第一篇:新型自動氣象站觀測場值班室建設規范
新型自動氣象站觀測場值班室建設規范
新型自動氣象站(以下簡稱新型自動站)是實現地面氣象觀測自動化的第一步,也是地面氣象觀測的主要設備,為了提高新型自動站觀測場和值班室建設的標準化程度,實現地面氣象觀測場和值班室建設的規范化,兼顧云能天等自動化觀測,盡早發揮地面氣象觀測自動化建設的效益,特制定《新型自動氣象站觀測場值班室建設規范》,請各地(州、市)氣象局在建設中遵照執行。
一、總體要求
新型自動站觀測場和值班室實行標準化、規范化建設。各地(州、市)氣象局要按照統一標準建設新型自動站觀測場和布設安裝儀器,同時能滿足未來云能天等自動化觀測的需要,本著適度超前,整體規劃,互不影響,布局合理的原則實施相關建設。
本規范是對《地面氣象觀測規范》的細化,新型自動站觀測場地建設和儀器布設安裝必須符合本規范的要求,未作要求部分以《地面氣象觀測規范》為準。
觀測站址一般需建設圍墻或圍欄,當圍墻與觀測場圍欄的距離不符合《氣象探測環境和設施保護辦法》所規定的障礙物距離標準時,應將圍墻改為通透式的圍欄以改善氣象探測環境。
觀測站址內原則上禁止建設與業務無關的建筑物,站內設施應盡可能減少對自然狀態的破壞,盡量減少硬化的地面,禁止養護綠地對觀測場內溫、濕度環境造成影響。
各類儀器的支架、支柱應牢固、美觀,用油漆涂刷為白色(除自動氣象站配套風桿或風塔、觀測儀器及出廠配套設備外),不得使用對要素測量有影響的材質(如反光的不銹鋼等);各類儀器的踏凳、踏梯需采用木質結構,不得使用金屬材料。
觀測場內地溝、小路、底座、踏凳等,應盡可能減少對自然狀態的破壞。不得自行設臵對要素測量有影響的各種裝臵。
各種電纜線應使用鍍鋅線槽、PVC或PPR等線管(下同)與地溝相連,線管要垂直、水平,與傳感器相連處,盡可能少的使電纜線暴露在外。為防雨水流入管內,頂部應接向下的彎管。
在氣象臺站的醒目位臵設臵警示標志、標牌,告示氣象探測環境和設施保護標準,測站警示標志標牌和公示牌由各地(州、市)氣象局按照有關要求統一制作。
在氣象臺站醒目位臵懸掛氣象探測環境保護責任書和觀測環境證書。
有條件的臺站觀測值班室可以與現代氣象業務綜合室合并,單獨設立時,要求總體美觀、布局合理、便于操作維修。值班室應有防盜、防火等安全措施。
承擔酸雨觀測任務的臺站必須建立專用酸雨觀測工作室,有關建設內容符合《酸雨觀測業務規范》的要求。
觀測場和值班室的防雷應符合QX 30-2004 《自動氣象站場室防雷技術規范》的要求。
在觀測場附近適當位臵安裝實景監控系統,值班室內設監視平臺,對觀測場進行實時監視;也可以在觀測場內安裝紅外報警器。
臺站要建立集數據采集、質量控制、通信傳輸和運行監控于一體的地面氣象綜合觀測業務平臺。
臺站要建立健全地面氣象觀測工作職責、質量標準、操作規范、業務流程(包括探測儀器、網絡、供電等故障的應急處理流程)、考核上崗制度,并裝訂成冊。
要建立新型自動站觀測場室值班室規范化建設的各種建設、技術文檔。
一、新型自動站觀測場建設
(一)場地與布局 1.場地
新型自動站觀測場應為東西、南北向,大小應為25m×25m,有輻射觀測的應為35m(南北向)×25m(東西向)。受條件限制的高山站和無人站,觀測場大小以滿足儀器設備的安裝為原則。
不得明顯墊高觀測場。
觀測場地應平整,場內應整潔。場內應盡可能保持自然下墊面,草高不得超過20cm。
除必建的小路外,觀測場外四周2m范圍內應與觀測場內下墊面一致,不得用水泥或瀝清等進行硬化。
降水較多的地區,四周可修建排水溝,以盡可能減少強降水時造成觀測場內積水。排水溝的寬度約為30cm-50cm,深度約為20cm-30cm,并采取必要的安全措施。
應按《地面氣象觀測規范》要求在觀測場附近平坦、開闊的地方設臵積雪專用觀測地段。
觀測場內不得安裝裝飾燈。2.總體布局
以25m×25m大小觀測場為例,由于云能天等觀測項目尚未實現自動化,目前按照過渡階段觀測場布局安裝儀器設施,過渡階段觀測場兼顧了今后地面氣象觀測自動化設備布設,為云、能見度、天氣現象和雪深等自動觀測設備的布設預留空間;待觀測自動化后按照自動化觀測場布局安裝儀器設施。
國家基準氣候站為了兼顧自動化以后的雙套熱備份運行方式,新型自動站過渡階段觀測場內儀器設施參照附圖1,自動化后的觀測場內儀器設施參照附圖2(其中1#代表現有自動氣象站傳感器,2#代表新型自動氣象站傳感器,下同)。
附圖1:國家基準氣候站新型自動站過渡階段觀測場布局
附圖2:國家基準氣候站新型自動站自動化階段觀測場布局
國家基本氣象站和國家一般氣象站為了兼顧自動化以后的新型自動站運行、便攜式自動氣象站備份的運行方式,新型自動站過渡階段觀測場內儀器設施參照附圖3,自動化后的觀測場內儀器設施參照附圖4。
附圖3:國家基本氣象站和國家一般氣象站新型自動站過渡階段觀測場布局圖
附圖4:國家基本氣象站和國家一般氣象站新型自動站自動化階段觀測場布局圖
輻射觀測儀器必須設臵在觀測場南擴10m(南北向)×25m(東西向)地段內,位于觀測場南北中心軸線上,距地溫場南邊緣垂距約8m處,避開支架和儀器陰影對地溫觀測的直接影響。
GPS/MET儀器基座不得安裝在觀測場。
臺站沒有的觀測項目,可將其布設位臵預留,以便今后地面氣象觀測自動化發展需要,但不得隨意增加儀器設備。
觀測場內儀器設施的布臵要注意互不影響,便于觀測操作。各儀器設施東西排列成行(風塔除外),南北布設成列,相互間間隔參照附圖5標準。
附圖5:觀測場內儀器設施布局圖
3.圍欄
觀測場四周一般應設臵約1.2m高的稀疏圍欄,圍欄應堅固、美觀、耐用,白色,不得使用對要素測量有影響的材質(如反光的不銹鋼等)。柵條寬度應小于8cm,柵條的間距應大于10cm。圍欄四周高度應一致,且水平。有條件的國家級臺站觀測場可設臵低于50cm高的稀疏圍欄。
一般只在圍欄立柱處建設基座,基座要保證圍欄安裝的牢固。為了對觀測場地的標識,可在觀測場四周建設完整的基座,其寬度、高度均以15cm-20cm為宜。4.地溝與小路
觀測場內小路寬50cm,小路下面根據電纜鋪設需要挖掘地溝。蓋板以可活動的鋼筋水泥預制板或石材鋪設,以結實、美觀、耐用為宜。蓋板可高出觀測場地面約5cm。
地溝深50cm、寬26cm,地溝兩邊砌磚墻,磚墻寬度為12厘米,內墻和地溝溝沿用水泥沙漿抹平,溝沿與觀測場地面平齊或不高出3cm,溝底使用混凝土墊層,厚度為5cm。在地溝1/2深度處架設鍍鋅扁鐵橫擔,每隔1.5m架設一根,地溝拐角和交叉處適當增加架設密度;地溝靠儀器安裝位臵一側溝壁上應留有直徑5cm-10cm的洞口;為防止雨水從觀測場流入,地溝要留有排水涵洞或在地溝底部中線每隔4米左右打一個PVC或PPR管材的滲水孔(直徑75mm、深500mm),以防雨后積水。
應在橫擔上鋪設PVC或PPR管線(其中10cm口徑PVC管用于主管線,5cm口徑PVC管用于支路管線),用于布設儀器信號線和電源線。信號線和電源線盡量不在同一管線內,各種接頭或引出線端應使用專用接頭和堵頭,以保證管線完全密封。也可以使用鍍鋅線槽代替線管。
地溝應做到防水、防鼠,便于鋪設和維護。5.測站標識
在觀測場外的進門處設臵測站標牌,標牌使用亞光不銹鋼或其他材料制作,大小為40cm(長)×65cm(高),安裝高度不高于1.2m。標牌的內容包括觀測站類別、建站時間。其中,觀測站類別格式為XXXX國家基準氣候站(或國家基本氣象站或國家一般氣象站,如阿勒泰國家基準氣候站),建站時間格式為XXXX年XX月。
6.地理標志
在觀測場幾何中心位臵設中心地理標志,用大理石或其它石材制作,大小為30cm×30cm,與地面齊平或不高出3cm,中心位臵標識出南北、東西向的十字線,在北、東的方位分別標注N、E,并鐫刻經、緯度(精確到分,格式為度分)和拔海高度(精確到0.1 m)。
7.儀器南北標志
在風傳感器、日照計的正南方分別設臵南北標志。南北標志位于觀測場南邊圍欄內側約1m的地面上,用大理石或其它石材制作,大小為10cm×10cm,與地面齊平或不高出3cm,地樁應平整,安裝應牢固,中心位臵標識出南北線,分別與風傳感器、日照計相對應。
8.地溫場地(地面和淺層)
地面和淺層地溫場四周應保持自然狀態,不應有與觀測無關的各種構筑物和裝臵。可在地溫場四角用磚塊設臵標識,不得將地溫場邊緣砌實。標識與地面齊平,不得設臵小柵欄。
(二)儀器設備安裝 1.百葉箱
采用玻璃鋼百葉箱(玻璃鋼百葉箱內部高615mm、寬470mm、深465mm),獨立支柱方式安裝,箱門朝正北,底邊距地面的高度約為1.25m左右,基座大小為45cm×45cm,用混凝土澆筑,澆筑前應在基座的中心位臵預埋信號線管,線管的直徑應為5cm,線管與地溝相連,基座應與觀測場平齊或高出觀測場3cm。百葉箱內不得安裝照明用的光源。
多強風的地方,須在四個箱角拉上鐵絲纖繩。各百葉箱前應安臵專用踏梯,踏梯采用木質結構,不得采用砌筑方式的臺階。踏梯大小應一致,長約60cm,兩級臺階,每級高約20cm、寬約30cm,放臵在地面應平穩。
2.溫度和濕度傳感器
溫度和濕度傳感器應利用專用支架安裝在百葉箱的中心位臵,基準部位距地高度應為1.5米。
新型自動站采用獨立的溫度和濕度傳感器,在過渡階段各臺站需對現有百葉箱內的支架進行改造,具體樣式參照圖6,濕度傳感器安裝在專用支架的東西兩側,間距15cm;溫度傳感器安裝在專用支架的南北兩側,間距15cm,支架需位于百葉箱水平面的中心。
附圖6:百葉箱內溫度和濕度傳感器支架
2.風塔和風桿(1)風塔
風塔采用自立式,高度10米,在風塔高度9.0米處設立維修平臺。塔體和其附屬裝臵應防銹蝕并盡可能減少對傳感器周圍流場的影響。
(2)風桿
應盡可能使用新型自動站配套的風桿。
拉線應保證風桿的牢固、垂直,一般為上、下兩組,每組拉線為3根,上部拉線與地面的夾角為55°~65°,拉線的錨釘與風桿或風塔連線之間的夾角為120°。
不得將總輻射表安裝在風桿上。3.風傳感器
風傳感器安裝在風塔10米處,兩套風傳感器之間的距離為2.0m。風傳感器的橫臂應呈南北向,風向傳感器的指南(北)針與橫臂平行。風傳感器信號電纜通過5cm口徑PVC或PPR線管沿風塔中心下行至地溝內。
4.降水
各降水量觀測儀器固定基座大小約為35cm×35cm,用混凝土澆灌,澆筑前應在基座的中心偏西位臵預埋信號線管,線管的直徑應為5cm,基座應與觀測場平齊或高出觀測場3cm。支架應安裝牢固。
雨量傳感器的口緣距地面的距離應不低于70cm,高度不夠時,應安裝特制支架。
人工觀測雨量筒使用雨量器配套支架安裝,雨量筒安放應自然水平。
稱重式降水傳感器安裝在觀測場內110cm(長)×110cm(寬)×50cm(高)的混凝土基礎上,承水口保持水平,距地面高度為150cm。防風圈應高于承水口約2cm,開口應朝北。5.閃電定位儀
閃電定位儀的基座為40 cm×40cm,使用混凝土澆筑,基座應與觀測場平齊或高出觀測場3cm。澆注基座時,應預先埋進螺栓、電源線和信號線管,線管通至地溝。
6.蒸發器
E-601B型蒸發器必須保持水圈、土圈的完整結構,具體尺寸按照《地面氣象觀測規范》執行,其中防塌圈寬度為6-10cm,用預制弧形混凝土塊拼成,或水泥砌成外圍,外圍可貼條形瓷磚。
使用大型蒸發的臺站應保留小型蒸發器安裝支架,以便冬季結冰或大型蒸發故障時使用小型蒸發。小型蒸發支架上部的托盤四周和底部均應通透。在支架的中央可焊一掛鉤,用于防鳥罩取下放臵。
7.蒸發傳感器
新型自動站蒸發傳感器采用連通器原理,增加蒸發傳感器百葉箱,以通過蒸發桶中心的東西線為基線,蒸發傳感器百葉箱安裝在蒸發桶以東偏北22.5°,距蒸發桶中心1.5m的位臵,百葉箱自身高度加基座高度不得超過65cm,蒸發傳感器通過連通水管與E-601B型蒸發器的蒸發桶連接。
蒸發百葉箱使用玻璃鋼小型百葉箱,結構設計要求參考標準《木質百葉箱》QX/T5-2001。在玻璃鋼小型百葉箱定型之前,可用木質小百葉箱代替。
8.酸雨觀測采樣支架
選用亞光不銹鋼材料。支柱高度為75cm,外徑為8cm,上部的采樣桶架應既能方便地安放、收取,又能穩妥地固定放臵。基座用混凝土澆筑,大小為60 cm×60cm,厚度40cm。
9.日照計和輻射觀測儀器
日照計或單獨安裝總輻射表的支架可用鋼管、鑄鐵、亞光不銹鋼管制作,支架固定基座大小為30cm×30cm,基座應與觀測場平齊或高出觀測場3cm,支架可澆灌在基座或用底盤通過鏍釘固定在基座。
輻射一級站、二級站、三級站的儀器由配套的專用支架安裝,支架固定基座大小為30 cm×30cm,基座應與觀測場平齊或高出觀測場3cm。
9.深層地溫和凍土(1)過渡階段
新型自動站深層地溫傳感器安裝在3×4m深層地溫場南北中軸線偏北一側(即原人工觀測直管地溫表的位臵),距南北中軸線25cm,安裝應自東向西,間隔約50cm,由淺而深依次為40cm、80cm、160cm、320cm。凍土器安臵在新型自動站320cm地溫的西側,相距約50cm,詳見附圖7。
附圖7:過渡階段深層地溫場儀器布局圖
(2)自動化階段
新型自動站深層地溫傳感器安裝在在3×4m深層地溫場的東西中軸線上,安裝應自東向西,間隔約50cm,由淺而深依次為40cm、80cm、160cm、320cm。凍土器安臵在320cm地溫的西側,相距約50cm。
深層地溫傳感器的信號線應通過線管與地溝相連,線管與傳感器外套管相距約25cm,高度與外套管平齊,與地面垂直,并排列整齊,為防雨水流入管內,頂部應接向下的彎管。深層地溫傳感器套管安裝時,不宜使用挖坑埋設的方式,應采用打孔方式安裝。
9.地面和淺層地溫
地面溫度傳感器與5cm、10cm、15cm、20cm淺層地溫傳感器均需采用同一個支架安裝,傳感器的頭部朝向正南,傳感器保持與淺層地溫場地面平齊的半裸露狀態。全部纜線均自傳感器位臵開始,從地面以下20cm深度送入地溝穿線管內。
(1)過渡階段
新型自動站地面溫度傳感器以及淺層地溫傳感器安裝在2×4m淺層地溫場的東西中軸線上偏東一側,距地溫場南北中軸線20cm;現有自動站地面溫度傳感器以淺層地溫傳感器調整至2×4m淺層地溫場的東西中軸線偏西一側,距地溫場南北中軸線20cm。
新型自動站和現有自動站草面溫度傳感器安臵在地溫場西邊50cm和60cm處,傳感器南北安臵,詳見附圖8。
附圖8:過渡階段地面及淺層地溫場儀器布局圖
(2)自動化階段
地面溫度傳感器以淺層地溫傳感器安裝在2×4m淺層地溫場的東西中軸線上,草面溫度傳感器安臵在地溫場西邊50cm處,傳感器南北安臵。
10.氣壓
氣壓傳感器安裝在主采集器內,雙套自動站的氣壓傳感器高度需保持一致。
11.采集器和電源
采集器和電源采用獨立支柱安裝在風塔西側1m處,距地高度以配發的獨立支柱高度為準。雙套自動站采集器和電源南北布設,間距約1m。
地溫分采集器采用獨立支柱安裝在通向深層低溫場小路的北側,高度不得超過30cm。雙套自動站地溫分采集器東西布設,間距約50cm。
12.電線積冰
電線積冰架調整觀測場外,盡量選擇在觀測場北面空曠、平整、適宜觀測的場地。
支架材料為角鋼,角鋼應做好防銹處理和漆成白色。應配臵專用踏梯,東西、南北向各一個,大小一致,長60cm,2-3級臺階,每級高20cm、寬30cm。踏梯放臵在地面應平穩。
二、值班室建設
值班室建設應符合《新疆氣象局關于基層臺站基礎設施建設的指導意見》(氣發〔2012〕38號)文件相關要求,其中面積應不小于應不少于40 m,面積不足的可暫時維持,2有條件時應予以調整。
值班室一般建在觀測場北邊,應有較開闊的視野,能看見觀測場的全貌,可隨時監視觀測場的情況和天氣的變化。
(—)室內裝修
應簡潔大方,整潔、無灰塵,采用防靜電地板或地板磚,機柜、桌子、工作臺等需符合值班室整體布局,墻面、窗簾等以淺色調為主,照明采用無閃爍日光燈,要求達到總體美觀、布局合理、便于操作維修。
電子時鐘懸掛在墻壁醒目位臵,走時誤差小于30秒。墻面上必須懸掛能見度目標物圖、觀測員職責、值班制度、交接班制度、場地儀器設備維護制度和應急響應制度,還可根據需要懸掛本站常規歷年氣象資料圖表和其它規章制度、工作流程等。
室內不得采用明火取暖,應配有取暖(制冷)設備,配有空調的,其空調機不能正對氣壓傳感器,距離應在1.5m以上。
整理裝訂后的各類資料、各種查算表、業務技術規定、規章制度等專柜存放,在柜子相應位臵貼上標簽,分類存放,要求放臵整齊、便于取放。
備份儀器、常用工具等有專柜,并分類存放。各類電纜排放有序,便于檢查、維修。
(二)供電
值班室需設臵獨立的配電箱,自動站設備、輔助設備、照明供電必須分開,采用三相五線制,交流電的要求為220V+10%至-15%,50Hz。給UPS的供電必須從進戶的總配電柜單獨使用一相專線,不得與其他電器混用,功率負荷>5KVA。使用另兩相為輔助設備供電,其功率負荷應滿足需要,且留有余量,詳見附圖9.附圖9:新型自動站值班室配電電路圖
室內線纜走暗線,不得暴露,插座、電源開關等安裝必須符合供電部門的規范設計要求,布局合理,并有利于用電操作。
配臵3KVA在線式UPS和5KW油機。油機作為應急備份,在無市電的情況下給UPS充電。
(三)通信
要建立至區局氣象信息中心的通信傳輸專線,帶寬至少應為2M,建立備份通信傳輸線路,備份線路能夠保證本站各類觀測資料的實時傳輸。
值班室至新型自動站之間采用光纖傳輸,實行光電隔離。
(四)工作臺和計算機
值班室至少應配備工作平臺1組,工作平臺可根據值班室布局訂制,方便操作,參見附圖10。工作平臺需能實現自動站數據采集、區域自動站運行監控、多種觀測資料顯示、全站安全視頻監控等功能。
計算機、顯示器、打印機、網絡設備、業務柜等根據具體需要配臵。
附圖10:新型自動站值班室工作平臺
基本站和一般站在自動化后,需配備便攜式自動站一套,作為新型自動站出現故障情況下補測之用,平時收放在值班室內。
三、防雷
防雷設施以保護氣象臺站建筑物和自動站及氣象電子設備安全,免受或降低雷電危害為目的,以各類防雷技術規范為依據,建設防直擊雷和感應雷為重點的綜合防雷保護系統。
(一)觀測場
觀測場內金屬圍欄與觀測場接閃器地網電氣連接。各類傳感器安裝支架、雨量器、蒸發皿等,各主、分采集器等金屬外殼應就近與觀測場地網電氣連接。
(二)值班室
值班室所在建筑物按照GB50057規定的要求安裝直擊雷防護裝臵。值班室樓頂有避雷針或避雷帶,其接地與建筑物地網焊接一起,自動站設備接地使用建筑物地網時,其引接點相互距離不小于10m,其之間有2根以上的垂直接地體。
進入值班室所有線纜應采用屏蔽線纜,線纜金屬屏蔽層在建筑物入口處進行等電位連接。
值班室內設立等電位連接板或等電位連接排,進行星型(S型)連接,等電位連接板或等電位連接排與建筑物鋼筋或地網電氣連接。采用S型連接時,等電位連接板或等電位連接排與建筑物鋼筋或地網電氣連接。
值班室內所有設備外殼、防靜電接地、信號地、PE線、SPD接地線、屏蔽金屬管、屏蔽線纜金屬屏蔽層與等電位連接板進行電氣連接。
(三)地網
由觀測場地網、值班室地網、變壓器地網及觀測場接閃器地網組成。
值班室地網:值班室地網應盡量使用原建筑物地網,建筑物地網不滿足要求時,可就近再設一組地網,兩地網在地下焊接連通,有困難時,也可在地上可見部分焊接成一體作為值班室地網,詳見附圖11。
附圖11:新型自動站地網
觀測場地網(詳見附圖12):觀測場地網埋設在觀測場內,考慮就近接地原則,地網焊接接線端子應在地溝內緊靠傳感器位臵,傳感器有基礎的,地網應直接與基礎螺桿焊接。觀測場地網、值班室地網之間的距離小于75m時,使用不小于Φ16的鍍鋅圓鋼或相應規格的其他金屬材料進行連接,連接帶不應少于兩條,連接帶的埋設深度不小于500mm。當兩地網之間的距離大于75m時,可不另設專用連接帶,但各地網接地電阻應符合相關要求。當兩地網之間的距離小于75m,且距離大于2?(?:土壤電阻率,單位Ω?m)時,在適當位臵增設人工垂直接地體。
附圖12:新型自動站觀測場地網
接閃器地網(見上圖):接閃器地網埋設在觀測場外,地網在離風桿最近位臵,焊接接線端子引出地面,接風塔或風桿避雷針引下線。
變壓器地網:變壓器地網是供電公司安裝變壓器時埋設的地網。變壓器地網邊緣距值班室地網邊緣30m以內時,用不小于Φ16mm的鍍鋅圓鋼或相應規格的其他金屬材料連接。當兩地網之間的距離大于30m時,值班室所在的辦公樓總配電柜零線重復接地。
當地網的接地電阻達不到要求時,可擴大地網面積,即在地網外圍增設1或2圈環形接地裝臵
(四)接地體
接地體由垂直接地體和水平接地體組成,接地體宜采用熱鍍鋅鋼材,其規格要求如下:
鋼管 Φ50mm,壁厚不小于3.5mm。角鐵 不應小于50mm×50mm×5mm。扁鋼 不應小于40mm×4mm。
垂直接地體的長度宜為1.5~2.5m(本文設計長度為2.5m),垂直接地體間距為自身長度的1.5~2倍。當垂直接地體埋設有困難時,可設多根水平接地體,彼此間距為1~1.5m,且應每隔3~5m相互焊接連通一次。
在高山、戈壁等鹽堿腐蝕性較強或大地電阻率較高難以達到接地電阻要求的地區,接地體宜采用具有耐腐、保濕性能好的非金屬接地體。
接地體之間所有的焊點,除澆注在混凝土中的以外,均應進行防腐處理。接地裝臵的焊接長度:扁鋼為邊寬的2倍,園鋼為直徑的10倍。
接地體的上端離地面不應小于0.7m,在寒冷地區,接地體應埋設在凍土層以下,觀測場地網的接地體應在電纜溝下埋設。
(五)接地電阻 自動氣象站觀測場所有儀器設備共用同一接地系統,其接地電阻不大于4Ω。在土壤電阻率大于1000Ω〃m的地區,可適當放寬接地電阻值要求,但此時接地系統環形接地網等效半徑不小于5000mm。
(六)供電系統防雷
1.雙套自動站場室低壓配電TN-S或TN-C-S系統,當供電為TN-C系統時,將TN-C系統改造為TN-C-S系統,保證供電系統進戶后N線和PE線是分開的。
2.值班室交流供電線路宜采用鎧裝電纜從電源變壓器接入,電源變壓器與工作室總配電柜距離超過30米時,其零線應重復接地,接地電阻值應不大于10Ω,鎧裝電纜的金屬護套兩端應就近可靠接地。觀測場交流供電線路宜采用帶有金屬護套的電纜穿PVC線管接入,金屬護套兩端應就近可靠接地。
3.自動站低壓配電系統應安裝三級電涌保護器(SPD),可以有效的限制瞬態雷擊過電壓和引電涌電流就近分流泄入大地。其中:
第一級SPD1安裝在總配電柜上,每條相線和中性線上選用沖擊電流Iimp 不小于20KA或者標稱放電電流In 不小于80KA的SPD。
第二級SPD2安裝在工作室分配電箱上,相線和中性線上選用標稱放電電流In 不小于15KA的SPD。
第三級SPD2安裝在設備前端,相線和中性線上選用標稱放電電流In 不小于5KA的SPD,這一級可選用帶防雷的活動插座。
(七)信號防雷 1.屏蔽
為避免信號線遭受直接雷擊及電磁感應的侵害,屏蔽是最有效的措施之一。因此,觀測場到觀測站的數據傳輸線、觀測場內其它數據線及氣象局內其它架空的電源線、信號線等做屏蔽處理,屏蔽層兩端就近接地。
2.信號SPD防護
在雷擊發生時,產生巨大瞬變電磁場,在1Km范圍內的金屬環路,如電源、網絡、信號及通訊金屬連線等都會感應到雷擊,而出現雷擊事故。依據《建筑物電子信息系統防雷技術規范》中電源系統、信號系統雷電及過電壓防護要求,有線電視線、視頻線、交換機、程控電話等加裝相應的信號SPD,所有防雷器均應良好接地。
第二篇:紫金縣區域自動氣象站建設及運行情況
紫金縣區域自動氣象站建設及運行情況
摘要:紫金縣區域自動氣象站是廣東省推廣建設的地面自動監測系統,是該縣現代化綜合氣象觀測系統的重要組成部分。本文主要介紹了紫金縣區域氣象觀測網的建設及運行情況,分析了站網運行維護中存在的問題并提出相應的對策,旨在提高突發性災害性天氣的應急觀測能力和預警能力,更好地服務地方經濟。
關鍵詞:紫金;區域自動站;建設
中圖分類號: P411 文獻標識碼:A 文章編號: 1674-0432(2014)-10-82-1
隨著氣象科技的發展和氣象觀測能力的提高,決策氣象服務對地方防災減災工作起到越來越重要的作用。而區域自動氣象站時空分辨率強、所獲取資料準確度高,使我國地面觀測網對各種天氣系統特別是災害性天氣系統的監測能力大大加強。紫金縣區域自動氣象站的廣泛建設和使用,為提高天氣預報準確度、精細化水平、提升災害性天氣預警能力都提供了重要保障,為政府決策提供了科學依據。區域自動氣象站網的建設及運行情況
1.1 紫金縣地理狀況
紫金縣位于廣東省中東部、河源市東南部,地形以山地、丘陵為主,屬亞熱帶季風氣候,境內礦產、地熱等資源甚為豐富。近幾十年災害性天氣系統的發生對紫金工農業、林業等領域都產生不同程度的影響,區域自動氣象站的逐步建立,對紫金縣短時臨近預報、決策服務有更加科學的指導意義,為紫金縣防災減災做出了不可磨滅的貢獻。
1.2 區域自動氣象站網布局
紫金縣氣象局在充分考慮當地氣候概況、地理環境、工農業布局、防災重點地段等基礎上,選擇四周開闊、通信流暢、便于維護維修的地點建站,目前紫金縣已建成以紫金遙測站為主中心站、18個鄉(鎮)站為分站的站網,整套系統與河源雷達、探空、地面等探測設備一起形成多圈層、高密度監測網,時刻監視紫金的風云變幻,大大提升了災害性天氣監測預警能力。
1.3 設備構成
區域站監測設備的選型立足當前、兼顧長遠, 選擇了長春氣象儀器廠的DYYZⅡ型自動氣象站設備。該設備每5分鐘自動無線傳輸一次降雨量、風向風速及空氣溫度觀測資料,維護簡單,無人值守,具有遠程實時監控和可擴展性,為業務發展需要和監測項目增加預留了擴展空間。
1.4 運行情況
紫金縣區域自動站網經建設、校準、升級維護以及資料質量控制,目前各站點資料準確性高、可靠性強,資料易備份,儀器設備易維護。氣溫、降雨量、風向風速數據實現了自動監測、無線傳輸,并通過自動站處理軟件、WEB等方式監控和發布,形成一個多功能、現代化、開放式的監測網。存在的問題
2.1 探測設備、環境難保護
目前各站都是建在鄉(鎮)政府或學校內,難以保證四周探測環境的變化不影響數據質量,且監測儀器無專人看管,亟待建立長效機制,保護好探測環境和監測儀器,以確保數據的準確性和代表性。
2.2 備件配備不足
站網運行以來,只能做到在縣局備份部分配件(通常只有一套備件)。然而儀器常在突發惡劣天氣時出故障,有時不止一套設備發生故障,而此時又急需監測設備正常運行,為天氣預報和決策服務提供數據,關鍵時刻沒有發揮應有作用。應配備一定比例的備件,以保障及時更換和修復故障儀器。
2.3 維修技術力量薄弱
雖然站網建設發展速度很快,但技術保障沒有及時跟上,尤其縣局受人員不足和技術能力限制,無專職負責人員,且區域站布局分散、數量多,出現故障后維修人員難以及時到達現場。建議每個臺站配備固定的或兼職維護維修小組,多組織培訓學習,熟悉自動站原理和運行情況,總結維修經驗,不斷提升維護能力。
2.4 數據傳輸通道保障
各站通過GPRS數據通信傳輸數據,傳輸質量會受通信網絡狀態影響。近幾年通過與通信運營商協商,對基站的信道資源進行優化以后,通信傳輸質量得到提高。在選址建站時,要充分考慮通信傳輸這一因素,以提高資料傳輸質量。
2.5 儀器校準、維護和數據質量控制有待加強
個別站點不能及時校準和維護,造成監測數據失真,應加強儀器校準、維護和數據質量控制,以提高數據的準確性。建議
區域自動站數量多,分布零散,要保證整個站網的良好運行,必須科學管理, 明確職責,形成完善的站網運行保障系統。上級保障部門對下級進行統一調配和管理,制定規范化故障處理流程,統籌安排好各級儀器備份工作,按規定對設備定期檢定,確保站網正常、穩定和精確運行。結語
紫金縣區域氣象站觀測網建設雖然已經初步完成并取得階段性成果,但還是有待繼續完善。要保障區域站的正常穩定運行,需上下聯動,健全保障機制體系,提高業務管理效率,加強維護人員的技術培訓。正常穩定的區域站網運行,可有效促進災害性天氣預警能力提升,為政府決策提供了科學依據,促進經濟社會健康發展。
參考文獻
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第三篇:QX 30-2004_自動氣象站場室防雷技術規范
QX 30-2004 自動氣象站場室防雷技術規范
基本信息
【英文名稱】Technical specifications for lightning protection at the automatic weather stations 【標準狀態】現行 【全文語種】中文簡體 【發布日期】2005/2/4 【實施日期】2005/7/1 【修訂日期】2005/2/4 【中國標準分類號】A47 【國際標準分類號】07.060
關聯標準
【代替標準】暫無 【被代替標準】暫無
【引用標準】GB 50057-1994,QX/T 1-2000,QX 3-2000,QX 4-2000
適用范圍&文摘
本標準規定了自動氣象站場室雷電防護原則,對雷電防護區、防雷等級進行了劃分,對自動氣象站工作室與室外觀測場的雷電防護、自動氣象站場室接地網絡設計施工等規定了技術要求,明確了自動氣象站場室電涌防護措施和自動氣象站場室防雷裝置維護與管理制度。
本標準適用于新建、改建、擴建自動氣象站場室的防雷設計、施工和防雷裝置的維護。對于安裝在其他場所的各種單要素或多要素自動氣象站的雷電防護,可參照本標準執行。
第四篇:2015年地面氣象觀測場值班室規范化建設整改要求
附件2
2015年地面氣象觀測場值班室規范化建設
整改要求
為進一步提高地面氣象觀測場和值班室建設的標準化程度,結合地面氣象觀測場和值班室建設的實際情況,按照《地面氣象觀測規范》、《地面氣象觀測場值班室建設規范》(氣發〔2008〕491號)以及《地面氣象觀測場規范化建設圖冊(修訂)》要求,分類分步完成地面氣象臺站觀測場值班室的建設整改工作。現將2015年地面氣象觀測場及值班室整改要求如下:
一、標識標牌標準化整改要求 1.標識標牌制作要求
要求各省按照有關要求統一制作標識標牌。取消地面氣象觀測環境評估公示牌。
2.大門豎標牌和橫標牌
要求基準站、基本站按照《關于規范地面氣象觀測站名稱和標牌的通知》(中氣函〔2008〕268號)執行,其中一般站的命名按照《關于規范國家一般氣象站對外名稱的通知》(中氣函〔2010〕1號)規定執行。未設置標牌要盡快設置,與要求不一致的標牌要更換。3.觀測站標牌
在觀測場外的進門處設置測站標牌,標牌設置規范按照《地面氣象觀測場規范化建設圖冊(修訂)》要求。
4.氣象探測環境保護警示牌
在氣象臺站醒目位置安裝或懸掛氣象探測環境保護警示牌。氣象探測環境警示牌內容由各省(區、市)自定。規格尺寸、色調及用材按照《地面氣象觀測場規范化建設圖冊(修訂)》要求。
二、值班室標準化整改要求 1.值班室要求
總體美觀、布局合理、便于操作維修,室內整潔、規范。承擔酸雨觀測任務的臺站必須建立專用酸雨觀測工作室,有關建設內容符合《酸雨觀測業務規范》的要求。各工作室門牌要嚴格按照《地面氣象觀測場規范化建設圖冊(修訂)》設計制作。
2.供電設施。微機設備、照明、空調供電應分開,采用三相五線制,不得與其它設備共用同一相電。室內線纜走暗線,不得暴露,插座、電源開關等安裝必須符合供電部門的規范設計要求,布局合理,有利于用電操作。
3.工作平臺
值班室要配置布局合理的工作平臺,各類業務系統或終端平臺的銘牌須嚴格按照《地面氣象觀測場規范化建設圖冊(修訂)》設計制作、擺放。
4.上墻規章制度
墻面上必須懸掛能見度目標物分布圖、觀測員職責、值班制度、交接班制度、場地儀器設備維護制度。各省(區、市)可根據需要懸掛臺站常規歷年氣候資料圖表和其它規章制度、工作流程等。樣式和設計按照《地面氣象觀測場規范化建設圖冊(修訂)》要求設計制作。
三、觀測場地標準化整改 1.儀器布局
按照《地面氣象觀測場規范化建設圖冊(修訂)》第一部分“儀器布置規劃總平面布局”要求布局。拆除觀測場內閑置的百葉箱、小型蒸發、虹吸雨量計等設備。有電線積冰的臺站將電線積冰架移到觀測場外下墊面符合要求的位置。
2.觀測場中心地理標志和南北樁標志
嚴格按照《地面氣象觀測場規范化建設圖冊(修訂)》要求設置。
3.溫濕度傳感器規范化安裝
安裝在百葉箱內固定的支架上,傳感器直立,感應頭部向下,傳感器中部距地面1.50m。支架統一按照《地面氣象觀測場規范化建設圖冊(修訂)》設計、安裝。
第五篇:國控重點污染源自動監控項目污染源監控現場端建設規范
國控重點污染源自動監控能力建設項目
污染源監控現場端建設規范
(暫行)
為配合“污染源減排三大體系能力建設”項目的順利進行,規范國控重點污染源自動監控儀器設備的選型、安裝和驗收,保證污染源現場監測數據準確可靠,特作以下規定。
一、適用范圍
根據《國控重點污染源自動監控能力建設項目建設方案》,對國家環保總局發布的國家重點監控企業名單內的國控重點污染源:
1、CODCr排放量占全國污染負荷65%以內的,應在主要排放口安裝COD/TOC在線自動監測儀、污水流量計、數據采集傳輸儀。在此基礎上可安裝pH在線監測儀、氨氮在線自動監測儀、等比例采樣器、視頻監控設備等。
2、SO2排放量占全國污染負荷65%以內的,應在主要排放口安裝SO2連續在線監測系統、流速等煙氣參數連續自動監測系統、數據采集傳輸儀。在此基礎上可安裝煙塵、顆粒物、NOX等污染物在線自動監測系統、視頻監控設備等。
此外,根據本地區地域、行業的特點與需求,可安裝總磷、總氮、水中油、重金屬等自動在線監測儀。對于其他重點污染源,可參照國控污染源標準執行。
二、儀器要求
所有安裝于監控現場端的自動監控儀器設備,必須是通過國家環境保護總局環境監測儀器質量監督檢驗中心適用性檢測合格,并在有效期內的產品。
1、COD/TOC在線自動監測儀
污染源COD在線自動監測儀性能指標應符合《環境保護產品技術要求化學需氧量(CODCr)水質在線自動監測儀》(HJ/T377-2007)相關要求。COD在線自動監測儀應包括采樣單元、樣品預處理與計量單元、消解單元以及數據處理與傳輸單元等。
污染源COD在線自動監測儀須選用氧化原理的儀器,主要包括:重鉻酸鉀氧化-光度測量法、重鉻酸鉀氧化-庫侖滴定法、燃燒氧化-紅外測量法、氫氧基氧化-電化學測量法等。
對于非重鉻酸鉀氧化原理的儀器,應根據現場污水排放狀況,在與《 GB11914-89 水質化學需氧量的測定重鉻酸鹽法》方法比對基礎上,做好COD工作曲線,并應根據排污企業的生產工藝、污水組分的變化,及時調整COD工作曲線。
2、污染源煙氣排放SO2連續在線監測系統
污染源煙氣排放SO2連續在線監測系統(含流速、含氧量、濕度、溫度、壓力等煙氣參數)應符合《HJ76-2007固定污染源煙氣排放連續監測系統技術要求及檢測方法》相關要求。
污染源煙氣排放SO2的在線自動監測系統按取樣方式可選擇釋稀抽取式、直接抽取式和直接測量式;按二氧化硫分析原理可選擇紫外熒光、非分散紅外、非分散紫外、紫外差分吸收(DOAS)或定電位電解測量技術。
3、污水流量計
流量計應符合《環境保護產品技術要求超聲波明渠污水流量計》(HJ/T 15-2007)、《CJ/T 3017-93 淺水流量計》以及壓力傳感器流量計等相關要求。
4、數據采集傳輸儀
數據采集傳輸儀電氣指標應參照《污染治理設施運行記錄儀技術條件及檢測方法》,數據指標應符合《HJ/T212污染源在線自動監控(監測)系統數據傳輸標準》要求。獨立設臵的數據采集傳輸儀應符合《污染源在線監控(監測)數據采集傳輸儀技術要求及檢測方法》的有關要求。
三、現場安裝
1、排放口規范化
排放口應按照國家環保總局關于《排放口規范化整治技術要求》(《關于開展排放口規范化整治工作的通知》(環發[1999]24號)以及地方環保部門有關要求,進行規范化整治。
2、監控站房要求
監控站房與排放口采樣點距離應小于50米。
監控站房和高度應能滿足設備操作和維護的需要。原則上面積不應小于2.5×2.5m2;房頂最低處高度不低于2.2米。站房應具備防漏、防塵、通風、消防、接地、避雷等基礎條件。站房內應安裝空調,并保證環境溫度:5℃~40℃,相對濕度≤85%。
站房內供電電壓應符合AC 220V±10%,頻率50 Hz。功率不小于6KW;電源引入線應使用照明電源,嚴禁使用動力電源;電源進線應有浪涌保護器;電源應有明顯標志,防止用戶以外斷電;接地線應牢固,并有明顯標志。站房電源開關的設臵應設系統總開關,對每臺儀器均應設獨立控制開關。
3、污水在線自動監測儀器的安裝
污水在線自動監測儀器的安裝應符合《HJ/T353-2007水污染源在線監測系統安裝技術規范》相關要求。
污水排放口應按照《JJG 711-90 明渠堰槽流量計》或《環境保護產品技術要求超聲波明渠污水流量計》(HJ/T 15-2007)的有關要求安裝污水流量計,以便測量污水排放流量。堰槽應避免使用精度不高的玻璃鋼材質,流量較小的排放口應避免使用巴氏槽。
(1)污水采樣系統安裝要求
采樣系統應保證采集有代表性的水樣,將水樣無變質地輸送至在線監測儀器取樣分析或采樣器采樣保存。采樣系統應盡量設在流路的中央部,采水的前端設在順水流方向(減少采水部前端的堵塞)。對于漂浮物較多的污水可采用10~20目的金屬篩網阻隔,避免漂浮物堵塞采樣口。測量合流排水時,在合流后充分混合的場所采水。采樣系統取水位臵應在排放口采樣斷面的中心。采樣點水位不應小于0.5m,當一般水深大于1m時,應在表層下1/4 深度處采樣;水深小于1m時,在水深的1/2 處采樣,并應設臵成可隨水面的漲落而上下移動的形式。并應同時設臵人工采樣口和供自動采樣器采樣的采樣口,以便做比對試驗,保證數據的正確性和可比性。采樣系統的構造應保障在0℃以下可以工作并不至被損壞,應采取必要的防凍保溫和防腐設施。采樣取水管材料應對所監測項目沒有干擾,并且耐腐蝕。取水管應能保證監測儀所需的流量,采樣管路應采用優質的硬質PVC或PPR管材。采樣頭應做適當固定,防止隨意挪動。
(2)COD在線監測儀安裝
儀器安裝位臵應避開腐蝕性氣體、較強的電磁干擾和振動。現場在線監測儀應落地安裝,或壁掛式安裝,并有必要的防震措施,保證設備安裝牢固穩定。在儀器周圍應留有足夠的空間,以方便儀器的維護。現場監測儀工作所必需的高壓氣體鋼瓶,必須穩固固定在監測用房的墻上,防止鋼瓶跌倒。
(3)廢液回收
對于重鉻酸鉀氧化原理的COD在線自動監測儀器所產生的廢液應以專用容器予以回收,并按照《固體廢物污染環境防治法》及《危險廢物貯存控制標準》(GB18597-2001)的有關規定,交由有危險廢物處理資質的單位處理,不得隨意排放或回流入污水排放口。
2、煙氣排放連續監測系統(CEMS)的安裝
煙氣排放連續監測系統(CEMS)的安裝應符合《HJ/T 75-2007 固定污染源煙氣排放連續監測技術規范》相關要求。
(1)維護和取樣平臺
為便于CEMS的維護、運行和標準分析方法取樣比對,應設臵永久、安全、便于采樣、測試的操作平臺。操作平臺應符合《GB/T16157—1996固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法》中4.2.3的要求。
操作平臺寬度(平臺外側至煙囪/煙道的距離)與長度應能保證標準分析方法采樣槍正常方便操作。操作平臺與地面之間應易安全通行,當設臵之字形樓梯、分段爬梯時,爬梯寬度應不小于0.9米。
(2)標準分析方法取樣孔
為便于CEMS的定期比對和校驗,CEMS取樣點位處應具有標準分析方法取樣孔,標準分析方法取樣孔的位臵應滿足《GB/T16157—1996 固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法》中4.2.1和4.2.2的要求。
3、數據采集傳輸儀
本條指獨立設臵的數據采集傳輸儀設備,對集成的數據采集傳輸設備可參照執行。
(1)數據采集傳輸儀主機的安裝
數據采集傳輸儀主機應安裝于監控站房內,一般應采用壁掛式安裝,應安裝牢固,不得傾斜。安裝在輕質墻上時,應采取加固措施。
(2)引入數采儀的電纜或導線要求
數采儀電源引入線應避免與一次儀表共電,各配線應整齊,避免交叉,并應固定牢靠;每個接線端接線不得超過2根。電纜芯和導線應留有不小于5cm的余量。屏蔽線應遵守單端接地的原則。線全部接完后,數采儀過線孔的防護帽必須旋緊,以起到防護效果。
采用無線傳輸方式的儀器,通電前必須裝好GPRS/CDMA的天線。(3)數采儀與一次儀表的連接 數采儀與監測儀表信號線的連接,模擬接口:采用2芯屏蔽線連接,數采儀的模擬接口負載電阻為250Ω,對應標準電流信號的4—20mA(兼容0—20mA/1—5V/0—5V),接口線長度要看測量儀表的負載能力而定,一般連線長度≤500米。數采儀與監測儀表信號線的連接,數字接口(RS232):采用3芯屏蔽線連接,一般連線長度≤10米。數采儀與監測儀表信號線的連接,數字接口(RS485):采用2芯屏蔽線連接,一般連線長度≤1000米。
四、整體調試
1、安裝準備:
現場儀表均進行單獨上電測試正常后,要按照符合各自儀表的安裝規范要求安裝固定。現場監控系統要求的上、下水,壓縮空氣(或空壓機)均應準備就緒。
儀表間連線完畢,且檢查無誤。電源線、信號線(模擬和數字的)、電話線、網線等電氣連線的布線,應符合《電氣裝臵工程施工及驗收規范》等布線規范。信號線應采用屏蔽抗干擾措施,屏蔽層應單端接地,信號傳輸距離應盡可能縮短,以減少信號損失。
通訊線路(電話線、網線)、SIM卡(GPRS、CDMA)完好,并測試使用正常。
整理電線、電纜,清理現場環境。
2、設臵與測試
設臵各類儀器的工作參數。對于模擬輸出的測量儀表,調整模擬輸出對應的量程。檢測數據采集傳輸儀的顯示結果與測量儀表的一致性:要求模擬輸出接口對比誤差≤0.2%;要求數字輸出接口的儀表數值完全對應,滯后時間≤30秒(監測儀器自身的滯后不算在內)。
設臵通訊參數,采用測試軟件檢驗數據采集傳輸儀與監控中心通訊暢通。
3、啟動試運行