Мс және амс мәліметтері бойынша, ауа температурасына салыстыру
Біздің заманымызда адам барлық жұмыс үдерістерін автоматтандырғысы келеді, тіпті оларды іске асыру да қазіргі заманның талабы секілді. Соңғы 20 жылда автоматты метеостанцияларды (АМС) қолдану негізінде құрылған метеорологиялық бақылаулар әдістерінің дамуы бақылануда. Жерүсті метеорологиялық желілерін жаңалаудың негізгі мақсаты болып оның жиілігін (тығыздығын) үлкейту болып табылады, сонымен қатар, бақылау нәтижелерінің сапасын көтеру және қоршаған табиғи ортаның жағдайы жайлы ақпарат алмасу саласында Қазақстанның халықаралық міндеттерін жүзеге асыру болып табылады.
Бақылау жүйесіне АМС-терді енгізу қол жеткізу қиын орындарда және қаншалықты ессіз бақылаушы болса да ашық алаңға шығуға тәуекл жасамайтын жағдайларда ақпараттарды алу қызметтерін жеңілдетеді.
Үздіксіз сипаттамасы және атмосфералық үдерістердің өзгеруінің қатысты үлкен жылдамдығы ең толық және сапалы деген метеорологиялық ақпарат ауа райын болжау үшін өз құндылығын жоғалтады, яғни ол ескірген болса. Сондықтан, біріншілік метеорологиялық ақпараттардың ажырамас талабы болып оның қолданушыға жетуде жедел жеткізілуі болып табылады.
Гидрометеорологиялық ақпараттарды алудың жеделділігі өлшеу ерекшеліктерімен, алғашқы ақпаратты өңдеу және көрсетумен шартталған. Бұл қазіргі заманғы есептеу технологияларын кең көлемде қолданылуын қамтамасыз етеді. Кейбір АМС ақпараттарды белгіленген уақыттан әлдеқайда ертерек, нақты уақыт режимінде алуға мүмкіндік береді. Осылайша, синоптиктер атмосфералық құбылыстардың әлдеқайда толық карталарын құрастыруға мүмкіндік алады. Бұл карталардың талдауы атмосфералық үдерістер мен олардың заңдылықтарын тереңірек оқуға мүмкіндік береді. Ал бұл өз кезегінде ауа райы болжамының сапасын көтереді.
Параллельді синхронды бақылаулардың ұйымдастырылуы мен өткізілуі жаңартудың маңызды сатыларының бірі болып табылады, себебі өлшеудің жаңа жүйелерін енгізу және өлшеудің басқа уақыт аралықтарына өтуі көптеген жылдар бойы Мемлекеттік қорда сақталған бақылау қатарларының біртектілігінің бұзылуына алып келеді, бұл мәліметтердің қатарлар біртектілігінің бұзылғаны үшін қолданылмай қалуына жол беруге болмайды. Сондықтан, мұндай болуы мүмкін бұзушылықты және АМС-те алынған байланыстар қатары өзінде бар мәліметтер базасымен тоқтату қажет.
Жоғарыда айтылғандарды қорытындылай келе, берілген жұмыстың негізгі міндеті болып – ауытқулардың барлығын анықтау және олардың АМС арқылы негізгі метеорологиялық шамаларды өлшегендегі мәндерін, сондай-ақ олардың пайда болуының мүмкін болатын себептерін анықтау болып табылады.
Бақылау жүйесіне АМС-терді енгізу қол жеткізу қиын орындарда және қаншалықты ессіз бақылаушы болса да ашық алаңға шығуға тәуекл жасамайтын жағдайларда ақпараттарды алу қызметтерін жеңілдетеді.
Үздіксіз сипаттамасы және атмосфералық үдерістердің өзгеруінің қатысты үлкен жылдамдығы ең толық және сапалы деген метеорологиялық ақпарат ауа райын болжау үшін өз құндылығын жоғалтады, яғни ол ескірген болса. Сондықтан, біріншілік метеорологиялық ақпараттардың ажырамас талабы болып оның қолданушыға жетуде жедел жеткізілуі болып табылады.
Гидрометеорологиялық ақпараттарды алудың жеделділігі өлшеу ерекшеліктерімен, алғашқы ақпаратты өңдеу және көрсетумен шартталған. Бұл қазіргі заманғы есептеу технологияларын кең көлемде қолданылуын қамтамасыз етеді. Кейбір АМС ақпараттарды белгіленген уақыттан әлдеқайда ертерек, нақты уақыт режимінде алуға мүмкіндік береді. Осылайша, синоптиктер атмосфералық құбылыстардың әлдеқайда толық карталарын құрастыруға мүмкіндік алады. Бұл карталардың талдауы атмосфералық үдерістер мен олардың заңдылықтарын тереңірек оқуға мүмкіндік береді. Ал бұл өз кезегінде ауа райы болжамының сапасын көтереді.
Параллельді синхронды бақылаулардың ұйымдастырылуы мен өткізілуі жаңартудың маңызды сатыларының бірі болып табылады, себебі өлшеудің жаңа жүйелерін енгізу және өлшеудің басқа уақыт аралықтарына өтуі көптеген жылдар бойы Мемлекеттік қорда сақталған бақылау қатарларының біртектілігінің бұзылуына алып келеді, бұл мәліметтердің қатарлар біртектілігінің бұзылғаны үшін қолданылмай қалуына жол беруге болмайды. Сондықтан, мұндай болуы мүмкін бұзушылықты және АМС-те алынған байланыстар қатары өзінде бар мәліметтер базасымен тоқтату қажет.
Жоғарыда айтылғандарды қорытындылай келе, берілген жұмыстың негізгі міндеті болып – ауытқулардың барлығын анықтау және олардың АМС арқылы негізгі метеорологиялық шамаларды өлшегендегі мәндерін, сондай-ақ олардың пайда болуының мүмкін болатын себептерін анықтау болып табылады.
1) Климатологический справочник СССР.– Алма-Ата: Обсервотория Казахской ССР, 1968. - вып.18. – 465 б.
2) Торопов П.А., Терентьев Б.А. Гидрометеорологический мониторинг в экосистемах ООПТ Алтае-Саянскогоэкорегиона.- М.: WWFРоссии, 2011. – 132 б.
3) Жексенбаева А.К. Лабораторный практикум по метеорологии.- А.: КазНУ, 2012. - 136 б.
4) Техническое пособие по эксплуатации AMS 111. Алматы: Гидрометеоиздат, 2010. - 58 б.
5) Аргучинцева А.В. Методы статистической обработки и анализа гидрометеорологических наблюдений.- Иркутск: Иркут.гос. ун-т, 2007. - 106 б.
6) Руководство по автоматическим системам метеорологического наблюдения на аэродромах.- Международная организация гражданской авиации: ИКАО, 2011.- Издание второе. - 113 б.
7) Качурин Л.Г. Методы метеорологических измерений.- Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - 456 б.
8) Брахман Т.Р. Многокритериальность и выбор альтернативы в технике.- М.: Радио и связь, 1984. - 287 б.
9) Стернзат М.С. Метеорологические приборы и измерения.- Л.: Гидрометеоиздат, 1978. – 392 б.
10) Зайдель А.Н. Элементарные оценки ошибок измерений.- Л.: Наука, 1967. - 88 б.
11) Наставление гидрометеорологическим станциям и постам.- Л.: Гидрометеоиздат, 1985. – вып. 3, часть 1.- 301 б.
12) Крамарухин Ю.Е. Приборы для измерения температуры.- М.: Машиностроение, 1990. - 205 б.
13) Геращенко О.А., Гордов А.Н., Еремина А.К. Температурные измерения.- Киев: Наук.думка, 1989. - 703 б.
14) Куинн Т. Температура.- М.: Мир, 1985. – 448 б.
15) Олейник Б.Н. Приборы и методы температурных измерений.- М.: Издательство стандартов, 1987. – 296 б.
16) Саченко А.А., Мильченко В.Ю., Кочан В.В. Измерение температуры датчиками со встроенными калибраторами.- М.: Энергоатомиздат, 1986. – 96 б.
17) АМС производства Microstep-mishttp://www.microstep-mis.com
18) АМС изготавливаемые фирмой Вайсалаhttp://www.vaisala.ru
19) AMS111 http://site.otc-network.kz/ru/ams111.html
2) Торопов П.А., Терентьев Б.А. Гидрометеорологический мониторинг в экосистемах ООПТ Алтае-Саянскогоэкорегиона.- М.: WWFРоссии, 2011. – 132 б.
3) Жексенбаева А.К. Лабораторный практикум по метеорологии.- А.: КазНУ, 2012. - 136 б.
4) Техническое пособие по эксплуатации AMS 111. Алматы: Гидрометеоиздат, 2010. - 58 б.
5) Аргучинцева А.В. Методы статистической обработки и анализа гидрометеорологических наблюдений.- Иркутск: Иркут.гос. ун-т, 2007. - 106 б.
6) Руководство по автоматическим системам метеорологического наблюдения на аэродромах.- Международная организация гражданской авиации: ИКАО, 2011.- Издание второе. - 113 б.
7) Качурин Л.Г. Методы метеорологических измерений.- Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - 456 б.
8) Брахман Т.Р. Многокритериальность и выбор альтернативы в технике.- М.: Радио и связь, 1984. - 287 б.
9) Стернзат М.С. Метеорологические приборы и измерения.- Л.: Гидрометеоиздат, 1978. – 392 б.
10) Зайдель А.Н. Элементарные оценки ошибок измерений.- Л.: Наука, 1967. - 88 б.
11) Наставление гидрометеорологическим станциям и постам.- Л.: Гидрометеоиздат, 1985. – вып. 3, часть 1.- 301 б.
12) Крамарухин Ю.Е. Приборы для измерения температуры.- М.: Машиностроение, 1990. - 205 б.
13) Геращенко О.А., Гордов А.Н., Еремина А.К. Температурные измерения.- Киев: Наук.думка, 1989. - 703 б.
14) Куинн Т. Температура.- М.: Мир, 1985. – 448 б.
15) Олейник Б.Н. Приборы и методы температурных измерений.- М.: Издательство стандартов, 1987. – 296 б.
16) Саченко А.А., Мильченко В.Ю., Кочан В.В. Измерение температуры датчиками со встроенными калибраторами.- М.: Энергоатомиздат, 1986. – 96 б.
17) АМС производства Microstep-mishttp://www.microstep-mis.com
18) АМС изготавливаемые фирмой Вайсалаhttp://www.vaisala.ru
19) AMS111 http://site.otc-network.kz/ru/ams111.html
Кіріспе
Біздің заманымызда адам барлық жұмыс үдерістерін автоматтандырғысы келеді, тіпті оларды іске асыру да қазіргі заманның талабы секілді. Соңғы 20 жылда автоматты метеостанцияларды (АМС) қолдану негізінде құрылған метеорологиялық бақылаулар әдістерінің дамуы бақылануда. Жерүсті метеорологиялық желілерін жаңалаудың негізгі мақсаты болып оның жиілігін (тығыздығын) үлкейту болып табылады, сонымен қатар, бақылау нәтижелерінің сапасын көтеру және қоршаған табиғи ортаның жағдайы жайлы ақпарат алмасу саласында Қазақстанның халықаралық міндеттерін жүзеге асыру болып табылады.
Бақылау жүйесіне АМС-терді енгізу қол жеткізу қиын орындарда және қаншалықты ессіз бақылаушы болса да ашық алаңға шығуға тәуекл жасамайтын жағдайларда ақпараттарды алу қызметтерін жеңілдетеді.
Үздіксіз сипаттамасы және атмосфералық үдерістердің өзгеруінің қатысты үлкен жылдамдығы ең толық және сапалы деген метеорологиялық ақпарат ауа райын болжау үшін өз құндылығын жоғалтады, яғни ол ескірген болса. Сондықтан, біріншілік метеорологиялық ақпараттардың ажырамас талабы болып оның қолданушыға жетуде жедел жеткізілуі болып табылады.
Гидрометеорологиялық ақпараттарды алудың жеделділігі өлшеу ерекшеліктерімен, алғашқы ақпаратты өңдеу және көрсетумен шартталған. Бұл қазіргі заманғы есептеу технологияларын кең көлемде қолданылуын қамтамасыз етеді. Кейбір АМС ақпараттарды белгіленген уақыттан әлдеқайда ертерек, нақты уақыт режимінде алуға мүмкіндік береді. Осылайша, синоптиктер атмосфералық құбылыстардың әлдеқайда толық карталарын құрастыруға мүмкіндік алады. Бұл карталардың талдауы атмосфералық үдерістер мен олардың заңдылықтарын тереңірек оқуға мүмкіндік береді. Ал бұл өз кезегінде ауа райы болжамының сапасын көтереді.
Параллельді синхронды бақылаулардың ұйымдастырылуы мен өткізілуі жаңартудың маңызды сатыларының бірі болып табылады, себебі өлшеудің жаңа жүйелерін енгізу және өлшеудің басқа уақыт аралықтарына өтуі көптеген жылдар бойы Мемлекеттік қорда сақталған бақылау қатарларының біртектілігінің бұзылуына алып келеді, бұл мәліметтердің қатарлар біртектілігінің бұзылғаны үшін қолданылмай қалуына жол беруге болмайды. Сондықтан, мұндай болуы мүмкін бұзушылықты және АМС-те алынған байланыстар қатары өзінде бар мәліметтер базасымен тоқтату қажет.
Жоғарыда айтылғандарды қорытындылай келе, берілген жұмыстың негізгі міндеті болып - ауытқулардың барлығын анықтау және олардың АМС арқылы негізгі метеорологиялық шамаларды өлшегендегі мәндерін, сондай-ақ олардың пайда болуының мүмкін болатын себептерін анықтау болып табылады.
1. Тарихи анықтама
Егер адамдар Қазгидромет қандай мамандықта жұмыс жасайды деген тақырыпта сауалнама жүргізсе, 100 адамның 99-ы синоптиктер деп жауап береді. Шынымен, кез келген гидромет қызметінің, соның ішінде біздің де, бақылау торларын - метеорологиялық станцияаларды құратынын білетіндер аз. Және бұл әр түрлі аудандарда, биіктаулы аудандардан шөлдерге дейін орналасқан станцияларда метеорологтар жұмыс жасайды. Олар тәулігінe 24 сағат, жылына 365 күн бақылаулар жүргізеді. Қарда, желде, аязда метерологтар өздерінің метеорологиялық алаңқайларына шығады да, синоптикалық болжаулар жасау үшін аспаптардың көрсеткіштерін жазады, бұлттылықтың, атмосфералық құбылыстардың және басқа да өлшемдерді жазады. Қалжың үшін, мүмкін шындық та шығар, бұл адамдарды сағаттық ауа райы деп атайды.
Қазақстан территориясында ауа райының өзгерісін жүйелік бақылаулар 150 жылдан астам уақыттан бері жүргізіліп келеді. Бұл маңызды істің пионерлері болған атақты ғалымдар: Семенов-Тян-Шанский, Шоқан Уәлиханов, А.Голубев, Вернендік қамалдың әскери қызметкері В.Обух, К.Ларионов. Жалпы, Ресей империясындағы гидрометеорологиялық мониторинг құрамына Қазақстан да кірген, ол 170 жыл бұрын император І Николайдың бұйрығымен құрылған болатын.
Алғашқы болып Батыс және Шығыс Қазақстанды зерттеумен шұғылданған Шоқан Уәлиханов Петербург университетінің ректоры, профессор Бекетовқа былай деп жазды: "Құдай үшін, Андрей Николаевич, Қоғамда (Орыс географиялық қоғамы) құрметтеңіз, маған далаға барометр мен психрометр, бірнеше термометрлер жіберіңіз".
Қазақ метеорологиялық бюросының төрағасы Ораз Жандосов болған. Ол Қазақстанның гидрометеорологиялық қызметін екі сатыға бөледі. Біріншісі - бұл "табиғат факторларын оқу зерттеу және экспедиция жолымен жүрген" кезең. Мұндай экспедициялар 18 ғасырдың 30-жылдарында жүргізілген. Екіншісі - бұл Қазақстанның климатына жүйелі тұрақты бақылаулар жүргізуге мүмкіндік туғызған жерүсті бақылау желілерін құру.
Алматыда, ол кезде әлі Верный, алғашқы метеорологиялық бақылаулар 1859 жылы жүргізілді. 1915 жылға дейін олар тұрақты болған жоқ. Метеоалаңдарды жиі-жиі алмастыра бергендіктен, нәтижелердің сәйкестігі төмен болды. 1915 жылы Басты геофизикалық обсерваторияның қаржысына Верный метеорологиялық станциясы орналастырылған ғимарат тұрғызылды. Ғимарат қаланың оңтүстік шетінде орналасты. Ол жерде метеорологиялық алаңқай да орналасты. Қазір бұл алаңқай Абай даңғылы мен Сейфуллин, Масанчи, Сәтбаев көшелерінің квадратында болып шықты.
1912 жылы Есікте станция салынды. Биік таулардағы климаттық жағдайларды оқудың қажеттілігі 1915 жылы Үлкен Алматы өзенінде станция ашуға түрткі болды. Бүгінде бұл станция тек метеорологиялық жағдайларды бақылап қана қоймайды, сонымен қатар Үлкен Алматы көлінің шатқалындағы қар көшкіні жағдайларына да бақылау жасайды. Құйған ауылында метеорологиялық бақылаулар 1929 жылы басталды. Және бүгінгі күнге дейін тоқтаусыз жұмыс жасауда. 1935 жылдың маусымында Қазақстандағы ең биіктаулы станция - Тұйықсу мұздығында салынды. Бұл жер Мыңжылқы деп аталады ("1000 жылқының мекені"). Ол 3017 метр биіктікте орналасқан.
Метеоролгтардың жұмысынсыз ауыл шаруашылығымен шұғылдану қиынға соғатын еді. Сондықтан, 30-шы жылдардын бері Алматы облысында агрометеорологиялық бақылаулар жүргізілетін станциялар пайда бола бастады. Олар ауылшаруашылық мәдениетінің өсуін және жағдайын, тұрақты өсуді, мал айдау және жайылымның шарттарымен байланысты құбылыстарды бақылайды.
2. Автоматты метеорологиялық станциялар жайлы жалпы мәліметтер және метео станция құрылымының жалпы қағидалары.
Автоматты метеостанциялар телеметриялық құрылғыларды ұсынады, олар автономды (адамның қатысуынсыз) өлшеулер және метеорологиялық шамаларды жіберуге арналған. Олар метеорологиялық ақпараттарды алу, жинау, сақтауда және оны қолданушыға жіберуде біріншілік буыны болып табылады.
Барлық АМС өлшенген шамаларды электронды импульстармен түрлендіру қағидасында құрылған, олар кодпен жазылған түрде байланыс каналдары бойымен алып бередi. Байланыс каналдары радио немесе сымды байланыс желісі болуы мүмкін.
Автоматты метеорологиялық станциялардың шартты жабдықтарын 3 блокқа бөлуге болады:
1) есепке алатын көрсеткіштер (термометрлер, гигрометрлер, жауын-шашын өлшегіштер, барометрлер және т.с.с.);
2) сақталатын және жіберілетін мәліметтерді қабылдап алатын құрылғылар;
3) энергия өнімдеу құрылғылары.
Осы блоктардың әрқайсысын қарастырып шығайық.
Жабдықтың бірінші блогы өзіне барлық метеорологиялық АМС аспаптарын алады. АМС есепке алатын көрсеткіштері электрлік ток сипаттамаларын өлшеуге негізделген, олар температураның, ылғалдылықтың, желдің жылдамдығының және т.б. өзгеруіне тәуелді түрде ауысып отырады. Сонымен, температура мен ылғалдылықты өлшеу металл тұрақтылығының әр түрлі температурада әр түрлі болуына байланысты, желдің жылдамдығын өлшеу - анемометрды айналдырудан шығатын тоқ күшімен, жауын-шашын суммасын өлшеу - жауын өлшеу шелегінде жиналған сұйық су массасын өлшеу арқылы анықталады.
Жабдықтың екінші блогы кез келген АМС метеорологиялық өлшеулердің мәліметтерін қабылдайтын, сақтайтын және жіберетін құрылғы болады. Электрондық сигналдар түрінде мәліметтер ақпарат жинақтағышқа келіп түседі, оларды дата-логгер (ағылшынша data-logger) деп атау қабылданған. Ол арқылы метеостанцияның құрылысы іске асады - өлшеу жиілігін орнату, қызықтыратын шамаларды алу және т.б. тәжірибе жүзінде барлық заманауи АМС-тер дербес компьютерге орнатуға болатын жеке бағдарламалық қамтамасыздандыруларға ие. Мұндай бағдарламалық пакеттер ақпараттарды визуалдауға, оларды қолайлы форматта сақтауға, кей жағдайларда қарапайым статистикалық өңдеулерді жүргізуге мүмкіндік береді.
Жабдықтың үшінші блогы АМС-тің энергиямен қамтамасыз етілуіне жауап береді. Өлшеудің сапасы энергоблоктың сапасына тәуелді болмайтынына қарамастан, бұл қарқындылық өте маңызды. Мұның себебі бірінші кезекте АМС қиын далалық жағдайларды өткізілетін жұмыстар үшін аса өзекті. Сондықтан, энергоблоктың эффективтілігі АМС жұмысының сенімділігі мен ұзақтылығын анықтайды. Көбіне литилік аккумуляторлар мен күн батареялары пайдаланылады. Бұл кезде кез келге АМС электрлік желіден де жұмыс істей алады. Бұл үшін АМС жиынтығына желілік адаптер жалғанады, себебі АМС көрсеткіштері жұмыс жасайтын кернеудің мәндері ауқымды, 9 - 40 В аралығында тербеледі.
Бүгінде әлемде ондаған АМС өндірушілер бар, соның ішінде Ресейде дебар. Міне солардың кейбірі: Aanderaa Data Instruments, Campbell Scientific, DAVIS Data Instruments, VAISALA, HOBO, MicroStep-MIS. Автоматты станциялардың нақты сипаттамалары мен кескіндері олардың шешетін мәселеріне байланысты, бірақ әдетте олар көрсеткішті атмосфералық қысымды, ауаның немесе жердің температурасын, ауаның, жел мен жауын-шашынның ылғалдылығын бақылау үшін қосады.
АМС орнатудағы шектеулер болып жергілікті табиғи ерекшеліктер (метеорологиялық ерекшеліктердің тәуліктік, маусымдық, жылдық өзгергіштігі), сондай-ақ энергия сиымдылығы мен электр қоректену көзі табылады. Сонымен бірге, территорияның қол жетімділігін және қатысушылығын есептеу қажет.
2.1 Автоматты метеостанцияларды жіктеу
Автоматты метеостанция қоршаған ортаның параметрлерін алшақ нүктелерде анықтауға арналған. АМС көрсеткіштерінің құрамына тәуелсіз түрде, жалпы метеорологиялық қолданысқа ие болуы мүмкін. Автоматты метеостанциялардың біірнеше түрлері бар:
1) Автоматты метеорологиялық станция (АМС) (П) жинақталады:
а) ауа температурасының көрсеткішімен;
б) ауның қатысты ылғалдыылығының көрсеткішімен;
в) атмосфералық қысым көрсеткішімен;
г) желдің бағыты мен жылдамдығы көрсеткішімен;
д) жауын-шашынның түрі мен санының көрсеткіші.
2) Автоматты жол метеостанцясы (АЖМС) қосымша жинақталады:
а) интеллектуалды жол көрсеткішімен;
б) көріну көрсеткішімен;
Ішкі атқарушы құрылғылар болып табылады:
а) СОПО;
б) басқарылатын жол белгілері;
в) ақпараттық көрсеткіш тақталар.
3) Автоматты аграрлы метеостанция (ААМС) қосымша жинақталады:
а) топырақ температурасының көрсеткіші;
б) күннің сәуле шығару көрсеткіші;
в) қар белдеуінің биіктік көрсеткіші;
Ішкі атқарушы құрылғылар болып табылады:
а) автоматты суландыру жүйесі;
б) оранжерияларды желдету жүйесі.
4) Автоматты экологиялықметеостанция (АЭМС) қосымша жинақталады:
а) газ қоспасын анықтайтын электрохимиялық көрсеткіштер;
б) иіс газы - CO;
в) көмірдиоксиді - CO2;
г) азот диоксиді - NO2;
д) күкірт диоксиді - SO2;
Ішкі атқарушы құрылғылар:
а) апаттық хабарлау жүйесі;
б) туннельдерді желдету жүйесі.
АМС метеодіңгектен, функционалды шкафтан жәнеметеокөрсеткіштердің жиынтығнан тұрады.
Метеодіңгекнегізге қаттылап бекітілген түтік тәрізді құрылымда болады, және метеокөрсеткіш кеңістігінде орналастыру және бағыттау үшін қызмет етді. Метеомачта сондай-ақ, функциональды шкаф бекітіледі. Метеокөрсеткіштерге қолайлы болуы үшін метеодіңгектердың иілу мүмкіндігі қарастырылған.
Функционалды шкаф қос қабырғалармен және қақпақпен қорғалған көшедегi орындауда қорапты құрылым болады, және де метеокөрсеткіштермен ақпараттың орынының бағдарламалық бақылаулардың, қоректену, коммутацияның жабдығының түрлендiргiштерi және байланыс және жылуды бiрқалыпты ұстап отырудың жүйесi орналастыруы үшiн қызмет етедi.
Метеокөрсеткіштердің топтамасы қоршаған ортаның көрсеткiші тiкелей өлшеуi үшiн арналған, және де жалпы жағдайда температура көрсеткiшін қосады және ауа ылғалдылық, ауа қысымы, жылдамдық және желдiң бағыты, түр және тұнбалардың қарқындылығы, сонымен бiрге жол төсемiнiң параметрлерiн ағымдағы күй анықтайтын көп қызметтi жол көрсеткiшiн анықтайды. АМС-ті қосымша көрсеткіштермен жабдықтау керек болған жағдайда, мысалы, көлбеу көрініс, күн нұрының түсу деңгейі, қар жамылғысының биіктігі, жердің температурасы, көмірқышқыл газының құрамы және т.с.с. көрсеткіштер. Бұдан басқа, АМС жолдардың немесе басқа нысандардың жағдайын визуалды бағалау үшін басқарылатын барлық дөңгелегi жылжытатын видеокамерамен жабдықталған.
Метеомәліметтер орамының жиілігі АМС-пен бірге интервалда 1 секундтан ондаған секундтарға дейін еркін берілуі мүмкін. Ақпарат таратудың қаржысы АМС орнына сүйене отырып таңдалады, және де тәжірибелік кез келген болуы мүмкін. Қажетті минималды байланыс канал қабілеттілігі - 32 Кбитс.
2.2 AMS 111 сипаттамасы
IMS AMS 111 екі станциясы жылжымалы, уақытша немесе стандартты метеорологиялық бекеттерге арналып, қоректену облыстардағы қосымшалары үшiн желiлерсiз және байланыс желiлерi құрастырылған. IMS AMS 111 екі әр түрлі көрсеткіштер мен байланыс құралдырына қосылуға мүмкіндік береді. Орнатылған бағдарламалық қамтамасыздандыруларымен AMS 111 екі сенімді және тиімділік жағынан қарағанда метеорологиялық және радиационды мониторинг үшін қарқынды компонент жүйесі болады.
AMS111 жүйесі ауаның, атмосфералық қысымның, желдің бағыты мен жылдамдығының бағытын өлшеуге арналған. AMS111 метеорологиялық станциясы: пайдалануда жеңiл және Қазақстанның климаттық шарттарына бейiмделген қызмет көрсету және Бүкiләлемдiк Метеорологиялық ұйымы сертификатқа ие болған. AMS111 автоматты метеорологиялық станциясы Словакияда, Латвияда, Египетте, Оманда жақын және алыс шет елдерде кең қолданылады. Қолданылу саласы: радиационды және экологиялық мониторинг, синоптикалық орталықтарды тұрғызу, аэродромда ауа райын бақылаудың авиационды жүйесінде мәліметтерді жинау мен өңдеудің орталықтарын құру.
Метеорологиялық станциясының құрамы:
1) Жауын-шашын мөлшерiнiң жылытылатын көрсеткiшi MRH3;
2) температура мен ылғалдылықтың ішкі көрсеткіші HydroClip S3C03-PT15;
3) желдің байланыстырылған көрсеткіші Thies Clima;
4) атмосфералық қысым көрсеткіші Model 270;
5) Басқару блогы AMS111;
6) Метеорологиялық діңгек;
7) Электрлік қоректену;
8) бірге болатын жабдық;
9) ПЭВМ жиынтығы.
Техникалық сипаттамалары:
1) мәліметтерді жинауға арналған канал AMS111-мен бірге: интерфейс RS-485.
2) AMS111 кернеумен әрекеттенеді (12+-2) В. Тұтыну қуаты 1,5 Вт-тан көп емес (қыздыру элементтерін есептемегенде).
3) Қоректенудiң қосу мезеттен жұмысына дайындыққа дейінгі уақыт 20 секундтан көп емес.
4) Климаттық түрлендiрудi түр қоршаған ортаның температурасының жанында пайдалануға сәйкес келедi,яғни ол -40 °С-тан +50 °С-қа дейін.
5) С8-тың әсерiнен қорғаныс дөрежесi IР65 кодына сәйкес келеді.
AMS111 метеорологиялық өдшеулерді жүргізуге арналған талаптарға сай жасап шығарылған. Температураның, ауа ылғалдылығының, жел параметрлерінің көрсеткіші жақын маңайда орналасқан ғимараттардың әсерін тию үшін жер бетінің діңгегінде орналастырылған. Температура, ауа ылғалдылығы, жел параметрлерінің метеоролгиялық датчктері қоршаған ортаның әсерін болдырмау үшін жер бетінде орналасқан,одан басқа температура мен ылғалдылықтың көрсеткіштері радиостанциялық қорғаныста болады, олар тікелей күн нұрынан жауын-шашыннан қорғалады.
AMS111 қозғалысының қағидасы метеорологиялық параметрлерді көрсеткіштерді қатыстыра отырып, қашықтықтан өлшеуге негізделген. Метеорологиялық параметрлер цифрларды кодқа түрлендiредi, жадтың картасына жұмыстанып, сақталады және дисплейде бейнеленедi.
AMS111-дің құрылымдық жиынтығы модульдік қағида бойынша тұрғызылған. Өлшеу модулі метеорологиялық көрсеткіштен, өлшеулер жүргізуге арналған: ауа температурасы, ауаның салыстырмалы ылғалдылығы, ауа тасқынының бағыты мен жылдамдығы, жауын-шашынның қарқындылығы.
Ақпараттарды өңдеу модулі микробақылаушы мен арнайы бағдарламалық қамтамасыздандырылудан тұрады.
Кешеннің орталық құрылғысы болып ақпарат жинаудың AMS111 көрсеткішті модулі табылады, ол метеорологиялық көрсеткiштерді қосуы үшiн әр түрлi түрлердiң тiркеуiштерiмен корпуста болады.
AMS 111 бақылауы 8051 типіне тиесілі микробақылаушы қатысуымен өтеді. Басқарушы кiрiктiрме бағдарламалық қамтамасыз етудi сақтау үшiн энергияға тәуелсіз 512 Кб-тық флеш-жадтар, конфигурациялар мен параметрлерді сақтау үшін EEPROM 64 Кб жады, ішкі статистикалық жадқа SRAM және 32-ден 512-ға Mб дейін Compact Flash-та жады, 1MB ішкі статистикалық жады картада сыртқы құрылғылардан келген ақпараттарды сақтау үшін пайдаланылады. RAM жады және RTC (real-time clock) нақты уақытының сағаты ішкі резервті батареяға ие (сондықтан қоректену жоғалып кеткен жағдайда, сақталған мәліметтер жадта қалады).
AMS 111 жадтың картасынан мәлiметтерiн тiкелей оқуға мүмкіндік бередi Compact Flash.
Қолданушы интерфейсі мәліметтерді жүктеуге мүмкіндік береді. Карта көлемі 512 Кб тіркеуші жадындағы барлық мәліметтерді сақтай алады. Бұл ерекшелік алыс станцияларда мәліметтер жинағын қол режимінде, бiртiндеп байланыс желiлерiнiң бар болуынсыз немесе олары өзгертiлген қол режимiнде тiркеушiлерiнiң арасындағы мәлiметтерiнiң жеңiл айырбасының маңызды мәлiметтерi модемдер, қауiпсiз сақтау - қашан қызмет көрсетуде болады.
Тіркеуіштің қалыпты жұмысы кезінде, мәліметтер файлдарға автоматты түрде сақталған кезде - кiрiктiрме бағдарламалық қамтамасыз ету жад өз асыра толтырудың қамын жейдi және файлдарды алып тастау автоматты түрде өндiредi, өз ескi жазбаны алмастырудың қағидаты бойымен соңғыға дейін жүреді.
AMS 111 бағдарламалық қамсыздандырылуы 2 бөлімнен тұрады. MicroStep-MIS (базалық) кіріктірме бағдарламалық қамтамасыздандырылуы 512 Кб флэш-жадта сақталады. Кiрiктiрме бағдарламалық қамтамасыз ету нақты уақытта процессордың жұмысын уақыттың тиiмдi пайдалануы үшiн оптимизациялалған жұмыс iстейтiн бағдарлама-диспетчер және интерпретатор командаларын қосады. Бағдарлама-диспетчер, тiркеушiде ролдi ойнайды, дербес компьютерлерде ұқсас басқару жүйесiн. Бағдарлама-диспетчер барлық тiркеушiлердi ажырамас бөлiктi болып көрiнедi. Конфигурация EEPROM жадында сақталған, тіркеушінің басты платасында. Конфигурация тіркеушінің белгіленуін анықтайды (метеорологиялық мониторинг, қоршаған ортаның мониторингі, өндірісттік қолданыс және т.б.), сондықтан, конфигурация және белгілену тіркеушіден белгілене алады және тіркеушінің бүкіл жұмыс өмірінде жалғасуы мүмкін.
AMS 111 қорытынды жүктелген базалық конфигурациямен орнатылады, ол арнайы клиентпен (MicroStep-MIS и конфигурация) сәйкес жағдайда болады немесе тек қана MicroStep-MIS бағдарламалық жабдықталуымен байланыста болады. Соңғы жағдайда, клиент өз конфигурацияларымен AWS Setup бағдарламалық қамтамасыздандыруларын қолдана отырып өзі жасай алады, Windows операциялық жүйесімен жұмыс жасаушыдар дербес компьютерді қолдана отырып жасай алады.
Температура мен ылғалдылықты өлшеу HydroClip көрсеткішімен жүргізіледі. Ол түрлі қолдану салаларына арналған, негізінен оны метеоролгоия және өндіріс салаларында пайдаланады. Көрсеткіште жоғары сапалы өлшеу элементтері қолданылған: ауа температурасының көрсеткіші терморезистор базасында қолда бар ауамен жоғары дәлдікте орындалған. Салыстырмалы ылғалдылық көлемді полимерлі көрсеткішпен өлшенеді. Көрсеткіш радиациялық қорғанысқа оңай орнатылады. Температураның өлшеу диапазоны -50°С-тан +85°С-қа дейінгі аралықта. Ылғалдылықты өлшеу диапазоны 0%-дан 100%-ға дейін.
Жауын шашын мөлшері МRH3 датчигі арқылы өлшенеді. Датчик қызметінің негізі ретінде аудармалы қасық механизмінің принципі салынған. Бұл принцип өлшенген шамаларды жауын шашын мөлшеріне қарай сандық импульстарға аударуға мүмкіндік береді.
500см2 тесігі бар МRH3 датчигі антикоррозиялық материалдан жасалынған. Цилиндрлі корпусыменен воронкасы алюминий ерітіндісінен жасалынған. Аудармалы қасық механизмі пластикалық негіздегі плювиометрге орналастырылады.
Сонымен қатар датчикте:
1) Датчиктің горизонтальді позициясын тексеруге арналған су деңгейі,
2) Кабельді қосуға арналған
3) Калибрді жасауға арналған калибрлық бұранда
4) Су ағынына арналған екі тесік
5) Термостаты бар жылу жүйесі
6) Горизонтальді позицияны реттеуге арналған 3 бұранда.
Атмосфералық қысымын анықтау үшін Model 270 датчигі қолданылады. Бұл датчик жоғары жұмыс тұрақтылығын көрсетеді, бірақ энергия шығыны төмен. Сонымен қатар бұл датчикке лезде қосылумен жылдам жауап беру тән.
2.3 Вайсала фирмасынан шығарылатын АМС
Вайсала фирмасынан шығаратын кейбір АМС терді қарастырып көрейік:
1) МЛ-102 метеостанциясы Вайсала фирмасының жаңа үлгідегі кіші АМС MAWS (Ресей тұтынушыларына бағытталған) негізінде салынған.
Метеостанция метеорологиялық модуль трансмиттер WXT510 негізінде салынған. Бұл Вайсала (Финляндия) фирмасының жасап шығаратын біріңғай корпустағы кішігірім жеңіл құрал. Модуль WXT510 жел жылдамдығы мен бағытын, жауын шашын мөлшерін, атмосфералық қысымды, температура мен ауа ылғалдылығын өлшейді. Бұл станция оперативті бақылауды ұйымдастыру мен нақты метеорологиялық мәліметтерді алу үшін арналған. Ол бір винт арқылы орналастырылады, көбінесе техникалық жөндеуді қажет етпейді. WXT510 автоматикалық метеостанциясы мемлекеттік өлшеуіш реестрінде 35668-07 нөмерінде тіркелген және Ресей Федерация аймағында қолданылуға рұхсат берілген.
2) АМС МЛ-101 метеостанциясы. АМС МЛ-101 автоматты метеостанциясы жаңа метеорологиялық датчиктердің негізінде салынған. Яғни тіркеудің электрондық компоненттері мен датчиктердің электрлік параметрлерінің сигналдарын өлшеуіш көлемінің бірлігіне аудару және Вайсала фирмасының шығаратын метеорологиялық мәліметтерді өңдейтін бағдарламалық қамтамасыз етуді қолдану.
Станцияның негізгі жинауыш құралдары ретінде температура, салыстырмалы ылғалдылық, атмосфералық қысым, жел жылдамдығы мен бағытын анықтайтын датчиктер және тұтыну көзімен тіркеушісі бар орнатылмалы плата қолданылады.
3) Vaisala TacMet (TM) MAWS201M және MAWS201MP тактикалық метеорологиялық жүйелері - әртүрлі датчиктермен жабдықталған, соның ішінде кішігірім авияция мен найзағайды анықтау функцияларын қолдайтын кішігірім метеорологиялық станциялар.
MAWS201MP тактикалық метеорологиялық жүйесі тұрақты құралдар станциясының мачтасында құралады. Оның негізінде тексерілістен өткен MAWS201MP жүйесі жатыр.
4) Vaisala HydroMet(TM) MAWS201 жасалынған автоматтық метеорологиялық станциясы - арнайы уақытша құралдар үшін ықшамды автоматтық станция. Оның жеңіл салмағы қажеттіліктерінің төмендігі процесірінің жад сыйымдылығының үлкендігі бұл станцияны әртүрлі зерттеулерге қолдануға мінсіз етеді.
5) Vaisala HydroMet(TM) MAWS100 станциясы қолданыстағы станцияларды оперативті түрде пайдалану үшін олардың сапасы мен қауіпсіздігін кеңейтеді. MAWS100 - аз мөлшердегі датчиктер қажет кезде қолданылатан гидрометеорологиялық бақылауға арналған кішігірім жүйе. Бұл WXT510 трансмиттер арқылы жүзеге асырылады.
6) VAISALA MAWS301 автоматты ауа райы станциясы. Ауа райын дистанциялық бақылауға арналған жеңіл әрі ұлғаймалы шешім.
а) климатологиялық бақылаулар
б) алыстатылған автоматты ауарайы станциялары
в) гидрометеорологиялық жүйелер
г) күрделі телеметрлік станциялар
VAISALA MAWS301 энергия қажеттілігі төмен кішігірім мықты жүйе. Ол қауіпсіз және тоқтамсыз түрде көптеген метеорологиялық және гидрологиялық параметрлері жөніндегі мәліметтермен қамтамасыздандырады:
а) орнатылуы, қолданылуы және қызмет көрсетуі оңай;
б) қызмет ету барысында энергияны аз қажет етеді;
в) сенімді әрі нақты;
г) модернизациясы үнемді;
д) бағдарламалық қамсыздандырудың кең мүмкіндектері;
е)дисплейлерге, датчиктерге және телеметрлік қосымшаларға арналған көптеген сериялық плоттар;
ж) датчиктермен қосымша байланыстың кеңейтілген жинақтары.
з) мәліметтерді ықшам Flash карта архивтердің кеңейтілген мүмкіндіктері.
Vaisala фирмасының MAWS301 жаңа автоматты ауарайы станциясы арнайы тұтыну көзі немесе байланыс жоқ жерде немесе үнемді емес жерде қолданылу үшін құрастырылған. Станция өлшеуменен байланыс технологияларының ең соңғы үлгілеріне негізделген. MAWS301 әртүрлі телекоммуникация құралдарымен, мысалы PSTN, GSM, радио модемдер, сонымен қатар жасанды жер серіктерімен байланыста болады. Жетілдірілген, қолданыста оңай технологиямен жабдықталған MAWS301 аз шығын жұмсай отырып сенімді және нақты метеорологиялық өлшеуіштерді алу мақсатында қолдануға арналған мінсіз құрал.
MAWS301 орнату және қосу оңай. Датчиктер ішіне орнатылған арнайы тез қосуға тесіктері бар кабельдермен жабдықталған. Барлық модульдар DIN - бағыттауышқа қызмет көрсетуді жеңілдету үшін орналастырылады. Барлық құрастырушы бөліктері бір-біріне сайма-сай келеді. Ешқандай арнайы жабдықтарды қажет етпейді. Датчиктердің өлшеуі, статистикалық есептеулер, мәліметтерді архивтеу және оларды жіберілуі кескінделген бағдарлама қолданушысымен байланыстырыла жүзеге асырылады.
MAWS301 ді қызмет көрсетілуін MAWS Lizard бағдарламасы арқылы жеңіл жаңартуға болады. Дайын шаблондарды қолдану арқылы бұл бағдарлама сізді жеңіл күйге келтіру сатыларынан өткізеді. Қолданыста жеңіл болуымен қатар ол күйге келтіру мен алдыңғы қатарлы мінездемелердің кең үлгілерін ұсынады, яғни ең қатаң тұтынушының талаптарын қамсыздандыруға бағытталған.
MAWS301 өзінде Vaisala фирмасының тексерілген датчиктер технологиясы және жаңа ұзақ мерзімді синоптикалық, климотологиялық және зерттеулік экспертизалар мен тәжірибенің, сонымен қатар қатаң талапты өнеркәсiптiк қолданудың нәтижесінде пайда болған ықшам құрылымды мәліметтер енгізгішін біріктіреді. 32-бит CPU, 16-бит аналогосандық алдыңғы қатарлы өзгертулер мен сипаттамаларды бағдарламалық қамтамасыздандыруды қолдану, мысалы мәліметтерді растау, сіздің ауарайы жөніндегі мәліметіңізді тоқтамсыз әрі нақты алуыңызды қамтамасыз етеді. Өзгеру нақтылығы датчиктерден басталады. MAWS301 кең диопазонды датчик түрлерін қолдау үшін арнайы жасалынған. Датчиктердің негізгі құрамдары желді, қысымды, температураны, салыстырмалы ылғалдылықты және жауын шашынды өлшейді. Сонымен қатар жер қыртысының әртүрлі деңгейдегі температурасын, оның ылғылдылығын, күн радиациясын, жалпы радиацияны, су деңгейін және су температурасын өлшеуге мүмкіндік береді.
Датчиктердің кеңейтілген құраушы бөліктері өздеріне интелектуалды датчиктерді кіріктіреді, мысалы бұлттардың биіктігі (бұлттылық алгоритмімен), қөріну қашықтығы (МОR), нақты ауарайы және су сапасы датчигі.
Кішігірім әрі мықты MAWS301 ең күрделі жағдайларда қызмет атқарады және оның құрылымы су өткізбейтін болып келеді. Тек қана жоғары сапалы материелдар қолданылады. BOX501 корпусы мықты әрі оның IP66 (NEMA4X) қорғанысы бар. Ол күн радиациясынан қорғайтын экранменен жеткізіледі. Сонымен қатар бұл экран ақ түске боялған, яғни қатты күн сәулесінен қосымша қорғаныс береді. Кабельдері жоғары сапалы полиуретанмен және олардың IP68 стандартына сай жасалынған су өткізбейтін іштей ортанылған тесіктері бар. Барлық қорытындылардың ауыспалы құбылыстардан қорғанысы бар, ал жоғары жиілікті қорытындылар куаксиалды жаңғырықтарды ұстағыштардың көмегімен қорғалады.
Кіріктірілген сапалық басқармалы бағдарламалар датчик мәліметтерін қолданушының белгілеген климатологиялық шектеу көрсеткіштері мен нәтижелі өлшеуіштердің арасындағы өзгерістерді салыстырады. Статистикалық есептеулер тек қана қолданушының белгілеген көрсекіштердің минималды мөлшері қол жетімді болғанда. Кіріктірілген тестілеу бағдарламасы бірнеше ішкі параметрлерді көрсетеді. Бұның барлығы өлшеу мәліметтеріне сенуге мүмкіндік береді. MAWS301 құрылымы қызмет көрсетуге аз шығын шығара отырып сенімді қызмет етуіне мүмкіндік береді.
MAWS301 дің қорытынды мәліметтерінің форматтары еркін әрі жеңіл түрде қолданушының белгілеген талаптарына сай конфигурацияланады. Мәліметтерді жіберу белгілі бір уақытта сұрау бойынша немесе автоматты түрде жүзеге асырылады, яғни бұл жағдай өлшенген немесе есептелінген параметрлері өзінің шектеулі мәнінен асқанда орын алады. Көптеген тізбекті арналар мен телеметрлік қосымшалардың конфигурациясы бір құралға бір мезгілде бірнеше қолданушылардың талаптарын қанағаттандыруға және бірнеше қызметте қолданылуына мүмкіндік береді.
Статистикалық есептеулер өзіңе қолданушының белгілеген мерзімінде есептелетін минимум, максимум, орта көрсеткіш, стандартты ауытқу және уақыт өте ұлғаятын көрсеткішті кіріктіреді. Сонымен қатар қолданушы әр есептеуішке жеке интервалды белгілей алады. Барлық экстрималды көрсеткіштер, көпнесе, уақыт мерзімімен белгіленеді. Сонымен қатар дайын есептеулер кітапханасы бар, соның ішінде хабарламалар блогы, өсу нүктесі, QNH, QFF, QFE, қосынды булану, қату нүктесі, желмен суыту, ыстық соғу, күн сәулесінің таратылуының ұзықтығы және т.б.
MAWS301 мәліметтерді сақтаудың оңайлығын қамтамасыз етеді. CPUда өлшенген және есептелген мәліметтерді сақтауға арналған 1,7Мб сенімді Флэш жады бар. Бұл өндірістік стандартты карталар жеңіл шығарылады және мәліметтер ары қарай компьютер арқылы өңделінеді. Берілген сенімді технология жады резервтік батареяларды қайта-қайта өзгеруді қажет етпейді.
Әртүрлі статистикалық есептеулер берілген алаңда есептеліне алады, соған орай жіберілуге қажет мәліметтердің көлемі азаяды. Параметрлер мен архивтеу графиктерді қолданушының өзі конфигурациялайды. Барлық мәліметтер белгілі бір уақыттың форматында сақталынады. Көрсеткіш параметрі тек қана белгілі бір деңгейде болғанда оқиға тригерін орналастыруға болады.
MAWS301 энергия көзін аз көлемде тұтынады. Көпнесе MAWS301ді қосымша құралмен бірге алғанда энергиямен қамтамасыз ету үшін тек қана бір 12Вт күн батериясын ұзақ мерзімде қолдануға болады. Қосымша 24Вт күн панелі немесе ауыспалы тоқ көзімен қамтамасыздандыру жүйесі комуникация құралдары бар кең жүйені энергиямен қамтамасыз ете алады. Резервті батариялардың үш моделі бар сыйымдылығы 6, 12 және 24 Ач. Бұданда мықты күн батариялардың жүтйесі арнайы проектілер үшін жасалынады.
MAWS301де телеметриямен, терминалмен және дисплеймен хабарлама жіберу үшін 5 порталға дейін болады. Бір RS-232 порты стандартты болып табылады. Екі қосымша алынбалы модуль эксплуатациялық сапасын жоғарлату үшін қолданылады:
1) DSI485A - 1,500 метрге дейін қашықтыққа арналған оқшауланған RS-485 ;
2) DSI486 - қос оқшауланған RS-485тер модуль;
3) DSU232 - қос RS-232 порт;
4) DMX501 - ұзақ қашықтыққа арналған тұрақты модемдік сызық.
Стандартты PSTN модемдеріне қоса BOX501де телеметрияның желесіз құралдарына арналған қосымша құрал бар, мысалы GSM модемі, радио модемдер және сателлит жіберушілер. Телеметрияның бүкіл құралдары орнатуға арналған барлық қажетті құрал жабдықтармен жабдықталған, коаксиалды жаңғырықты ұстағыштармен кабелдер.
MAWS301 жаңа датчиктер, есептеулер, шығу форматтары және архивтеу графиктер арқылы жеңіл түрде жағартыла алады немесе модерназиция алады. Бұл қолданушыға ыңғайлы кез келген уақытта джүзеге асырыла алады. Жаңарту жүйесі MAWS Lizard күйге келтіру бағдарламасы арқылы және жаңа датчиктерді бос тесіктерге қосу арқылы жүзеге асырылады. Датчиктердің үлкен көлемі және телеметрияны Vaisala фирмасындағы үздіксіз әрі ұдайы қарқынды зерттеулер үрдісі мен дамуын қоса алғанда болашақта жаңарту модернизациялауға жол ашады.
MAWS Lizard бағдарламасы күйге келтірудің негізгі сілтемелік рәсімдермен қамтамасыз етеді. Қажеттілігіне қарай келешекте қолданушы орнатуларды өзгерте алады. Бағдарламада қолданушының графикалық интерфейсі бар (ашылып, жабылатын мәзір мен диологты терезелер).
Қолданушыға бағдарламалық білім қажет емес. Lizard бағдарламасының мүмкіндіктері:
1)датчиктермен өлшеу кезектілігін таңдау;
2)мәліметтер нақтылығының көрсеткіштерін анықтау;
3)кітапханадан есептеу формулаларын таңдау;
4)статистикалық есептеулерді орнату;
5)қортындыға арналған мәліметтер форматын анықтау;
6)көп ескертулерді қажеттілігінше орнату;
7)тізбекті порттардың параметрлерін анықтау соның ішінде байланыс пен бақылау соммасын растау ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Біздің заманымызда адам барлық жұмыс үдерістерін автоматтандырғысы келеді, тіпті оларды іске асыру да қазіргі заманның талабы секілді. Соңғы 20 жылда автоматты метеостанцияларды (АМС) қолдану негізінде құрылған метеорологиялық бақылаулар әдістерінің дамуы бақылануда. Жерүсті метеорологиялық желілерін жаңалаудың негізгі мақсаты болып оның жиілігін (тығыздығын) үлкейту болып табылады, сонымен қатар, бақылау нәтижелерінің сапасын көтеру және қоршаған табиғи ортаның жағдайы жайлы ақпарат алмасу саласында Қазақстанның халықаралық міндеттерін жүзеге асыру болып табылады.
Бақылау жүйесіне АМС-терді енгізу қол жеткізу қиын орындарда және қаншалықты ессіз бақылаушы болса да ашық алаңға шығуға тәуекл жасамайтын жағдайларда ақпараттарды алу қызметтерін жеңілдетеді.
Үздіксіз сипаттамасы және атмосфералық үдерістердің өзгеруінің қатысты үлкен жылдамдығы ең толық және сапалы деген метеорологиялық ақпарат ауа райын болжау үшін өз құндылығын жоғалтады, яғни ол ескірген болса. Сондықтан, біріншілік метеорологиялық ақпараттардың ажырамас талабы болып оның қолданушыға жетуде жедел жеткізілуі болып табылады.
Гидрометеорологиялық ақпараттарды алудың жеделділігі өлшеу ерекшеліктерімен, алғашқы ақпаратты өңдеу және көрсетумен шартталған. Бұл қазіргі заманғы есептеу технологияларын кең көлемде қолданылуын қамтамасыз етеді. Кейбір АМС ақпараттарды белгіленген уақыттан әлдеқайда ертерек, нақты уақыт режимінде алуға мүмкіндік береді. Осылайша, синоптиктер атмосфералық құбылыстардың әлдеқайда толық карталарын құрастыруға мүмкіндік алады. Бұл карталардың талдауы атмосфералық үдерістер мен олардың заңдылықтарын тереңірек оқуға мүмкіндік береді. Ал бұл өз кезегінде ауа райы болжамының сапасын көтереді.
Параллельді синхронды бақылаулардың ұйымдастырылуы мен өткізілуі жаңартудың маңызды сатыларының бірі болып табылады, себебі өлшеудің жаңа жүйелерін енгізу және өлшеудің басқа уақыт аралықтарына өтуі көптеген жылдар бойы Мемлекеттік қорда сақталған бақылау қатарларының біртектілігінің бұзылуына алып келеді, бұл мәліметтердің қатарлар біртектілігінің бұзылғаны үшін қолданылмай қалуына жол беруге болмайды. Сондықтан, мұндай болуы мүмкін бұзушылықты және АМС-те алынған байланыстар қатары өзінде бар мәліметтер базасымен тоқтату қажет.
Жоғарыда айтылғандарды қорытындылай келе, берілген жұмыстың негізгі міндеті болып - ауытқулардың барлығын анықтау және олардың АМС арқылы негізгі метеорологиялық шамаларды өлшегендегі мәндерін, сондай-ақ олардың пайда болуының мүмкін болатын себептерін анықтау болып табылады.
1. Тарихи анықтама
Егер адамдар Қазгидромет қандай мамандықта жұмыс жасайды деген тақырыпта сауалнама жүргізсе, 100 адамның 99-ы синоптиктер деп жауап береді. Шынымен, кез келген гидромет қызметінің, соның ішінде біздің де, бақылау торларын - метеорологиялық станцияаларды құратынын білетіндер аз. Және бұл әр түрлі аудандарда, биіктаулы аудандардан шөлдерге дейін орналасқан станцияларда метеорологтар жұмыс жасайды. Олар тәулігінe 24 сағат, жылына 365 күн бақылаулар жүргізеді. Қарда, желде, аязда метерологтар өздерінің метеорологиялық алаңқайларына шығады да, синоптикалық болжаулар жасау үшін аспаптардың көрсеткіштерін жазады, бұлттылықтың, атмосфералық құбылыстардың және басқа да өлшемдерді жазады. Қалжың үшін, мүмкін шындық та шығар, бұл адамдарды сағаттық ауа райы деп атайды.
Қазақстан территориясында ауа райының өзгерісін жүйелік бақылаулар 150 жылдан астам уақыттан бері жүргізіліп келеді. Бұл маңызды істің пионерлері болған атақты ғалымдар: Семенов-Тян-Шанский, Шоқан Уәлиханов, А.Голубев, Вернендік қамалдың әскери қызметкері В.Обух, К.Ларионов. Жалпы, Ресей империясындағы гидрометеорологиялық мониторинг құрамына Қазақстан да кірген, ол 170 жыл бұрын император І Николайдың бұйрығымен құрылған болатын.
Алғашқы болып Батыс және Шығыс Қазақстанды зерттеумен шұғылданған Шоқан Уәлиханов Петербург университетінің ректоры, профессор Бекетовқа былай деп жазды: "Құдай үшін, Андрей Николаевич, Қоғамда (Орыс географиялық қоғамы) құрметтеңіз, маған далаға барометр мен психрометр, бірнеше термометрлер жіберіңіз".
Қазақ метеорологиялық бюросының төрағасы Ораз Жандосов болған. Ол Қазақстанның гидрометеорологиялық қызметін екі сатыға бөледі. Біріншісі - бұл "табиғат факторларын оқу зерттеу және экспедиция жолымен жүрген" кезең. Мұндай экспедициялар 18 ғасырдың 30-жылдарында жүргізілген. Екіншісі - бұл Қазақстанның климатына жүйелі тұрақты бақылаулар жүргізуге мүмкіндік туғызған жерүсті бақылау желілерін құру.
Алматыда, ол кезде әлі Верный, алғашқы метеорологиялық бақылаулар 1859 жылы жүргізілді. 1915 жылға дейін олар тұрақты болған жоқ. Метеоалаңдарды жиі-жиі алмастыра бергендіктен, нәтижелердің сәйкестігі төмен болды. 1915 жылы Басты геофизикалық обсерваторияның қаржысына Верный метеорологиялық станциясы орналастырылған ғимарат тұрғызылды. Ғимарат қаланың оңтүстік шетінде орналасты. Ол жерде метеорологиялық алаңқай да орналасты. Қазір бұл алаңқай Абай даңғылы мен Сейфуллин, Масанчи, Сәтбаев көшелерінің квадратында болып шықты.
1912 жылы Есікте станция салынды. Биік таулардағы климаттық жағдайларды оқудың қажеттілігі 1915 жылы Үлкен Алматы өзенінде станция ашуға түрткі болды. Бүгінде бұл станция тек метеорологиялық жағдайларды бақылап қана қоймайды, сонымен қатар Үлкен Алматы көлінің шатқалындағы қар көшкіні жағдайларына да бақылау жасайды. Құйған ауылында метеорологиялық бақылаулар 1929 жылы басталды. Және бүгінгі күнге дейін тоқтаусыз жұмыс жасауда. 1935 жылдың маусымында Қазақстандағы ең биіктаулы станция - Тұйықсу мұздығында салынды. Бұл жер Мыңжылқы деп аталады ("1000 жылқының мекені"). Ол 3017 метр биіктікте орналасқан.
Метеоролгтардың жұмысынсыз ауыл шаруашылығымен шұғылдану қиынға соғатын еді. Сондықтан, 30-шы жылдардын бері Алматы облысында агрометеорологиялық бақылаулар жүргізілетін станциялар пайда бола бастады. Олар ауылшаруашылық мәдениетінің өсуін және жағдайын, тұрақты өсуді, мал айдау және жайылымның шарттарымен байланысты құбылыстарды бақылайды.
2. Автоматты метеорологиялық станциялар жайлы жалпы мәліметтер және метео станция құрылымының жалпы қағидалары.
Автоматты метеостанциялар телеметриялық құрылғыларды ұсынады, олар автономды (адамның қатысуынсыз) өлшеулер және метеорологиялық шамаларды жіберуге арналған. Олар метеорологиялық ақпараттарды алу, жинау, сақтауда және оны қолданушыға жіберуде біріншілік буыны болып табылады.
Барлық АМС өлшенген шамаларды электронды импульстармен түрлендіру қағидасында құрылған, олар кодпен жазылған түрде байланыс каналдары бойымен алып бередi. Байланыс каналдары радио немесе сымды байланыс желісі болуы мүмкін.
Автоматты метеорологиялық станциялардың шартты жабдықтарын 3 блокқа бөлуге болады:
1) есепке алатын көрсеткіштер (термометрлер, гигрометрлер, жауын-шашын өлшегіштер, барометрлер және т.с.с.);
2) сақталатын және жіберілетін мәліметтерді қабылдап алатын құрылғылар;
3) энергия өнімдеу құрылғылары.
Осы блоктардың әрқайсысын қарастырып шығайық.
Жабдықтың бірінші блогы өзіне барлық метеорологиялық АМС аспаптарын алады. АМС есепке алатын көрсеткіштері электрлік ток сипаттамаларын өлшеуге негізделген, олар температураның, ылғалдылықтың, желдің жылдамдығының және т.б. өзгеруіне тәуелді түрде ауысып отырады. Сонымен, температура мен ылғалдылықты өлшеу металл тұрақтылығының әр түрлі температурада әр түрлі болуына байланысты, желдің жылдамдығын өлшеу - анемометрды айналдырудан шығатын тоқ күшімен, жауын-шашын суммасын өлшеу - жауын өлшеу шелегінде жиналған сұйық су массасын өлшеу арқылы анықталады.
Жабдықтың екінші блогы кез келген АМС метеорологиялық өлшеулердің мәліметтерін қабылдайтын, сақтайтын және жіберетін құрылғы болады. Электрондық сигналдар түрінде мәліметтер ақпарат жинақтағышқа келіп түседі, оларды дата-логгер (ағылшынша data-logger) деп атау қабылданған. Ол арқылы метеостанцияның құрылысы іске асады - өлшеу жиілігін орнату, қызықтыратын шамаларды алу және т.б. тәжірибе жүзінде барлық заманауи АМС-тер дербес компьютерге орнатуға болатын жеке бағдарламалық қамтамасыздандыруларға ие. Мұндай бағдарламалық пакеттер ақпараттарды визуалдауға, оларды қолайлы форматта сақтауға, кей жағдайларда қарапайым статистикалық өңдеулерді жүргізуге мүмкіндік береді.
Жабдықтың үшінші блогы АМС-тің энергиямен қамтамасыз етілуіне жауап береді. Өлшеудің сапасы энергоблоктың сапасына тәуелді болмайтынына қарамастан, бұл қарқындылық өте маңызды. Мұның себебі бірінші кезекте АМС қиын далалық жағдайларды өткізілетін жұмыстар үшін аса өзекті. Сондықтан, энергоблоктың эффективтілігі АМС жұмысының сенімділігі мен ұзақтылығын анықтайды. Көбіне литилік аккумуляторлар мен күн батареялары пайдаланылады. Бұл кезде кез келге АМС электрлік желіден де жұмыс істей алады. Бұл үшін АМС жиынтығына желілік адаптер жалғанады, себебі АМС көрсеткіштері жұмыс жасайтын кернеудің мәндері ауқымды, 9 - 40 В аралығында тербеледі.
Бүгінде әлемде ондаған АМС өндірушілер бар, соның ішінде Ресейде дебар. Міне солардың кейбірі: Aanderaa Data Instruments, Campbell Scientific, DAVIS Data Instruments, VAISALA, HOBO, MicroStep-MIS. Автоматты станциялардың нақты сипаттамалары мен кескіндері олардың шешетін мәселеріне байланысты, бірақ әдетте олар көрсеткішті атмосфералық қысымды, ауаның немесе жердің температурасын, ауаның, жел мен жауын-шашынның ылғалдылығын бақылау үшін қосады.
АМС орнатудағы шектеулер болып жергілікті табиғи ерекшеліктер (метеорологиялық ерекшеліктердің тәуліктік, маусымдық, жылдық өзгергіштігі), сондай-ақ энергия сиымдылығы мен электр қоректену көзі табылады. Сонымен бірге, территорияның қол жетімділігін және қатысушылығын есептеу қажет.
2.1 Автоматты метеостанцияларды жіктеу
Автоматты метеостанция қоршаған ортаның параметрлерін алшақ нүктелерде анықтауға арналған. АМС көрсеткіштерінің құрамына тәуелсіз түрде, жалпы метеорологиялық қолданысқа ие болуы мүмкін. Автоматты метеостанциялардың біірнеше түрлері бар:
1) Автоматты метеорологиялық станция (АМС) (П) жинақталады:
а) ауа температурасының көрсеткішімен;
б) ауның қатысты ылғалдыылығының көрсеткішімен;
в) атмосфералық қысым көрсеткішімен;
г) желдің бағыты мен жылдамдығы көрсеткішімен;
д) жауын-шашынның түрі мен санының көрсеткіші.
2) Автоматты жол метеостанцясы (АЖМС) қосымша жинақталады:
а) интеллектуалды жол көрсеткішімен;
б) көріну көрсеткішімен;
Ішкі атқарушы құрылғылар болып табылады:
а) СОПО;
б) басқарылатын жол белгілері;
в) ақпараттық көрсеткіш тақталар.
3) Автоматты аграрлы метеостанция (ААМС) қосымша жинақталады:
а) топырақ температурасының көрсеткіші;
б) күннің сәуле шығару көрсеткіші;
в) қар белдеуінің биіктік көрсеткіші;
Ішкі атқарушы құрылғылар болып табылады:
а) автоматты суландыру жүйесі;
б) оранжерияларды желдету жүйесі.
4) Автоматты экологиялықметеостанция (АЭМС) қосымша жинақталады:
а) газ қоспасын анықтайтын электрохимиялық көрсеткіштер;
б) иіс газы - CO;
в) көмірдиоксиді - CO2;
г) азот диоксиді - NO2;
д) күкірт диоксиді - SO2;
Ішкі атқарушы құрылғылар:
а) апаттық хабарлау жүйесі;
б) туннельдерді желдету жүйесі.
АМС метеодіңгектен, функционалды шкафтан жәнеметеокөрсеткіштердің жиынтығнан тұрады.
Метеодіңгекнегізге қаттылап бекітілген түтік тәрізді құрылымда болады, және метеокөрсеткіш кеңістігінде орналастыру және бағыттау үшін қызмет етді. Метеомачта сондай-ақ, функциональды шкаф бекітіледі. Метеокөрсеткіштерге қолайлы болуы үшін метеодіңгектердың иілу мүмкіндігі қарастырылған.
Функционалды шкаф қос қабырғалармен және қақпақпен қорғалған көшедегi орындауда қорапты құрылым болады, және де метеокөрсеткіштермен ақпараттың орынының бағдарламалық бақылаулардың, қоректену, коммутацияның жабдығының түрлендiргiштерi және байланыс және жылуды бiрқалыпты ұстап отырудың жүйесi орналастыруы үшiн қызмет етедi.
Метеокөрсеткіштердің топтамасы қоршаған ортаның көрсеткiші тiкелей өлшеуi үшiн арналған, және де жалпы жағдайда температура көрсеткiшін қосады және ауа ылғалдылық, ауа қысымы, жылдамдық және желдiң бағыты, түр және тұнбалардың қарқындылығы, сонымен бiрге жол төсемiнiң параметрлерiн ағымдағы күй анықтайтын көп қызметтi жол көрсеткiшiн анықтайды. АМС-ті қосымша көрсеткіштермен жабдықтау керек болған жағдайда, мысалы, көлбеу көрініс, күн нұрының түсу деңгейі, қар жамылғысының биіктігі, жердің температурасы, көмірқышқыл газының құрамы және т.с.с. көрсеткіштер. Бұдан басқа, АМС жолдардың немесе басқа нысандардың жағдайын визуалды бағалау үшін басқарылатын барлық дөңгелегi жылжытатын видеокамерамен жабдықталған.
Метеомәліметтер орамының жиілігі АМС-пен бірге интервалда 1 секундтан ондаған секундтарға дейін еркін берілуі мүмкін. Ақпарат таратудың қаржысы АМС орнына сүйене отырып таңдалады, және де тәжірибелік кез келген болуы мүмкін. Қажетті минималды байланыс канал қабілеттілігі - 32 Кбитс.
2.2 AMS 111 сипаттамасы
IMS AMS 111 екі станциясы жылжымалы, уақытша немесе стандартты метеорологиялық бекеттерге арналып, қоректену облыстардағы қосымшалары үшiн желiлерсiз және байланыс желiлерi құрастырылған. IMS AMS 111 екі әр түрлі көрсеткіштер мен байланыс құралдырына қосылуға мүмкіндік береді. Орнатылған бағдарламалық қамтамасыздандыруларымен AMS 111 екі сенімді және тиімділік жағынан қарағанда метеорологиялық және радиационды мониторинг үшін қарқынды компонент жүйесі болады.
AMS111 жүйесі ауаның, атмосфералық қысымның, желдің бағыты мен жылдамдығының бағытын өлшеуге арналған. AMS111 метеорологиялық станциясы: пайдалануда жеңiл және Қазақстанның климаттық шарттарына бейiмделген қызмет көрсету және Бүкiләлемдiк Метеорологиялық ұйымы сертификатқа ие болған. AMS111 автоматты метеорологиялық станциясы Словакияда, Латвияда, Египетте, Оманда жақын және алыс шет елдерде кең қолданылады. Қолданылу саласы: радиационды және экологиялық мониторинг, синоптикалық орталықтарды тұрғызу, аэродромда ауа райын бақылаудың авиационды жүйесінде мәліметтерді жинау мен өңдеудің орталықтарын құру.
Метеорологиялық станциясының құрамы:
1) Жауын-шашын мөлшерiнiң жылытылатын көрсеткiшi MRH3;
2) температура мен ылғалдылықтың ішкі көрсеткіші HydroClip S3C03-PT15;
3) желдің байланыстырылған көрсеткіші Thies Clima;
4) атмосфералық қысым көрсеткіші Model 270;
5) Басқару блогы AMS111;
6) Метеорологиялық діңгек;
7) Электрлік қоректену;
8) бірге болатын жабдық;
9) ПЭВМ жиынтығы.
Техникалық сипаттамалары:
1) мәліметтерді жинауға арналған канал AMS111-мен бірге: интерфейс RS-485.
2) AMS111 кернеумен әрекеттенеді (12+-2) В. Тұтыну қуаты 1,5 Вт-тан көп емес (қыздыру элементтерін есептемегенде).
3) Қоректенудiң қосу мезеттен жұмысына дайындыққа дейінгі уақыт 20 секундтан көп емес.
4) Климаттық түрлендiрудi түр қоршаған ортаның температурасының жанында пайдалануға сәйкес келедi,яғни ол -40 °С-тан +50 °С-қа дейін.
5) С8-тың әсерiнен қорғаныс дөрежесi IР65 кодына сәйкес келеді.
AMS111 метеорологиялық өдшеулерді жүргізуге арналған талаптарға сай жасап шығарылған. Температураның, ауа ылғалдылығының, жел параметрлерінің көрсеткіші жақын маңайда орналасқан ғимараттардың әсерін тию үшін жер бетінің діңгегінде орналастырылған. Температура, ауа ылғалдылығы, жел параметрлерінің метеоролгиялық датчктері қоршаған ортаның әсерін болдырмау үшін жер бетінде орналасқан,одан басқа температура мен ылғалдылықтың көрсеткіштері радиостанциялық қорғаныста болады, олар тікелей күн нұрынан жауын-шашыннан қорғалады.
AMS111 қозғалысының қағидасы метеорологиялық параметрлерді көрсеткіштерді қатыстыра отырып, қашықтықтан өлшеуге негізделген. Метеорологиялық параметрлер цифрларды кодқа түрлендiредi, жадтың картасына жұмыстанып, сақталады және дисплейде бейнеленедi.
AMS111-дің құрылымдық жиынтығы модульдік қағида бойынша тұрғызылған. Өлшеу модулі метеорологиялық көрсеткіштен, өлшеулер жүргізуге арналған: ауа температурасы, ауаның салыстырмалы ылғалдылығы, ауа тасқынының бағыты мен жылдамдығы, жауын-шашынның қарқындылығы.
Ақпараттарды өңдеу модулі микробақылаушы мен арнайы бағдарламалық қамтамасыздандырылудан тұрады.
Кешеннің орталық құрылғысы болып ақпарат жинаудың AMS111 көрсеткішті модулі табылады, ол метеорологиялық көрсеткiштерді қосуы үшiн әр түрлi түрлердiң тiркеуiштерiмен корпуста болады.
AMS 111 бақылауы 8051 типіне тиесілі микробақылаушы қатысуымен өтеді. Басқарушы кiрiктiрме бағдарламалық қамтамасыз етудi сақтау үшiн энергияға тәуелсіз 512 Кб-тық флеш-жадтар, конфигурациялар мен параметрлерді сақтау үшін EEPROM 64 Кб жады, ішкі статистикалық жадқа SRAM және 32-ден 512-ға Mб дейін Compact Flash-та жады, 1MB ішкі статистикалық жады картада сыртқы құрылғылардан келген ақпараттарды сақтау үшін пайдаланылады. RAM жады және RTC (real-time clock) нақты уақытының сағаты ішкі резервті батареяға ие (сондықтан қоректену жоғалып кеткен жағдайда, сақталған мәліметтер жадта қалады).
AMS 111 жадтың картасынан мәлiметтерiн тiкелей оқуға мүмкіндік бередi Compact Flash.
Қолданушы интерфейсі мәліметтерді жүктеуге мүмкіндік береді. Карта көлемі 512 Кб тіркеуші жадындағы барлық мәліметтерді сақтай алады. Бұл ерекшелік алыс станцияларда мәліметтер жинағын қол режимінде, бiртiндеп байланыс желiлерiнiң бар болуынсыз немесе олары өзгертiлген қол режимiнде тiркеушiлерiнiң арасындағы мәлiметтерiнiң жеңiл айырбасының маңызды мәлiметтерi модемдер, қауiпсiз сақтау - қашан қызмет көрсетуде болады.
Тіркеуіштің қалыпты жұмысы кезінде, мәліметтер файлдарға автоматты түрде сақталған кезде - кiрiктiрме бағдарламалық қамтамасыз ету жад өз асыра толтырудың қамын жейдi және файлдарды алып тастау автоматты түрде өндiредi, өз ескi жазбаны алмастырудың қағидаты бойымен соңғыға дейін жүреді.
AMS 111 бағдарламалық қамсыздандырылуы 2 бөлімнен тұрады. MicroStep-MIS (базалық) кіріктірме бағдарламалық қамтамасыздандырылуы 512 Кб флэш-жадта сақталады. Кiрiктiрме бағдарламалық қамтамасыз ету нақты уақытта процессордың жұмысын уақыттың тиiмдi пайдалануы үшiн оптимизациялалған жұмыс iстейтiн бағдарлама-диспетчер және интерпретатор командаларын қосады. Бағдарлама-диспетчер, тiркеушiде ролдi ойнайды, дербес компьютерлерде ұқсас басқару жүйесiн. Бағдарлама-диспетчер барлық тiркеушiлердi ажырамас бөлiктi болып көрiнедi. Конфигурация EEPROM жадында сақталған, тіркеушінің басты платасында. Конфигурация тіркеушінің белгіленуін анықтайды (метеорологиялық мониторинг, қоршаған ортаның мониторингі, өндірісттік қолданыс және т.б.), сондықтан, конфигурация және белгілену тіркеушіден белгілене алады және тіркеушінің бүкіл жұмыс өмірінде жалғасуы мүмкін.
AMS 111 қорытынды жүктелген базалық конфигурациямен орнатылады, ол арнайы клиентпен (MicroStep-MIS и конфигурация) сәйкес жағдайда болады немесе тек қана MicroStep-MIS бағдарламалық жабдықталуымен байланыста болады. Соңғы жағдайда, клиент өз конфигурацияларымен AWS Setup бағдарламалық қамтамасыздандыруларын қолдана отырып өзі жасай алады, Windows операциялық жүйесімен жұмыс жасаушыдар дербес компьютерді қолдана отырып жасай алады.
Температура мен ылғалдылықты өлшеу HydroClip көрсеткішімен жүргізіледі. Ол түрлі қолдану салаларына арналған, негізінен оны метеоролгоия және өндіріс салаларында пайдаланады. Көрсеткіште жоғары сапалы өлшеу элементтері қолданылған: ауа температурасының көрсеткіші терморезистор базасында қолда бар ауамен жоғары дәлдікте орындалған. Салыстырмалы ылғалдылық көлемді полимерлі көрсеткішпен өлшенеді. Көрсеткіш радиациялық қорғанысқа оңай орнатылады. Температураның өлшеу диапазоны -50°С-тан +85°С-қа дейінгі аралықта. Ылғалдылықты өлшеу диапазоны 0%-дан 100%-ға дейін.
Жауын шашын мөлшері МRH3 датчигі арқылы өлшенеді. Датчик қызметінің негізі ретінде аудармалы қасық механизмінің принципі салынған. Бұл принцип өлшенген шамаларды жауын шашын мөлшеріне қарай сандық импульстарға аударуға мүмкіндік береді.
500см2 тесігі бар МRH3 датчигі антикоррозиялық материалдан жасалынған. Цилиндрлі корпусыменен воронкасы алюминий ерітіндісінен жасалынған. Аудармалы қасық механизмі пластикалық негіздегі плювиометрге орналастырылады.
Сонымен қатар датчикте:
1) Датчиктің горизонтальді позициясын тексеруге арналған су деңгейі,
2) Кабельді қосуға арналған
3) Калибрді жасауға арналған калибрлық бұранда
4) Су ағынына арналған екі тесік
5) Термостаты бар жылу жүйесі
6) Горизонтальді позицияны реттеуге арналған 3 бұранда.
Атмосфералық қысымын анықтау үшін Model 270 датчигі қолданылады. Бұл датчик жоғары жұмыс тұрақтылығын көрсетеді, бірақ энергия шығыны төмен. Сонымен қатар бұл датчикке лезде қосылумен жылдам жауап беру тән.
2.3 Вайсала фирмасынан шығарылатын АМС
Вайсала фирмасынан шығаратын кейбір АМС терді қарастырып көрейік:
1) МЛ-102 метеостанциясы Вайсала фирмасының жаңа үлгідегі кіші АМС MAWS (Ресей тұтынушыларына бағытталған) негізінде салынған.
Метеостанция метеорологиялық модуль трансмиттер WXT510 негізінде салынған. Бұл Вайсала (Финляндия) фирмасының жасап шығаратын біріңғай корпустағы кішігірім жеңіл құрал. Модуль WXT510 жел жылдамдығы мен бағытын, жауын шашын мөлшерін, атмосфералық қысымды, температура мен ауа ылғалдылығын өлшейді. Бұл станция оперативті бақылауды ұйымдастыру мен нақты метеорологиялық мәліметтерді алу үшін арналған. Ол бір винт арқылы орналастырылады, көбінесе техникалық жөндеуді қажет етпейді. WXT510 автоматикалық метеостанциясы мемлекеттік өлшеуіш реестрінде 35668-07 нөмерінде тіркелген және Ресей Федерация аймағында қолданылуға рұхсат берілген.
2) АМС МЛ-101 метеостанциясы. АМС МЛ-101 автоматты метеостанциясы жаңа метеорологиялық датчиктердің негізінде салынған. Яғни тіркеудің электрондық компоненттері мен датчиктердің электрлік параметрлерінің сигналдарын өлшеуіш көлемінің бірлігіне аудару және Вайсала фирмасының шығаратын метеорологиялық мәліметтерді өңдейтін бағдарламалық қамтамасыз етуді қолдану.
Станцияның негізгі жинауыш құралдары ретінде температура, салыстырмалы ылғалдылық, атмосфералық қысым, жел жылдамдығы мен бағытын анықтайтын датчиктер және тұтыну көзімен тіркеушісі бар орнатылмалы плата қолданылады.
3) Vaisala TacMet (TM) MAWS201M және MAWS201MP тактикалық метеорологиялық жүйелері - әртүрлі датчиктермен жабдықталған, соның ішінде кішігірім авияция мен найзағайды анықтау функцияларын қолдайтын кішігірім метеорологиялық станциялар.
MAWS201MP тактикалық метеорологиялық жүйесі тұрақты құралдар станциясының мачтасында құралады. Оның негізінде тексерілістен өткен MAWS201MP жүйесі жатыр.
4) Vaisala HydroMet(TM) MAWS201 жасалынған автоматтық метеорологиялық станциясы - арнайы уақытша құралдар үшін ықшамды автоматтық станция. Оның жеңіл салмағы қажеттіліктерінің төмендігі процесірінің жад сыйымдылығының үлкендігі бұл станцияны әртүрлі зерттеулерге қолдануға мінсіз етеді.
5) Vaisala HydroMet(TM) MAWS100 станциясы қолданыстағы станцияларды оперативті түрде пайдалану үшін олардың сапасы мен қауіпсіздігін кеңейтеді. MAWS100 - аз мөлшердегі датчиктер қажет кезде қолданылатан гидрометеорологиялық бақылауға арналған кішігірім жүйе. Бұл WXT510 трансмиттер арқылы жүзеге асырылады.
6) VAISALA MAWS301 автоматты ауа райы станциясы. Ауа райын дистанциялық бақылауға арналған жеңіл әрі ұлғаймалы шешім.
а) климатологиялық бақылаулар
б) алыстатылған автоматты ауарайы станциялары
в) гидрометеорологиялық жүйелер
г) күрделі телеметрлік станциялар
VAISALA MAWS301 энергия қажеттілігі төмен кішігірім мықты жүйе. Ол қауіпсіз және тоқтамсыз түрде көптеген метеорологиялық және гидрологиялық параметрлері жөніндегі мәліметтермен қамтамасыздандырады:
а) орнатылуы, қолданылуы және қызмет көрсетуі оңай;
б) қызмет ету барысында энергияны аз қажет етеді;
в) сенімді әрі нақты;
г) модернизациясы үнемді;
д) бағдарламалық қамсыздандырудың кең мүмкіндектері;
е)дисплейлерге, датчиктерге және телеметрлік қосымшаларға арналған көптеген сериялық плоттар;
ж) датчиктермен қосымша байланыстың кеңейтілген жинақтары.
з) мәліметтерді ықшам Flash карта архивтердің кеңейтілген мүмкіндіктері.
Vaisala фирмасының MAWS301 жаңа автоматты ауарайы станциясы арнайы тұтыну көзі немесе байланыс жоқ жерде немесе үнемді емес жерде қолданылу үшін құрастырылған. Станция өлшеуменен байланыс технологияларының ең соңғы үлгілеріне негізделген. MAWS301 әртүрлі телекоммуникация құралдарымен, мысалы PSTN, GSM, радио модемдер, сонымен қатар жасанды жер серіктерімен байланыста болады. Жетілдірілген, қолданыста оңай технологиямен жабдықталған MAWS301 аз шығын жұмсай отырып сенімді және нақты метеорологиялық өлшеуіштерді алу мақсатында қолдануға арналған мінсіз құрал.
MAWS301 орнату және қосу оңай. Датчиктер ішіне орнатылған арнайы тез қосуға тесіктері бар кабельдермен жабдықталған. Барлық модульдар DIN - бағыттауышқа қызмет көрсетуді жеңілдету үшін орналастырылады. Барлық құрастырушы бөліктері бір-біріне сайма-сай келеді. Ешқандай арнайы жабдықтарды қажет етпейді. Датчиктердің өлшеуі, статистикалық есептеулер, мәліметтерді архивтеу және оларды жіберілуі кескінделген бағдарлама қолданушысымен байланыстырыла жүзеге асырылады.
MAWS301 ді қызмет көрсетілуін MAWS Lizard бағдарламасы арқылы жеңіл жаңартуға болады. Дайын шаблондарды қолдану арқылы бұл бағдарлама сізді жеңіл күйге келтіру сатыларынан өткізеді. Қолданыста жеңіл болуымен қатар ол күйге келтіру мен алдыңғы қатарлы мінездемелердің кең үлгілерін ұсынады, яғни ең қатаң тұтынушының талаптарын қамсыздандыруға бағытталған.
MAWS301 өзінде Vaisala фирмасының тексерілген датчиктер технологиясы және жаңа ұзақ мерзімді синоптикалық, климотологиялық және зерттеулік экспертизалар мен тәжірибенің, сонымен қатар қатаң талапты өнеркәсiптiк қолданудың нәтижесінде пайда болған ықшам құрылымды мәліметтер енгізгішін біріктіреді. 32-бит CPU, 16-бит аналогосандық алдыңғы қатарлы өзгертулер мен сипаттамаларды бағдарламалық қамтамасыздандыруды қолдану, мысалы мәліметтерді растау, сіздің ауарайы жөніндегі мәліметіңізді тоқтамсыз әрі нақты алуыңызды қамтамасыз етеді. Өзгеру нақтылығы датчиктерден басталады. MAWS301 кең диопазонды датчик түрлерін қолдау үшін арнайы жасалынған. Датчиктердің негізгі құрамдары желді, қысымды, температураны, салыстырмалы ылғалдылықты және жауын шашынды өлшейді. Сонымен қатар жер қыртысының әртүрлі деңгейдегі температурасын, оның ылғылдылығын, күн радиациясын, жалпы радиацияны, су деңгейін және су температурасын өлшеуге мүмкіндік береді.
Датчиктердің кеңейтілген құраушы бөліктері өздеріне интелектуалды датчиктерді кіріктіреді, мысалы бұлттардың биіктігі (бұлттылық алгоритмімен), қөріну қашықтығы (МОR), нақты ауарайы және су сапасы датчигі.
Кішігірім әрі мықты MAWS301 ең күрделі жағдайларда қызмет атқарады және оның құрылымы су өткізбейтін болып келеді. Тек қана жоғары сапалы материелдар қолданылады. BOX501 корпусы мықты әрі оның IP66 (NEMA4X) қорғанысы бар. Ол күн радиациясынан қорғайтын экранменен жеткізіледі. Сонымен қатар бұл экран ақ түске боялған, яғни қатты күн сәулесінен қосымша қорғаныс береді. Кабельдері жоғары сапалы полиуретанмен және олардың IP68 стандартына сай жасалынған су өткізбейтін іштей ортанылған тесіктері бар. Барлық қорытындылардың ауыспалы құбылыстардан қорғанысы бар, ал жоғары жиілікті қорытындылар куаксиалды жаңғырықтарды ұстағыштардың көмегімен қорғалады.
Кіріктірілген сапалық басқармалы бағдарламалар датчик мәліметтерін қолданушының белгілеген климатологиялық шектеу көрсеткіштері мен нәтижелі өлшеуіштердің арасындағы өзгерістерді салыстырады. Статистикалық есептеулер тек қана қолданушының белгілеген көрсекіштердің минималды мөлшері қол жетімді болғанда. Кіріктірілген тестілеу бағдарламасы бірнеше ішкі параметрлерді көрсетеді. Бұның барлығы өлшеу мәліметтеріне сенуге мүмкіндік береді. MAWS301 құрылымы қызмет көрсетуге аз шығын шығара отырып сенімді қызмет етуіне мүмкіндік береді.
MAWS301 дің қорытынды мәліметтерінің форматтары еркін әрі жеңіл түрде қолданушының белгілеген талаптарына сай конфигурацияланады. Мәліметтерді жіберу белгілі бір уақытта сұрау бойынша немесе автоматты түрде жүзеге асырылады, яғни бұл жағдай өлшенген немесе есептелінген параметрлері өзінің шектеулі мәнінен асқанда орын алады. Көптеген тізбекті арналар мен телеметрлік қосымшалардың конфигурациясы бір құралға бір мезгілде бірнеше қолданушылардың талаптарын қанағаттандыруға және бірнеше қызметте қолданылуына мүмкіндік береді.
Статистикалық есептеулер өзіңе қолданушының белгілеген мерзімінде есептелетін минимум, максимум, орта көрсеткіш, стандартты ауытқу және уақыт өте ұлғаятын көрсеткішті кіріктіреді. Сонымен қатар қолданушы әр есептеуішке жеке интервалды белгілей алады. Барлық экстрималды көрсеткіштер, көпнесе, уақыт мерзімімен белгіленеді. Сонымен қатар дайын есептеулер кітапханасы бар, соның ішінде хабарламалар блогы, өсу нүктесі, QNH, QFF, QFE, қосынды булану, қату нүктесі, желмен суыту, ыстық соғу, күн сәулесінің таратылуының ұзықтығы және т.б.
MAWS301 мәліметтерді сақтаудың оңайлығын қамтамасыз етеді. CPUда өлшенген және есептелген мәліметтерді сақтауға арналған 1,7Мб сенімді Флэш жады бар. Бұл өндірістік стандартты карталар жеңіл шығарылады және мәліметтер ары қарай компьютер арқылы өңделінеді. Берілген сенімді технология жады резервтік батареяларды қайта-қайта өзгеруді қажет етпейді.
Әртүрлі статистикалық есептеулер берілген алаңда есептеліне алады, соған орай жіберілуге қажет мәліметтердің көлемі азаяды. Параметрлер мен архивтеу графиктерді қолданушының өзі конфигурациялайды. Барлық мәліметтер белгілі бір уақыттың форматында сақталынады. Көрсеткіш параметрі тек қана белгілі бір деңгейде болғанда оқиға тригерін орналастыруға болады.
MAWS301 энергия көзін аз көлемде тұтынады. Көпнесе MAWS301ді қосымша құралмен бірге алғанда энергиямен қамтамасыз ету үшін тек қана бір 12Вт күн батериясын ұзақ мерзімде қолдануға болады. Қосымша 24Вт күн панелі немесе ауыспалы тоқ көзімен қамтамасыздандыру жүйесі комуникация құралдары бар кең жүйені энергиямен қамтамасыз ете алады. Резервті батариялардың үш моделі бар сыйымдылығы 6, 12 және 24 Ач. Бұданда мықты күн батариялардың жүтйесі арнайы проектілер үшін жасалынады.
MAWS301де телеметриямен, терминалмен және дисплеймен хабарлама жіберу үшін 5 порталға дейін болады. Бір RS-232 порты стандартты болып табылады. Екі қосымша алынбалы модуль эксплуатациялық сапасын жоғарлату үшін қолданылады:
1) DSI485A - 1,500 метрге дейін қашықтыққа арналған оқшауланған RS-485 ;
2) DSI486 - қос оқшауланған RS-485тер модуль;
3) DSU232 - қос RS-232 порт;
4) DMX501 - ұзақ қашықтыққа арналған тұрақты модемдік сызық.
Стандартты PSTN модемдеріне қоса BOX501де телеметрияның желесіз құралдарына арналған қосымша құрал бар, мысалы GSM модемі, радио модемдер және сателлит жіберушілер. Телеметрияның бүкіл құралдары орнатуға арналған барлық қажетті құрал жабдықтармен жабдықталған, коаксиалды жаңғырықты ұстағыштармен кабелдер.
MAWS301 жаңа датчиктер, есептеулер, шығу форматтары және архивтеу графиктер арқылы жеңіл түрде жағартыла алады немесе модерназиция алады. Бұл қолданушыға ыңғайлы кез келген уақытта джүзеге асырыла алады. Жаңарту жүйесі MAWS Lizard күйге келтіру бағдарламасы арқылы және жаңа датчиктерді бос тесіктерге қосу арқылы жүзеге асырылады. Датчиктердің үлкен көлемі және телеметрияны Vaisala фирмасындағы үздіксіз әрі ұдайы қарқынды зерттеулер үрдісі мен дамуын қоса алғанда болашақта жаңарту модернизациялауға жол ашады.
MAWS Lizard бағдарламасы күйге келтірудің негізгі сілтемелік рәсімдермен қамтамасыз етеді. Қажеттілігіне қарай келешекте қолданушы орнатуларды өзгерте алады. Бағдарламада қолданушының графикалық интерфейсі бар (ашылып, жабылатын мәзір мен диологты терезелер).
Қолданушыға бағдарламалық білім қажет емес. Lizard бағдарламасының мүмкіндіктері:
1)датчиктермен өлшеу кезектілігін таңдау;
2)мәліметтер нақтылығының көрсеткіштерін анықтау;
3)кітапханадан есептеу формулаларын таңдау;
4)статистикалық есептеулерді орнату;
5)қортындыға арналған мәліметтер форматын анықтау;
6)көп ескертулерді қажеттілігінше орнату;
7)тізбекті порттардың параметрлерін анықтау соның ішінде байланыс пен бақылау соммасын растау ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz