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天气现象仪功能规格需求书 （试验版） 中国气象局气象探测中心 2011年8月目 录 1 前言 1 1.1目标 1 1.2编写原则 1 1.2.1需求决定设计 1 1.2.2综合考虑，整体设计 2 1.2.3采用成熟、可靠的技术 2 1.2.4继承与创新相结合 2 1.3编写依据 2 2 组成结构 2 2.1 概述 2 2.2 传感器 3 2.3 外围设备 3 2.3.1电源 3 2.3.2通信接口 3 2.4软件功能 3 3 测量性能 4 3.1 观测的天气现象类型 4 3.2 测量的天气现象参数 5 4 传感器要求 5 4.1 降水天气现象传感器 5 4.2视程障碍天气现象传感器 6 4.3地面凝结天气现象传感器 6 4.3.1结冰传感器 6 4.3.2 露、霜传感器 6 4.3.3 雨凇、雾凇传感器 7 4.4 其他天气现象传感器 7 5 数据格式要求 7 5.1 数据文件要求 7 5.2 数据传输 8 5.3 数据质量控制 8 6 供电电源要求 9 7 安全要求 9 7.1标记要求 9 7.1.1产品标识 9 7.1.2电源 9 7.1.3熔断器 10 7.1.4电源开关 10 7.1.5电击危险 10 7.1.6其他标记 10 7.2文件要求 10 7.3结构安全 11 7.4电气安全 11 7.4.1防电击危险 11 7.4.2保护接地措施 12 7.4.3过流保护 12 7.4.4基本电气安全要求 12 8 工作环境适应性要求 12 8.1气候条件 12 8.2生物条件 13 8.3机械条件 13 9电磁兼容性要求 13 9.1电磁骚扰限制要求 13 9.1.1传导骚扰 13 9.1.2辐射骚扰 14 9.2电磁抗干扰度要求 14 10防雷要求 16 10.1一般要求 16 10.2直接雷击的防护措施 16 10.3雷击电磁脉冲的防护 16 10.3.1屏蔽措施 16 10.3.2等电位连接和采用公用接地系统 16 10.3.3供电系统电涌保护措施 16 11可靠性要求 17 12可维性要求 17 13其他要求 17 13.1 扩展性要求 17 13.2 设备包装 17 13.3 现场可更换单元 18 13.4 传感器选型 18 13.5 人机界面要求 18 14 检验要求 18 附件1 19 天气现象种类的调整说明 19 附件2 20 天气现象编码表 20 1 前言 天气现象是指发生在地面和地面以上的大气或与大气相关的物理过程。它包括降水现象、地面凝结现象、视程障碍现象、雷电现象和其它现象等，这些现象都是在一定的天气条件下产生的，是各要素变化的综合结果，与人们生产生活密切相关，是气象地面观测的基本内容之一。 目前，除常规气象要素（温度、湿度、风速、风向、气压、雨量等）实现了仪器自动观测外，《地面气象观测规范》（2003年）规定的34种天气现象（分为降水现象、地面凝结现象、视程障碍现象、雷电现象和其他现象）的观测还主要以人工观测为主，存在着主观性强，观测频次低等弊端。实现天气现象自动观测，将改变我国目前地面观测人工观测和仪器观测并行的局面，明显提高地面观测质量，为预报服务提供更多有价值的气象信息和观测产品，是实现气象观测自动化的重要任务。 1.1目标 本功能规格需求书在自动气象（气候）站设计的基础上，以整体设计、突出重点、分类处理、分步实施为设计思路，以提高天气现象观测频次，减少人工观测的主观性误差，减轻观测人员劳动强度，实现天气现象自动化观测为设计目标，提出了天气现象仪及各天气现象功能传感器（包括降水天气现象传感器、视程障碍天气现象传感器、地面凝结天气现象传感器、其他天气现象传感器等）的基本功能需求。 1.2编写原则 1.2.1需求决定设计 天气预报、气候预测、人工影响天气、气象服务的主要需求是天气现象自动化观测系统设计、研发的根本依据。天气现象观测有助于天气系统发展的研断、了解系统演变趋势 、及时提供各类气象服务。34种天气现象均有各自的应用领域，不同的人员对不同的天气现象有不同的需求。 1.2.2综合考虑，整体设计 在设计上综合考虑、整体设计，满足业务的需求，在研发上可以根据技术条件的成熟程度，分步实施，逐步完善，最终完成全部设计。 1.2.3采用成熟、可靠的技术 天气现象有多种类型，需要采用不同的技术进行自动化观测，在选用技术时，要充分考虑技术的成熟性和可靠性，再次是技术的先进性。试验是选用技术的基础，试验数据是选用技术的依据。 1.2.4继承与创新相结合 国内外在天气现象自动化观测方面已经做了大量的试验研究工作，已有不少可用的技术和设备，我国天气现象自动化观测要在已有的技术基础上，进行消化学习和创新。 1.3编写依据 本需求书编写的主要依据包括： 《地面气象观测规范》（中华人民共和国气象行业