CAWSmart智能自动气象站 安装步骤及注意事项

摘要:本文对CAWSmart智能自动气象站设备组成及观测场布局，进行了简要介绍，通过平邑县气象局CAWSmart智能自动气象站的安装工作，对安装及注意事项进行总结。有助于台站技术人员快速、便捷的安装CAWSmart智能自动气象站。

关键词:CAWSmart智能自动气象站；设备组成；安装；注意事项

CAWSmart intelligent automatic weather station

Installation Procedure and Precautions

Du Haibo

(Pingyi Meteorological Bureau, Pingyi 273300, China)

Abstract:In this paper, the equipment composition and observation field layout of CAWSmart intelligent automatic weather station are briefly introduced. Through the installation of CAWSmart intelligent automatic weather station in Pingyi County Meteorological Bureau, the installation and matters for attention are summarized. It is helpful for station technicians to install CAWSmart intelligent automatic weather station quickly and conveniently.

Key words:CAWSmart intelligent automatic weather station; Equipment composition; Installation; Precautions.

引言 

为大力推进和补充气象基础设施的国产化，建设智能化、高精度气象探测区域站，并统一建设标准和布局，平邑县气象局配套安装“补短板”CAWSmart智能自动气象站，填补了我县周围乡镇缺少气压、湿度的监测短板，为提供更加精细的气象服务信息，提供了硬件保障。

CAWSmart智能自动气象站，符合气象基础设施的国产化要求，按照统一建设标准和布局，采用当今稳定、先进、成熟的测量和传输技术，实现气压、气温、 风向、风速、降水、相对湿度等气象要素的自动观测，并具有高稳定、高精度、低功耗、易维护、易扩展等特性，能满足现有气象基本要素的观测要求，为地面观测系统提供有效的气象观测数据。本文对平邑县气象局CAWSmart智能自动气象站的现场安装工作步骤及注意事项进行了总结分析，有助于台站技术人员快速、便捷的安装CAWSmart智能自动气象站。

1 CAWSmart智能自动气象站主要设备组成

CAWSmart智能自动气象站，可实现对气压、气温、 风向、风速、降水、相对湿度等气象要素的自动观测，使用“云+端”和 ZigBee 新组网模式，确保数据采集、质控，处理、并及时存储和传输，主要由DPZ6智能集成处理器、DWZ1智能气温测量仪、DHC1智能湿度测量仪、DYG1智能气压测量仪、DEB1智能风测量仪、DSDZ3智能翻斗式雨量测量仪、多个适配有线和无线模式的智能节点控制器、通信单元、太阳能供电单元、安防监控系统、外围设备及配套软件组成。

2 CAWSmart智能自动气象站观测场布局及基础规格

CAWSmart智能自动气象站观测场，围栏为南北方向，宽4m，长8m；设备安装基础自南向北为：监控基础-雨量筒基础-百叶箱基础-风杆基础；各基础规格及安装距离为（图1）：监控基础规格为500mm×500mm×500mm，在西南角，监控基础边距离南围栏和西围栏1500mm；雨量筒基础规格为350mm×350mm×350mm，雨量筒基础中心，距离南围栏2000mm,在东和西围栏2000mm中心处；百叶箱基础规格为600mm×600mm×600mm，百叶箱基础中心，距离雨量筒基础中心2200mm,在东和西围栏2000mm中心处；风杆基础规格底层为850mm×850mm×900mm，表层为600mm×600mm×50mm，风杆基础中心，距离百叶箱基础中心2800mm,在东和西围栏2000mm中心处；

图1  基础规格及安装距离 [1] 

3 CAWSmart智能自动气象站预埋基础制作注意事项

3.1 CAWSmart智能自动气象站，在确定整体布局并测量好自动气象站预埋基础位置后，根据安装基础规格挖制预埋坑，（注意：基础规格可扩大，不可缩小）；

3.2 为确保基础坚固耐用，使用 C25 混凝土对基础浇筑，C25 混凝土的配比为：水泥:水:砂:碎石=1:0.47:1.59:3.39；

3.3 风杆基础浇筑位置，（注意：确认在风杆放到方向10米内无障碍物，防止风杆不能放到或发生磕碰）；

3.4 各安装基础之间挖地沟，埋设Φ50mm 的 PVC 穿线管，风杆基础下预埋弯头、百叶箱基础预埋三通、雨量筒基础预埋弯头，底部通向地沟，与地沟中的穿线管相连，（注意：要预先穿入钢丝）；

3.5 风杆预埋基础氛围上下两层，埋没底层为850mm×850mm×900mm，表层为600mm×600mm×50mm；百叶箱基础、雨量筒基础、监控基础高出地面高度为50mm；

3.6 水泥浇筑雨量筒基础时，（注意：预留三个螺杆的其中一个在正南方向）；

3.7 监控基础水泥浇筑时，（注意：螺杆需预留高度约为8mm，防止监控立杆底座过厚，安装不上）；

3.8 各基础水泥浇筑时，（注意：预先用胶带缠紧螺杆裸露部分，防止水泥残留，致使螺母上不到位）；

3.9 各基础浇筑完成后，完全凝固需约七天，才具备安装条件，（注意：在温度过低时，根据情况延长凝固期限，以避免发生风杆倒塌等安全事故）。

4 CAWSmart智能自动气象站安装步骤及注意事项

4.1安装前准备工作

4.1.1 确认各基础浇筑完全凝固；

4.1.2 手机卡2张，（注意：要确保流量够用）：智能站 4G SIM 卡流量需 100M/月/路 IP；安防监控系统 4G SIM 卡流量需 4G/月；

4.1.3 手提计算机，预先下载驱动精灵，使用U转串口232型号的转接线，调试安防系统时建议使用谷歌浏览器；

4.1.4 壁纸刀、撬棍、锤子和常用安装工具等。

4.2 现场安装准备工作

先把设备分类，按照分类提前抬至安装基础周边，开箱，清点设备构件，预先准备螺丝放置箱，工具放置箱等。

4.3 安装顺序

安防部分-雨量部分-百叶箱（温度、湿度）部分-风杆部分。

4.4 安防部分的安装步骤及注意事项

4.4.1 把安防立杆固定在安装基础上；

4.4.2 放到立杆后，在摄像机支臂处将摄像机电缆与电源线和摄像机网线相连接，把电源线和摄像机网线在立杆上方预留口穿入，从立杆中下部预留口穿出；

4.4.3 将支臂、抱箍与立杆进行固定，（注意：支臂固定方向为正东）；

4.4.4 组装好摄像机，并固定在支臂上；

4.4.5 在监控立杆顶部下方约1米处安装太阳能电池板，并将线缆从立杆中部预留口穿入，从立杆下方机箱孔位穿出备用，（注意：太阳能电池板朝向南偏西20度）；

4.4.6 竖起立杆并固定；

4.4.7 把安防系统机箱用抱箍，固定在立杆预留位置；

4.4.8 将所有线缆通过机箱下预留口穿入机箱，并按照线缆指示正确连接。

4.4.9 把蓄电池安装在机箱内；

4.4.10 通电，安防系统启动后，可先由技术人员进行调试，剩余人员进行下一步安装。

图2  安防部分安装结构外部示意图 [1] 

4.5 雨量部分的安装步骤及注意事项

4.5.1 把智能雨量测量仪线缆通过预埋管道穿到风杆预埋出口位置；

4.5.2 固定雨量筒支架；

4.5.3 在雨量筒支架预留空上安装智能节点控制器支架，（注意：支架前端朝向为正南）；

4.5.4 拆开智能雨量测量仪，拆除内部的固定皮筋等，连接相关线缆后，把智能雨量测量仪，固定在雨量筒支架预留孔上；

4.5.5 在智能节点控制器支架上，固定雨量节点控制器，（注意：方向为正南）；

4.5.6 连接智能雨量测量仪与雨量节点控制器指定线缆，把已经穿好备用的主机箱到智能雨量测量仪线缆接入雨量节点控制器。

图3 雨量部分安装结构示意图

4.6 百叶箱部分的安装步骤及注意事项

4.6.1把智能气温测量仪线缆通过预埋管道穿到风杆预埋出口位置；

4.6.2 固定百叶箱立柱，注意把气温测量仪线缆从立柱中传出；

4.6.3 把百叶箱支架固定在立柱上；

4.6.4 在百叶箱支架东面安装气温节点控制器、湿度节点控制器，气温节点控制器靠南，湿度节点控制器靠北。

4.6.5 拼接百叶箱，并固定在百叶箱支架上，（注意：开门方向为正北）；

4.6.6 组装温湿度传感器支架，按照气温在东，湿度在西的规定，安装智能气温测量仪与智能湿度测量仪，（注意：传感器探头均距地 1.5 米）；

4.6.7 将之前在观测场中已经穿好备用的智能气温测量仪线缆接入气温节点控制器，用专用线缆连接气温节点控制器和湿度节点控制器，智能气温测量仪线缆与气温节点控制器相连，智能湿度测量仪与湿度节点控制器相连。

图4 百叶箱部分安装结构示意图 [1] 

4.7 风杆部分的安装步骤及注意事项

4.7.1 固定好手板葫芦；

4.7.2 先把风杆下部固定在风杆预埋基础上，用手板葫芦放倒，不要完全放到，前端比后端水平稍微低一点；

4.7.3 组装风杆前，预先把风节点控制器到主机箱的线缆，从风杆顶部对应孔位穿入，从风杆底部主机箱下方孔位穿出备用，防止组装完毕后不好传线；

4.7.4 按照顺序组装风杆，并固定；

4.7.5 组装智能风向与风速测量仪；

4.7.6 在风杆顶部安装风横臂，（注意：风向端对应正北，风速端对应正南）；

4.7.7 在风横臂对应位置安装智能风向与风速测量仪，安装风向传感器（注意：上下对齐指北标志，朝向正北）；

4.7.8 在风横臂下方约10至20厘米处安装风节点控制器；

4.7.9 把备用的风节点控制器与到主机箱的线缆相连，将风横臂用对应线缆与风节点控制器相连；

4.7.10 安装避雷针及引下线；

4.7.11 在风杆下部立杆大约2.5米处安装太阳能电池板（注意：太阳能电池板朝向南偏西20度），线缆通过预留口，从立杆内部传出备用；

4.7.12 在风杆预埋基础南面安装电池箱，北面安装主机箱；

4.7.13 安装天线支架；

4.7.14 在电池箱内安装蓄电池；

4.7.15 把从地沟穿来的智能雨量测量仪线缆、智能气温测量仪线缆，以及风杆上备用的风节点控制器到主机箱的线缆、电源线缆从主机箱底部穿入，按照主机箱接线排示意接线；

4.7.16 确认所有线缆连接牢固，正确后通电，开机后，手动开启风、雨、气温、湿度节点控制器，开启后该开关按钮会显示为绿色状态；启动后按照智能站调试方法，进行调试并设置参数；

4.7.17 参数设置完毕，确认所有数据正常、并能稳定传输后，竖起风杆，固定。

图5 风杆顶部部分安装结构示意图 [1]

图6 风杆中下部部分安装结构示意图 [1]

5 CAWSmart智能自动气象站安装完毕收尾工作

5.1 检查所有螺丝是否紧固；

5.2 检查所有线缆是否紧固；

5.3 检查数据是否正常；

5.4 检查数据传输是否正常；

5.5 检查安防系统图片上传是否正常；

5.6 保存好相关资料及备用设备等。

6 结束语

本文对CAWSmart智能自动气象站设备组成及观测场布局，进行了简要介绍，通过对平邑县气象局CAWSmart智能自动气象站的现场安装工作步骤及注意事项进行了总结，有助于台站技术人员快速、便捷的安装CAWSmart智能自动气象站。

建设国产化，智能化、高精度的智能区域自动气象站，是推动气象事业高质量发展的重要举措，是推进气象服务数字化、智能化转型，发展智能研判、精准推送的智慧气象服务的有力保障；建设好每个智能区域自动气象站，是我们服务国家、服务人民的一项重要民生工作，是我们每个气象人的责任。

参考文献：

[1]华云升达（北京）气象科技有限责任公司，《CAWSmart智能自动气象站用户手册V2.11》[M]，北京，华云升达（北京）气象科技有限责任公司，2022.8.

[2]吕雪芹,黄宏志．《交通自动气象站安装基础架构设计》[J]．广东气象，2022，（4）：70-73

[3]郑书．赵林．《探索区域自动气象站的安装与维护》[J]．科学与信息化，2020，（25）：74，78

[4]石明章．肖莲桂．《浅谈区域自动气象站的安装与日常维护》[J]．中文科技期刊数据库（全文版）工程技术， 2016，(9)：291-291

[5]石力伟．《探讨区域自动气象站建站注意事项》[J]．区域治理，2019，(3)：267

[6]白玉莲． 唐洪君． 周丽娜．茹雪雷．《建设区域自动气象站注意事项及故障维护技巧》[J]．农村科技, 2019，(1):53-54

[7]刘志鹏． 毕明林．刘鹏飞．姚维华．《区域自动气象站建站注意事项》[J]．吉林农业[J]，2016，(12):115

[8]刘伟． 高林． 马辉． 陈庆亮． 马传成． 刘彬．《DZZ5新型自动气象站工作原理及常见故障诊断》[J]．气象水文海洋仪器[J]，2017，（4）：93-97