Станции метеорологические "АМС "ЛОМО-МЕТЕО"

Назначение

Станции метеорологические АМС «ЛОМО-МЕТЕО» (далее - станции) предназначены для измерений следующих физических и физико-химических параметров приземного слоя атмосферы:

- скорости и направления ветра, температуры и относительной влажности воздуха, атмосферного давления, высоты нижней границы облаков (ВНГО), метеорологической (оптической) дальности видимости (МДВ), яркости фона, количества атмосферных осадков (физические параметры);

- объемной доли кислорода, массовой концентрации оксида углерода, сероводорода, диоксида азота и диоксида серы, а также метана и предельных углеводородов (£С2-С10) на уровне предельно допускаемых концентраций (ПДК) в воздухе рабочей зоны (физикохимические параметры).

Описание

Принцип действия станции, представляющей собой измерительную систему с общим для всех измерительных каналов центральным устройством, основан на преобразовании физических и физико-химических параметров приземного слоя атмосферы в электрические сигналы и далее - в цифровые коды, подлежащие дальнейшей обработке, хранению и визуализации на мониторе автоматизированного рабочего места и мониторах средств отображения метеорологической информации (контрольном и выносных).

Станции обеспечивают обработку, отображение, архивацию, хранение и передачу результатов измерений в автоматизированные информационно-измерительные комплексы.

Результаты измерений могут распечатываться периферийными устройствами, входящими в состав станции.

Конструктивно станция содержит:

- измерительные каналы (ИК), состоящие из первичных измерительных преобразователей (датчиков), размещаемых на открытом воздухе (за исключением датчиков атмосферного давления, располагаемых в устройстве центральном);

- центральное устройство (ЦУ), общее для всех ИК, размещаемое в отапливаемом помещении, осуществляющее коммутацию входных сигналов от датчиков и содержащее блоки обработки, выполненные на основе стандартных ПЭВМ. В состав ЦУ входят также периферийные устройства обработки и отображения результатов измерений - основное и резервное автоматизированное место оператора (АРМ), контрольное средство отображения метеорологической информации;

- вспомогательные устройства и принадлежности - дополнительные выносные средства отображения измерительной информации, мачты, кронштейны для крепления датчиков, источники бесперебойного питания (ИБП).

Станция имеет три модификации: АМС «ЛОМО-МЕТЕО-01», АМС «ЛОМО-МЕТЕО-02» и АМС «ЛОМО-МЕТЕО-03», отличающиеся комплектностью и программным обеспечением, используемым в блоках обработки ЦУ станции.

Измерительными каналами физико-химических параметров атмосферы (газоанализаторами) комплектуется только модификация станции АМС «ЛОМО-МЕТЕО-03».

В зависимости от условий развертывания станции, ИК МДВ могут комплектоваться измерителями дальности видимости типа ФИ-3 с измерительными базами 50, 70 или 100 м или типа ФИ-4 с измерительными базами 35 или 100 м.

В зависимости от модификации, в станции используются соответствующие рабочие программы, входящие в состав программного обеспечения (ПО) станции, обеспечивающие автоматизацию процесса отображения, обработки, хранения и передачи результатов измерений измерительным системам верхнего уровня.

Интерфейс пользователя обеспечивает на мониторе АРМ:

- отображение текущих значений всех измеряемых метеорологических параметров (ос-редненных и округленных, а также мгновенных в сервисном окне);

- вывод сообщений о неисправностях составных частей станции (оборудования связи, первичных измерительных преобразователей);

- отображение параметров, определенных и рассчитываемых по измеряемым значениям текущих метеорологических параметров: температуры точки росы, давления приведенные к уровню порогов взлетно-посадочной полосы (ВПП) (QFE) и к уровню морю по стандартной атмосфере (QNH), максимальную скорость ветра (порывы) за последние 10 минут значение перпендикулярной составляющей к ВПП максимальной скорости ветра, барическая тенденция (за 3 часа), и метеорологической дальности видимости на ВПП;

- ввод метеорологических и других параметров определяемых оператором, таких как количество и тип облаков, явления погоды, рабочий курс ВПП, коэффициент сцепления с ВПП, сила света (ступень яркости) огней ВПП и др.;

- формирование метеорологических сводок MET REPORT/SPECIAL (для средств отображения метеорологической информации), METAR, АТИС и др. (для передачи в информационные в информационные системы верхнего уровня).

Наименования ИК станции, в состав которых входят средства измерений (СИ) и датчики утвержденных типов, а так же наименования ИК, входящих и используемых в составе станции, в том числе - ИК метеорологической (оптической) дальности видимости, высоты нижней границы облаков, яркости фона и количества осадков, приведены в таблице 1.

Таблица 1

Фотография общего вида, схема и места пломбировки составных частей станции и места для нанесения оттисков клейм и размещения наклеек приведены на рисунке 1.

Рис. 1. Общий вид, схема и места пломбировок составных частей станций АМС «АОМО-МЕТЕО»

лист № 3

всего листов 12

Программное обеспечение

В станции используется ПО, работающее совместно с ОС Windows XP/VISTA/7. Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 2.

Таблица 2

Программное обеспечение не влияет на метрологические характеристики станции. Вклад ПО в погрешность ИК не выходит за пределы допускаемой погрешности, нормируемой в технической документации на станцию.

Программное обеспечение станции и измеренные данные защищены с помощью специальных средств защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений. Уровень защиты соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Метрологические характеристики станции определяются метрологическими характеристиками входящих в состав станции измерительных каналов (таблицы 3 и 4).

Таблица 3 - Метрологические характеристики ИК физических параметров атмосферы

Продолжение таблицы 3

Окончание таблицы 3

Таблица 4 - Метрологические характеристики ИК концентрации газов в воздухе атмосферы

Примечание к таблице 4:

* - Свх содержание определяемого компонента на входе газоанализатора, объемная доля, % или массовая концентрация, мг/м3;

Дополнительная погрешность газоанализаторов, вызванная изменением температуры окружающей среды в диапазоне рабочих условий эксплуатации на каждые 10 °С от но-

лист № 7

всего листов 12

минального значения температуры (20±5) °С, в долях от пределов допускаемой основной погрешности, составляет:

- при измерении содержания Е(С2-С10), СН4 - 0,3;

- при измерении содержания СО, NO2, SO2, H2S и О2 - 0,5.

Электропитание станции от сети переменного тока:

- напряжение, В                                                   от 187 до 242

- частота, Гц                                                            50 ± 1

Потребляемая ЦУ станции электрическая мощность, не более, ВА      500

Средний срок службы станции, лет                                   8

Габаритные размеры и масса составных частей станции приведены в таблице 5.

Таблица 5

Окончание таблицы 5

Условия эксплуатации

Первичные измерительные преобразователи (датчики) ИК станции, размещаемые на открытом воздухе, имеют степень защиты оболочек электронных узлов и блоков не ниже IP 54 по ГОСТ 14254-96 и соответствуют климатическому исполнению УХЛ 1 по ГОСТ 15150 в диапазоне изменений атмосферного давления от 600 до 1100 гПа в следующих диапазонах рабочих температур окружающего воздуха:

- от минус 60 до 50 °С - для датчиков ИК температуры ТГБА-1;

- от минус 60 до 60 °С - для датчиков ИК температуры МК-15;

- от минус 50 до 50 °С - для датчиков МДВ, ВНГО, яркости фона, количества осадков и параметров ветра;

- от минус 30 до 50 °С - для датчиков ИК влажности ТГБА-1;

- от минус 40 до 60 °С - для датчиков ИК влажности МК-15;

- от минус 20 до 50 °С - для датчиков концентрации газов.

Центральное устройство (ЦУ) с датчиком давления и выносные средства отображения (ВСО), размещаемые в помещении, имеют степень защиты не ниже IP 20 по ГОСТ 14254-96, соответствуют климатическому исполнению УХЛ 4.2 по ГОСТ 15150 в диапазоне изменений атмосферного давления от 600 до 1100 гПа и диапазоном рабочих температур окружающего воздуха от 5 до 40 °С.

Знак утверждения типа

наносится фотохимическим способом, тиснением или другими способами нанесения маркировки на лицевую панель центрального устройства и на поверхности корпусов датчиков, входящих в ИК станции (в местах, предусмотренных конструкторской документацией), а также типографским способом на титульные листы Руководства по эксплуатации МЕСП.416318.000 РЭ и Формуляра МЕСП.416318.000 ФО станции.

Комплектность

К омплектность станции представлена в таблице 6.

Таблица 6

Окончание таблицы 6

- в комплект поставки входит либо ФИ-3, либо ФИ-4

Поверка

осуществляется по документу МП 254-0014-2010 «Станция метеорологическая АМС «ЛО-МО-МЕТЕО». Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» в июле 2010 г.

Основные средства поверки:

- аэродинамический стенд АДС 700/100 из состава Государственного специального эталона (ГСЭ) единицы скорости воздушного потока ГЭТ 150-85 по ГОСТ 8.542-86; диапазон воспроизведения скоростей от 0,1 до 100 м/с, СКО = 0,2 %, НСП = 0,2 %;

- стол координатный из состава ГСЭ единицы скорости воздушного потока, диапазон воспроизведения угла от 0 до 360°, пределы допускаемой погрешности измерений ± 0,5°;

- барометр образцовый переносной БОП-1, диапазон измерений от 600 до 1100 гПа, пределы допускаемой погрешности ±10 Па, с устройством для создания и поддержания абсолютного давления в диапазоне от 600 до 1100 гПа, 6Г2.832.031 ТУ;

- термометр сопротивления эталонный ЭТС-100 3-го разряда по ГОСТ 8.558-93, доверительная погрешность 0,02 °С в диапазоне температур от минус 100 °С до 100 °С;

- лента землемерная ЛЗ-20П, ТУ 68-53-82, длина 20 м, пределы допускаемой погрешности ±1мм;

- дальномер лазерный импульсный ЛДИ-3, АШПК 433.720.007 ТУ, пределы допускаемой погрешности ± 0,2 м;

- комплект нейтральных светофильтров КС-102, номинальные значения СКНП: (92,0±3,0) %; (70,0 ±5,0) %; (50,0±10,0) %; (18,0±4,0) %; (7,0±1,5) %;

- источник яркости, размер выходного окна не менее 90 мм, погрешность воспроизведения яркости не более ±2 %;

- климатическая камера КТК-3000, диапазоны задаваемых температур от минус 70 °С до 70 °С и влажностей от 10 до 100 %;

- термогигрометр ИВА-6Б2, диапазон измерений от 10 до 100 %, пределы допускаемой погрешности ±1 %;

- генератор газовых смесей ГГС-03-03 по ШДЕК.418313.001 ТУ в комплекте с ГС в баллонах под давлением по ТУ 6-16-2956-92 (с извещением о продлении № 1 от 01.04.98);

- генератор термодиффузионный ТДГ-01 по ШДЕК.418319.001 ТУ в комплекте с источниками микропотоков ИМ газов и паров по ИБЯЛ.418319.013 ТУ (№ 15075-01 в Госреестре РФ).

Сведения о методах измерений

Сведения о методиках (методах) измерений приведены в разделе 2.3 «Порядок работы» документа МЕСП.416318.000 РЭ «Станция метеорологическая АМС «ЛОМО-МЕТЕО». Руководство по эксплуатации».

Нормативные документы

1 ГОСТ 8.542-86 «ГСИ. Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений скорости воздушного потока».

2 ГОСТ 8.016-81 «ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений плоского угла».

3 ГОСТ 8.223-76 «ГСИ. Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне от 270 до 400000 Па».

4 ГОСТ 8.558-93 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры».

5 ГОСТ 8.547-86 «ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений относительной влажности газов».

6 ГОСТ 8.503-84 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений длины в диапазоне 24 + 75000 м».

7 ГОСТ 8.557- 2007 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений спектральных, интегральных и редуцированных коэффициентов направленного пропускания и оптической плотности в диапазоне длин волн 0,2 + 50,0 мкм, диффузного и зеркального отражений диапазоне длин волн 0,2 + 20 мкм».

8 ГОСТ 8.023-2003 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений световых величин непрерывного и импульсного излучений».

9 ГОСТ 8.578-2008 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах».

10 МИ 2060-90 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений длины в диапазоне Г10-6 + 50 м и длин волн в диапазоне 0,2 + 50,0 мкм».

11 ТУ МЕСП.416318.001 «Станция метеорологическая АМС «ЛОМО-МЕТЕО». Технические условия».

Рекомендации к применению

при осуществлении деятельности в области гидрометеорологии.