是目前國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的手持網(wǎng)絡(luò)測(cè)量?jī)x器。智能手機(jī)技術(shù)的嵌入，讓其管理功能更加強(qiáng)大，是目前為止其它測(cè)量?jī)x器無(wú)以倫比的產(chǎn)品，可廣泛應(yīng)用于氣象，農(nóng)業(yè)，林業(yè)，水利，環(huán)保，太陽(yáng)能等等各個(gè)領(lǐng)域，是行業(yè)內(nèi)理想的網(wǎng)絡(luò)測(cè)量?jī)x器。

中國(guó)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