趙永麗　達娃多吉尼瑪卓瑪

摘要：總結了數(shù)據(jù)采集器校準實踐工作的多年經(jīng)驗，給出了自動氣象站采集器的校準方法、操作步驟及注意事項。并以使用JJQ1型信號模擬器校準DT50采集器為例，介紹了示值校準方法和流程，同時列舉了選用其他型號信號模擬器作為標準器的校準方法，以及校準新型自動氣象站數(shù)據(jù)采集器、校準正在使用中的采集器等的注意事項，并給出了示值誤差的計算方法。

關鍵詞：自動氣象站；數(shù)據(jù)采集器；信號模擬器；校準方法

前言

自動觀測站是我國氣象局重要的組成部分，其承擔著基層氣象數(shù)據(jù)記錄的重要使命。周期性的采集數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進行完善處理是自動觀測站的重要使命。近年來，我國氣象服務行業(yè)不斷發(fā)展并取得了一系列的成果，氣象觀測站為我國氣象事業(yè)作出了巨大貢獻。自動觀測站的氣象采集器中的模擬通道其校準結果往往偏差較大，較大的偏差也進一步限制了氣象數(shù)據(jù)采集的準確性。現(xiàn)有的自動站的氣象采集偏差往往超出了相對應傳感器的允許誤差。新的《綜合氣象觀測系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃（2014—2020年）》對氣象數(shù)據(jù)的準確性提出了明確的要求，要不斷完善氣象要素的計量核定以及現(xiàn)場校準準則，對程序和技術都不斷提出了新的要求，健全現(xiàn)有的計量方法盡全力保證數(shù)據(jù)的準確真實性。上述相關法規(guī)政策也對氣象部門提出了很高的要求，基層氣象部門也要做出相應的對策以便滿足相關法規(guī)的要求。

在當前的數(shù)據(jù)信息采集過程中缺乏一套完善，科學并操作性能稍強的采集器校準方法，因此有必要開發(fā)一套科學行之有效且對實驗結果穩(wěn)定的現(xiàn)場校準自動氣象站或者數(shù)據(jù)采集標準法則。

1.校準原則

數(shù)據(jù)的采集是在自動站的傳感器上進行，在自動站的內部設置了微處理器，這些微處理器會按照規(guī)定的運算法則將采集的數(shù)據(jù)進行運算和控制，進而生產(chǎn)氣象要素所需的觀察值，最后自動站會按照一定的參考格式將上述數(shù)據(jù)存儲到硬盤中。上述過程是整個數(shù)據(jù)采集的簡略過程，籠統(tǒng)地說可以分為數(shù)據(jù)的采集，數(shù)據(jù)的傳輸以及數(shù)據(jù)的存儲。三個過程缺一不可，這三個過程同時構成了自動站的采集過程。采集器通道那作為采集器向下一個環(huán)節(jié)輸出信號的通道，在自動站中占有一席之地，通道可以分為數(shù)字量采集通道和模擬量采集通道。校準數(shù)據(jù)采集器通道的示意差值模擬信號。信號傳遞通道對信號的傳輸來說至關重要，他可以影響信號的強弱，例如溫度通道可以選擇高精度的固定無源電阻器作為標準器，但作為標準器的信號模擬器的準確度等級要高于被校準采集器。

2.校準方法

2.1校準順序

在進行數(shù)據(jù)采集器的校準時首先進行外觀檢查，若是外觀出現(xiàn)問題將會直接影響數(shù)據(jù)的準確性，外觀校準合格夠才能進行下一步的校準-示意誤差校準。一般在進行外觀檢查校準時首先要進行型號，出廠編號，成產(chǎn)廠家等一些列的校準。外觀結構應該沒有瑕疵，不影響視覺檢查。外邊的涂層不應該氣泡，皸裂等。塑料和金屬鋼管應該沒有凹痕。

2.2示值校準方法

校準工作要在滿足數(shù)據(jù)采集器和信號模擬器使用條件的環(huán)境中進行。以使用JJQ1型信號模擬器校準DT50采集器為例，介紹示值校準流程和方法。在開機前，將信號模擬器、采集器與校準用電腦同時接地，校準時，信號模擬器通常使用內部電池供電，開機后根據(jù)需要預熱20min。校準時，用通信線將采集器與電腦連接。在信號模擬器的電腦控制軟件中新建被校采集器信息，設置通信參數(shù)，實現(xiàn)信號模擬器、采集器與管理系統(tǒng)軟件之間的通信連接。

在校準點的選擇中，各地也可根據(jù)所處的地理位置、海拔高度和氣象要素年極值等條件選擇相應的校準點。風向校準點是根據(jù)7位格雷碼的全“0”狀態(tài)和全“1”狀態(tài)確定的，解決了角度區(qū)間的缺測問題[7]。使用其他類型如沒有配套管理軟件、只有單項或部分要素的信號模擬器校準采集器時，可以使用信號模擬器的調節(jié)旋鈕或操作面板按鈕設定相應的校準點，充分穩(wěn)定后，使用采集器監(jiān)控軟件或采集器面板顯示器讀取通道示值結果，后將數(shù)據(jù)記錄到數(shù)據(jù)記錄表中。每個校準點連續(xù)讀取3次數(shù)據(jù)（降水數(shù)據(jù)僅記錄每分鐘的變化量），讀數(shù)時間間隔不小于1min。對于新型自動站采集器，如DZZ4型自動氣象站，由于其采集系統(tǒng)是由主采集器、溫濕分采、地溫分采、輻射分采等組成的，且它們分散布置在觀測場中不同位置，因此，校準時就要采用對主采集器和分采集器進行分別校準的方法。對于可修改系統(tǒng)時間的采集器（如DT50），建議先修改其系統(tǒng)日期至距當前時間1a以上的某一日。

3.結語

氣象自動站的建立是我國氣象信息建設的基礎，氣象信息的收集必須準確無誤。此文提出的采集器校準操作方法及其注意事項適用于實驗室或現(xiàn)場校準，是多年的采集器校準實踐工作的經(jīng)驗總結，可為數(shù)據(jù)采集器計量校準工作提供技術參考，保證氣象探測數(shù)據(jù)的準確性。

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