农业小气候自动观测站功能规格需求书.doc

附件 农业小气候自动观测站 功能规格需求书 中国气象局综合观测司 201年月 本功能规格需求书规定了农业小气候自动观测站的组成结构、功能、性能、环境适应性和数据传输格式等方面的要求，是设计研制、生产和测试评估的依据。 随着科学技术的发展进步或业务需求发生变化，本功能规格需求书将随之进行相应的修订、补充或重新发布。 本功能规格需求书由中国气象局综合观测司委托河南省气象局组织编写，解释权属于中国气象局综合观测司。 主要编写人员：徐远远 樊奇 邓天宏 刘世玺 余卫东 高媛媛 张志红 邹春辉 张广周 张红卫 叶冠宁目 录 1 前言 1 1.1 目的 1 1.2 适用范围 1 1.3 制定依据 1 2 术语和定义 2 3 组成结构 2 3.1 观测项目 2 3.2 硬件结构 2 3.2.1 传感器 3 3.2.2 数据采集器 3 3.2.3 外围设备 5 3.3 软件 6 3.3.1 采集软件 6 3.3.2 中心站组网软件 6 4 功能要求 7 4.1 软件初始化 8 4.2 数据采集 8 4.3 数据处理 8 4.4 数据存储 8 4.5 数据传输 9 4.6 数据格式 9 4.7 数据质量控制 9 4.7.1 采集器采集软件中的数据质量控制 9 4.7.2 中心站组网软件中的数据质量控制 10 4.8 状态监控 10 4.9 终端操作命令 10 4.9.1 监控操作命令 10 4.9.2 数据质量控制参数操作命令 11 4.9.3 观测数据操作命令 11 4.9.4 对时 11 4.10 校准和定标 11 4.11 系统升级 11 5 技术指标 12 5.1 要素测量性能 12 5.1.1 单位量纲 12 5.1.2 采样和算法 12 5.2 传感器性能指标 13 5.2.1 温度传感器 13 5.2.2 冠层叶温传感器（红外） 13 5.2.3 湿度传感器 13 5.2.4 风向传感器 13 5.2.5 风速传感器 14 5.2.6 雨量传感器 14 5.2.7 总辐射传感器 14 5.2.8 光合有效辐射传感器 14 5.2.9 空气CO2浓度 14 5.2.10 土壤水分传感器 15 6 供电要求 15 7 运行要求 15 7.1 运行状态信息 15 7.2 可靠性要求 16 7.3 可维性要求 16 8 工作环境适应性要求 16 8.1 气候条件 16 8.2 外壳防护等级 16 8.3 生物条件 16 8.4 化学活性物质 17 8.5 机械条件 17 8.6 电磁兼容性要求 17 9 结构、材料和外观要求 18 9.1 结构设计总体原则 18 9.2 机械结构要求 19 9.3 机械强度要求 19 9.4 材料与涂覆要求 19 9.5 外观要求 19 9.6 电缆和接线要求 20 9.7 安全要求 20 9.7.1 标识要求 20 9.7.2 资料文件要求 20 9.7.3 结构安全要求 21 9.7.4 电气安全要求 21 10 防雷要求 22 10.1 一般要求 22 10.2 直接雷击的防护措施 22 10.3 雷击电磁脉冲的防护 23 10.4 电涌保护措施 23 10.4.1 供电系统的电涌保护措施 23 10.4.2 信号系统电涌保护措施 23 11 场地与安装要求 23 11.1 场地要求 23 11.2 仪器布局要求 24 11.3 安装要求 24 11.3.1 农业小气候自动观测站观测传感器 24 11.3.2 其它注意事项 24 12 其他要求 25 12.1 时钟精度要求 25 12.2 观测时制和日界 25 12.3 扩展性要求 25 12.4 互换性要求 25 12.5 人机界面要求 25 附录1：农业小气候自动观测站终端命令格式 26 1 终端命令的分类 26 2 格式一般说明 26 3 握手机制 26 3.1 数据传输握手机制 26 3.2 时间校正握手机制 27 3.3 设备响应命令时间 27 4 监控操作命令 27 5 数据质量控制参数操作命令 40 6 传感器监控操作命令 41 附录2：农业小气候自动观测站数据帧格式说明 45 1 数据帧格式 45 1.1 帧格式 45 1.2 起始位 45 1.3 数据包头 45 1.4 数据主体 46 1.5 校验码 47 1.6 数据包尾 48 1.7 数据分割方式 48 1.8 完整数据帧格式 48 2 数据字典 48 2.1 基本编码原则 48 2.2 变量名命名原则 49 2.3 观测要素编码 51 2.4 设备状态 57 前言 目的 农业小气候观测是农业气象观测的重要组成部分，也是农业气象服务和科研的基础，是我国综合气象观测系统的重要组成部分，对保障我国粮食安全具有重要意义。增强