7.6. Automata meteorológiai állomás felépítése

7.6.1. Az automata meteorológiai állomás hardver részei

Általában egy automata meteorológiai állomás a következő egységekből áll: szenzorok, központi adatfeldolgozó egység és perifériák (7.5. ábra).

Automata meteorológiai állomás felépítése

7.5. ábra: Automata meteorológiai állomás felépítése. A központi adatfeldolgozó egység gyűjti a szenzorok adatait előre beprogramozott módon és szükség esetén megfelelő átalakításokat is vége. A központi adatfeldolgozó egység feladata az adatok átmeneti tárolása és az adattovábbítás is. Az adattovábbítás különböző kommunikációs csatornákon történhet. Esetenként helyi kapcsolat is létesíthető egy számítógép segítségével, kábelen, vagy infra jelekkel. Az automata állomás munkáját különböző perifériák teszik lehetővé, vagy segítik (pl. áramellátás)

1.) Szenzorok (mérőtornyon, illetve a torony körül, megfelelő árnyékolással ellátva, és az adatfeldolgozó egységhez csatlakoztatva (pl. árnyékolt kábel, üvegszálas kábel, rádió jelek).

Az automata állomásokon használt műszerek a mért mennyiséget valamilyen elektromos jellé alakíták át. A jel alapján csoportosíthatjuk a szenzorokat:

  1. Analóg szenzor: a legtöbb szenzor ilyen, mely a mért állapothatározót valamilyen elektromos jellé alakítja (feszültség, áramerősség, ellenállás). A felhasználás során e jeleket végső soron feszültség jelekké konvertálja át a műszer.

  2. Digitális szenzor: pulzust számol, és ezt továbbítja az adatfeldolgozó rendszerbe (pl. szélmérő, billenőmérleges csapadékmérő stb.).

  3. Intelligens szenzor: a szenzor egy mikroprocesszor segítségével maga alakítja át a jelet valamilyen felhasználható formába és akár ki is jelzi azt.

2.) Központi adatfeldolgozó rendszer. Programozható rendszer, melynek feladatai a következők:

  1. Adatok gyűjtése, fogadása a szenzoroktól. Szükség esetén zajok szűrése, jelek erősítése. A szenzorok adatainak gyűjtése különböző csatornákon (analóg, digitális) történhet.

  2. Adatok átalakítása megfelelő formátumba (pl. egy sugárzásmérő szenzorról érkező feszültségjelek átkonvertálása W/m2 mértékegységbe, kalibrációs függvények alkalmazása, különböző származtatott mennyiségek számítása stb.). Általában egy beépített matematikai co-processzor végzi ezt a feladatot.

  3. Az adatok átmeneti tárolása (a gyűjtési időszak hossza, amekkora adatmennyiséget el tud tárolni az adatgyűjtő, függ az adatgyűjtő kapacitásától, a tárolt mennyiségek számától és adtagyűjtés időbeli felbontásától).

  4. Adattovábbítás a felhasználóhoz.

3.) Perifériák

Az automata állomáshoz tartozó perifériák a mérések lebonyolítását, védelmét, az adatforgalmat hivatottak segíteni.

  1. Energiaellátó egység (stabilizált): 220V, 12V, vagy az adott műszerekhez szükséges feszültség.

  2. Óra: fontos, hogy az adatok gyűjtésének idejét pontosan határozzuk meg. A központi adatfeldolgó egység óráját számítógéppel szinkronizálhatjuk.

  3. Számítógép: szerkesztéshez, helyi programozáshoz, adatok lekérdezéséhez.

  4. Megjelenítő rendszer (általában számítógép monitor).

  5. Egyéb számítástechnikai kiegészítők.

  6. Védelmi rendszerek (villámvédelem, statikus elektromosság elleni védelem, a műszerpark védelme mechanikai, elektromos eszközökkel).

7.6.2. Az automata meteorológiai állomás szoftver részei

1.) Rendszer-szoftver:

Ez a központi adatfeldolgozó egység operációs rendszere. A felhasználó által általában nem módosítható, de parancsok adhatók.

2.) Felhasználói szoftver:

A felhasználó a felhasználói szoftver segítségével tudja vezérelni a központi adatfeldolgozó egységet. Itt állíthatók be egy egyedi programnyelv, vagy egy menüvezérelt kezelőfelület segítségével az adatgyűjtés, a tárolás, a lekérdezés paraméterei:

  • beállítások (pl. időpont, gyűjtés sűrűsége, tárolás),

  • mérési csatornák beállítása (melyik szenzor hova van kötve),

  • a szenzorok kimeneti értékeinek átszámítása meteorológiai egységekké,

  • átszámítások (pl. nedvesség számítás relatív nedvességből, tengerszinti légnyomás számítás stb.),

  • matematikai műveletek (átlag, szórás, minimum, maximum értékek stb.),

  • kézi adatbevitel (pl. jelen idő, egyéb vizuálisan észlelt adatok stb.)

  • megjelenítés.