《QXT589-2020自动雪深观测仪QXT589-2020.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《QXT589-2020自动雪深观测仪QXT589-2020.docx（23页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。
1、ICS 07. 060A 47QX中华人民共和国气象行业标准QX/T589-2020自动雪深观测仪Automaticsnowdepthobservationinstrument2020-12-29 发布2021-04-15实施中国气象局发布目次前言皿1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 分类与组成241分类242组成25技术要求一2a1结构、工艺与外观252测量性能3S3功能354安全r55时钟误差.S6电源S7功耗6S8支架自59环境适应性510电磁抗扰度6511可靠性i512设计寿命86试验方法861试验室环境条件862试验仪器仪表863结构、工艺与外观864测量性能865功能
2、966安全1067时钟误差1068电源1069功耗11610支架11611环境适应性11612电磁抗扰度12613可靠性12614设计寿命1277.1出厂检验13Z2型式检验148标志、包装、运输和贮存1481标志1482包装1483运输1484贮存.9产品成套性15参考文献16前言本标准按照GB/TL12009给出的规则起草。本标准由全国气象仪器与观测方法标准化技术委员会(SAC/TC507)提出并归口。本标准起草单位：河北省气象技术装备中心、航天新气象科技有限公司、中国华云气象科技集团公司。本标准主要起草人：关彦华、刘文忠、刘宇、梁如意、张春雷、冯冬霞、花卫东、王柏林、张婷、王彦军、张国华
3、、刘阳、刘芳、辛小为。自动雪深观测仪1三l本标准规定了自动雪深观测仪的分类与组成、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输、贮存和产品成套性。本标准适用于采用激光和超声波测距原理的自动雪深观测仪的设计、生产和检验。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T191-2008包装储运图示标志GB/T2423.4-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Db:交变湿热（12h十12h循环）GB/T2423.5-2019环境试验第2部分：试验方法试
4、验Ea和导则：冲击GB/T2423.7-2018环境试验第2部分：试验方法试验加：粗率操作造成的冲击（主要用于设备型样品）GB/T2423.102019环境试验第2部分：试验方法试验Fe：振动（正弦）GB/T2423.17-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ka：盐雾GB/T42082017外壳防护等级（IP代码）GB4三12007测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第1部分：通用要求GB/T6587-2012电子测量仪器通用规范GB/T11463-1989电子测量仪器可靠性试验GB/T 17626. 2-2018GB/T 17626. 4 - 20 1 8GB/T 1762
5、6. 5-2019GB/T 17626. 6 2017电磁兼容试验和测量技术 电磁兼容试验和测量技术 电磁兼容试验和测量技术 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验电快速瞬变脉冲群抗扰度试验浪涌（冲击）抗扰度试验射频场感应的传导骚扰抗扰度电磁兼容性要求 第1部分：通用要GB/T18268.12010测量、控制和实验室用的电设备求QX/T434-2018雪深自动观测规范QX/T5202019自动气象站3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3 .1雪深snowdepth积雪表面到下垫面的垂直深度。GB/T35229-2017,定义3.13.2自动雪深观测仪automaticsnowdeptho
6、bservationinstrument对雪深自动观测并进行数据处理、存储和传输的仪器。3.3激光测距传感器IaSerrangingsensor利用发射的激光波束遇到目标物反射特性进行距离测量的装置。3.4超声波测距传感器ultrasonicrangingsensor利用发射的超声波波束遇到目标物反射特性进行距离测量的装置。3.5测量盲区measurementblindzone测距传感器不能进行可靠测距、位于测距传感器近前方的一片区域。注：测量自区通常用从测距传感器减应部分到能够开始可靠测距的位置的距离来表示I4分类与组成4 1分类按测量原理将自动雪深观测仪分为下列两类：激光自动雪深观测仪；一
7、一超声波自动雪深观测仪。4.29自动雪深观测仪由硬件和软件两部分组成：硬件部分：激光测距传感器或超声波测距传感器、采-集器、通信控制器、电源和支架；一一软件部分：观测数据的采集软件和应用软件。5技术要求5 1结构、工艺与外观6 1.1结构应符合下列要求：机械结构应利于装配、调试、检验、包装、运输、7 一安装、维护等；各零部件间的连接电缆柔软、屏蔽；二二各零部件、支架和整机牢固可靠，安装方便。8 1.2工艺应符合下列要求：各零部件接口部分做防水处理；二各零部件进行防盐雾、防潮湿、防霉菌处理：一一支架、安装连接件、金属机壳表面进行防锈和耐腐蚀涂层处理。5L3外目应符合下列要求：整机外观几何形状和尺
8、寸符合产品设计要求，表面光沽，无损伤、无形变、无气泡、无开裂、无涂层嗨：一一各机械部件、零件表面无污染、无毛刺、无锈蚀，弯曲部位无裂纹或裙皱；产品商标印记、字符和代码完整、清晰、牢固；操作部分不应有迟滞、卡死、松脱等。5.2次量性能应符合下列要求：测量范围：OCm-150cm（可根据服务需求或历史最大雪深情况扩展）；=I分辨力：0.1cm;最大允许误差：1ib5.3功能531数据采样应符合QX/T4342018中4.5的要求。5.3.2算法和数据质量控制应符合QX/T434-2018中4.6的要求。533数据存储和传输5331应能存储不少于最近18Od的分钟数据文件，存储的分钟数据项目见表1。
9、53.3.2数据传输应符合QX/T434-2018的5.L4的要求，传输的分钟数据文件的数据总长度为60个字节，包括分钟观测数据和状态信息，存储格式为ASCII码，由表1所列内容组成，各项目之间用空格分隔，每个项目采用定长方式，长度不足高位补：表1分钟目次数据与状态信息记录格式序号项目Byte说明1雪深数据识别符2以SD”表示2标识5台站编号3时间12数据采样的时间（年、月、口、时、分），格式东例：201009081610I初始高度5单位：mm,激光测距传感器或超声波测距传感器测量起始点矩离基准面的垂直高度，取1位小数，扩大IO倍5当前高度53位：mm,激光测距传感器或超声波测距传格器测量起始
10、点距离被测面的垂直高度，取1位小数，犷大10倍6雪深4单位：cm,积雪垂直深度，取1位小数，扩大10倍7雪深质量标识1按数据质量控制标识规定表示表1分钟观测数据与状态信息记录格式（续）序号项目字长Byte说明8采集器工作温度4单位：C,取1位小数，扩大10倍，笫1位为符号位，后3位为数据位9采集器工作电压3单位：V,取1位小数，扩大10倍10传感器工作状态200-正常，其他故障码，由具体产品规定11附加项4扩展预留12回车换行25.3.4终端操作命令基本终端操作命令应符合表2要求。表2终端操作命令35Wf,命令符说明读取分钟数据GMSD不带参数，下载自动雪深观测仪所记录的最新分钟观测记录数据参
11、数为：开始时间、结束时间，下载指定时间范围内的分钟观测记录数据参数为：开始时间n,下载指定时间开始的n条分钟观测记录数据开始时间、结束时间格式：YYYYMMDDHH=MM响应的观测数据及排列顺序见表1.读取/设置时间DATETI肌IE参数：YYYY-MM-DHDH：MM:SSC年一月一日时一分一秒）?例：若对自动雪深观测仪设置的日期为2020年5月6日7时04分36键入命令为：DArETlME2020050607:（M:36;/返回值：CF）表示设置失败，CT）表示设置成功若日期时间为2020年4月30日13时04分16秒，读取自动雪深观测fi.直接键入命令：DATETIME：/,正确返回值为
12、2020043013:04:160读取/设置台站编号ID参数：台站编号（5位数字或字母）示例：若所属气象观测站的编号为58474,则键入命令为：ID58474;/返回值：CF）表示设置失败，CT）表示设置成功若自动雪深观测仪中的台站编号为B5890,直接键入命令：ID:/正确返回值为：VB5890.读取/设置通信参数SETCO岛4参数：波特率数据位奇偶校验停止位示例：若自动雪深观测仪的波特率为9600bps,数据位为8,奇偶校验为无，停止位为1,则键入命令为：SETCOM96008N1;/返回值：CF）表示设置失败，CT）表示设置成功若为读取自动雪深观测仪的通信参数，直接键入命令：SETCOM
13、;/正确返回值为：:535设备状态信息应采集、存储和输出下列设备状态信息：一一激光测距传感器或超声波测距传感器工作状态；工一采集器工作温度；一一采集器工作电压。536远程言制应具有下列功能：系统参数设置；嵌入式软件升级。5.4安全541安全标志应符合下列要求：交流电源机箱门上、交流电端子旁应标有危险警示标志，标志符号符合GB4三12007中一表1的要求：一一交流电源断开装置上清晰标示“通CoN）”位和“断（OFF）一位；耐久性应符合GB4793.1-2007中5.3的要求。5.4.2可触及零部前允许的电压限值对地的直流电压应不大于50V,交流电压应不大于30V。543介电强度交流电源输入端与地
14、（机壳）之间应能承受1500V交流电压。544断开装置交流电源输入端应具有断开装置。5. 5时钟误差应有时钟同步功能，内部时钟每30d累计最大误差应不超过15So1 .6蟒5 61直流电源应适应9V15V电压范围。5. 6.2交流电源应符合下列要求：电压：220010%)V;频率：50X0+5%)也5.6.3蓄电池5631应采用12V的蓄电池，并具有交流电、太阳能、风力发电等充电系统。5.6.3.2续航时间应符合下列要求：采用交流电充电系统时，交流断电情况下蓄电池能维持正常工作不少于3出采用太阳能、风力发电充电系统时，连续阴雨或无风情况下蓄电池能维持正常工作不少于15457功耗应小于2W15.
15、8 支架应符合下列要求：一一可调节激光测距传感器或超声波测距传感器安装的高度，最大高度不小于测量范围与测量盲区之和；一一不遮挡激光测距传感器或超声波测距传感器测量波柬；一一减少对被测量雪面的影响。5.9 环境适应性591气候条件应符合下列要求：工作温度：45十40；相对湿度：5%100%；一一天气压力：450HPa1060凹的一-二抗风强度：75So5.9.2机械条件5921振动在非工作状态下，包装状态的产品应能通过下列严酷等级的振动(正弦)试验：位移1.5mm(2Hz9Hz);一一加速度：5ms2Hz200)o5. 9.2.2冲击脉冲波形:在非工作状态下，包装状态的产品应能通过下列严酷等级的
16、冲击试验:半正弦波；一一峰值加速度：150m/$脉冲持续时间：11ms1ms;一一冲击次数：6个方向各3次。5.9.2.3倾倒和翻倒、自由跌落在非工作状态下，包装状态的产品应能通过下列试验：一一角倾跌和面倾跌：角度30,4次；一一翻倒：4次：一一自由跌落：高度100mm。5.9.3盐雾在非工作状态下，应能通过96h连续盐雾试验。5.9.4防护等级应不低于GB/T4208-2017规定的IP65等级。5 10电磁抗扰度6 IQ1静电放电直流电源端口、控制和信号端口抗扰度水平应达到下列要求：接触放电：GB/T17626.2-2018,等级2;空气放电:GB/T17626.2-2018,等级3;-性
17、能判据：GB/T18268.1-2010中6.4.2性能判据B。5IQ2电快速瞬变脉冲群应达到下列要求：一直流电源端口：GB/T17626.4-2018,等级1;交流辅助电源端口：GB/T17626.42018,等级2;一一数据端口：GB/T17626.4-2018,等级1;一一性能判据：GB/T18268.1-2010中6.4.2性能判据B。5IQ3力图甬（冲击）应达到下列要求：直流电源端口：GB/T17626.5-2019,等级3;一交流电源端口：GB/T17626.52019,等级3;数据端：GB/T17626.52019,等级3;性能判据：GB/T-18268.12010中6.4.2-
18、性能判据Bo5IQ4射频场感应的传导骚扰应达到下列要求:电源端口：GB/T17626.62017,等级2;数据端口：GB/T17626.62017,等级2;-性能判据:GB/T18268.1-2010中6.4.1性能判据A。5. 11可靠性平均无故障工作时间(MTBF)应不小于5000h.6. 12设计寿命设计寿命不少于10&6试验方法7. 1试验室环境条件应符合下列要求：_温度：15C-35C;一一相对湿度：459T75%；一大气压力:860hPa-106062试验仪器仪表试验用仪器仪表名称及规格，见表3。表3试验用仪器仪表序号名称测量误差分辨力规格1铜卷尺2mm1mm3m2高低温湿热箱0.
19、2tC,3%RHar,1%RH_709+130*C,20%RH-98%RH3稳压电源i.5V1V电压可谓0V30V,最大输出电流3A4万用表3土位27.3 结构、工艺与外观目视和手工检查。7.4 测量性能64.1测量误差、最大允许误差与测量范围应按下列方法进行测试：a)模拟雪深测试点依次为0.OCn1、LOan、5.0cm、10.0cm、30.0cm、100.0Cn1、150.0cmHmaxcm;注：IUX为根据服务需求或历史最大雪深情况扩展的测量范围上限。b)将激光测距传感器或超声波测距传感器安装到测试台上，调整测试面到0.OCm雪深位置，进行初始参数设置：c)调节测试面到各测试点，在每个测
20、试点上，读取测试面位置所代表的雪深值作为雪深标准值，读取自动雪深观测仪的雪深分钟值作为雪深示值；d）用各测试点的雪深示值减去雪深标准值，得到各测试点的测量误差；e）按下列方法确定自动雪深观测仪测量范围和测量误差：1）测试点下限和上限的测量误差均符合最大允许误差要求时，则测试点的（下限上限）作为自动雪深观测仪的测量范围，否则记测量范围不满足（下限上限）：2）取各测试点绝对值最大的测量误差作为雪深测量误差。6.4.2分辨力应按下列方法进行测试：a）模拟雪深测试点依次为0.Oem、L0cm、5.0cm、10.Ocni、30.0cm、100.0cm、150.0cm;b）将激光测距传感器或超声波测距传感
21、器安装到测试台上，调整测试面到0.OCm雪深位置，进行基准面距离测量或作相关参数设置；日按下列方法将测试而高度调节到各测试点，并在每个测试点上：D从自动雪深观测仪读取雪深分钟值，记为Dl;2） 将测试点测试而高度增加01cm,从自动雪深观测仪读取雪深分钟值，记为D2;3） 将测试点测试面高度增加到0.15cm,从自动雪深观测仪读取雪深分单值，吊为D；4） 若D2-Dl=0.1cm或D3Dl=O.1cm,则记该测试点的分辨力为0.1cm,否则记该测试点分辨力为“#0.1cm-；d）各测试点的分辨力均为0.ICIn时，将0.ICm作为自动雪深观测仪的分辨力，否则记分辨力为“血1cm”。6.5功能6
22、S1采样值、算法和数据质量控制应按下列方法进行测试：a）自动雪深观测仪连续运行2h,读取运行期间的雪深采样值和雪深分钟值；b）按5.32规定的算法和数据质量控制方法对采样值进行计算，得到计算的雪深分钟值、相应的数据质量控制标识以及对应的时间；&比较自动雪深观测仪读取的各项数据与计算得到的相应数据是否一致。6.5.2 数据存储自动雪深观测仪连续运行3d后，检查数据和状态信息存储完整性和剩余容量。6.5.3 数据传输根据自动雪深观测仪通信接口的类型，采用相应的通信电缆、通信设备，建立自动雪深观测仪与计算机的数据链路，计算机上运行通用的通信工具软件（如超级终端）并作相应配置，作以下检查：*查看自动雪
23、深观测仪向计算机主动传输的分钟数据：b）计算机向自动雪深观测仪发出读取分钟数据命令，查看自动雪深观测仪的反馈内容；d按表2中的终端操作命令进行操作，应能正确设置或读取相关信息。6.5.4 设备状态信息应按下列方法进行测试：a）使激光测距传感器或超声波测距传感器的工作状态发生变化，检查自动雪深观测仪存储和输出的传感器工作状态信息，b（使采集器的工作温度发生变化：检查自动雪深观测仪存储和输出的采集器工作温度，使用稳压电源作为采集器工作电源接入：调节稳压电源电压：检查自动雪深观测仪存储和输出的工作电压值。6. 5.5远程控制通过远程向自动气象站发送指令的方式：应按下列要求进行检查）a（发送系统复位指
24、令：检查自动雪深观测仪的响应，b（发送参数设置指令：检春自动雪深观测仪的参数配置，发送嵌入软件升级指令：检查自动雪深观测仪嵌入式软件升级情况。6.6安全661安全标志应按下列要求进行检查）a（目测检查标志是否齐全、完整，b（按GB4793.1-2007的5.3进行标志耐久性检查。6.6.2可触及零部件的允许电压限值使用万用表测量可触及零部件对试验参考地的电压。6.6.3介电强度按GB4798.1-2007的6.8进行介电强度试验：电源输入端如有防雷器件：应拆除后试验。6.6.4断开装置目视和人工检查交流电源输入处是否具有断开装置：工作是否正常。67时钟误差自动雪深观测仪连续运行3d后：以国家授
25、时中心标准时间为标准：检查时钟误差。6.8电源6. 81直流电源用稳压电源代替蓄电池接人自动雪深观测仪：将稳压电源电压分别调节在9V、12V、15V并保持Imin:检查自动雪深观测仪工作状态。7. 8.2交流电源按GB/T65872012中5.122的方法进行：试验电压的下限为198V：上限为242Vo8. 8.3蓄电池续航时间将蓄电池充满电：断开辅助电源：应按下列方法进行）a（采用交流电源作为辅助电源的：保持自动雪深观测仪连续工作5d：检查自动雪深观测仪分钟数据的完整性，b（采用太阳能、风能电源作为辅助电源的：保持自动雪深观测仪连续工作15d：检查自动雪深观观装类支进行口置目性：6.9功耗用
26、万用运观测求储架流和供架架够，仪算能应：610支架采用处视、于深发目、卷离观测盐检标输查激据遮挡、安按可靠口发目域方：611环境适应性6IL1气候条件6.11.1.1龈验并Q)-1520。2019口6.121面到：6IL12交变湿热验并GB12423.4。2008器表检标，集并光超成要面到；d域常常方并的由选分口位候包件严酷盐控原前分口常方上动开10C;h下试次进雪2次；C降常阶段，相声理方口光动雪85%;d恢复源束雪部利近位包件光24h：Q架位性量口自束输观波距于3次；恢复从而到结构、架位性量和架位安电输观：6IL2机械条件6IL21正弦稳态振动验并GB,2423.IOo2019器表检标，集
27、并光超成要面到；a声存按特片口的由面到；h严酷盐控；通不2Hz9Hz源，为移1.5mm,通不9Hz200Hz源，开制方5口r；G物久器表口持盲源束雪扫通物久1.下试；d声3一互相感传口轴线，在3轴向上面到示深器表；5 恢复源束雪1h;工器表从面到结构和架位性量输观：6 IL22)验并GB-T2423.5o2019器表检标，集并光超成要面到；a的由数于存按特片；h列对激反雪半部湿激，峰始开制方雪150盯-;声3一互相感传口轴线，区.射遇盲列对3次，共18次；d恢复源束雪30min;e器表从面到结构和架位性量输观：6IL23倾倒与翻倒验并GBI2423.7o2018口倾倒组翻倒器表检标，集并光超成
28、要而到;a：产品处于包装状态；b:面倾跌和角倾跌的角度为30-：c：倾跌角度为30；d:试验后进行外观和电气性能检测。6.IL24自由跌落应按GB/T2423.-72018的自由跌落试验方法；并按下列要求进行，立产品处于包装状态；b:跌落高度为100mn1；c：试验后进行外观和电气性能检测。GIL3盐雾应按GB/T2423.172008试验方法；并按下列要求进行，a产品处于包装状态；b:化学活性物质严酷等级2的试验时间为96h;c：恢复时间为1h;d:试验后进行外观和电气性能检测。6.IL4防护等级应按GB/T42082017的IP65的试验方法进行。6.12电磁抗扰度6.121静电放电应按G
29、B/T17626.22018中接触放电试验等级2、空气放电试验等级3的方法进行。6.122电快速瞬变脉冲群应按GB/T17626.（2018中直流电源端口试验等级2、控制和信号端口试验等级4的方法进行。6123?周甬5陆）直流电源端口、控制和信号端口与保护地问应分别按照GB/T17626.5-2019中试验等级2的方法蜥6.124射频场感应的传导骚扰直流电源端口、控制和信号端口应按照GB/T17626.62017中试验等级2的方法进行。613可靠性应按GB/T11463-1989规定的定时定数截尾试验方案1-2进行。6. 14设计寿命型式检验时检查设计资料中有关设计寿命的说明。7围范测性7.
30、1用件围范批量生产的产品，应逐台进行出厂检验。出厂检验应按表4的规定逐项进行。每台产品检验合格后，应出具产品检验合格证后方可出厂。仪4围范器观序号检验项目出F一枪验型式检验技术要求条文试验方法条文1结构、工艺与外观51&32测度性能S26.43数据采样&a1a&14算法和数据质量控制S326516S26终端操作命令S3.46535数据存储和传输aa37设备状态信息53565.489远程控制安全&535a6546S56611电源566812功耗S7&910时钟误差5.56713支架586101415气候条件振动OO59215916.11.2.16IL116冲击O59.226.11.2.217倾倒
31、和翻倒、自由跌落O59.236.11.2.36.11.2.418盐雾O59.3&11.39.42019闻O51S6121&11.421电快速瞬变脉冲群2223O射频场感*的传导嘛扰S10.4&12424可靠性5.1161325设计寿命&12614注：表示必须进行检验的项目；。表示需要时进行检验的项目：表示客户指定时才进行的项目。7.2算分样采7. 21交下列情况之一设，则进行中有参装：成部波距或老波距转备生波对志制求中鉴求；b）正有批源生波后，壳时钟、材料、误差等交较大改变，式应影响波距和应设；Q正常生波设，求期或积累求波源后，则周期和进行一次参装；。波距停波1年后恢复生波设；雄位备参装时果工
32、上次中有参装交较大计异设：不家质源测成监督机钟最位或合同件求进行中有参装能功设。7 .2.2中有参装则列存4件求对内容进行度和应参装。7.23中有参装对样距则从经位备参装合格对波距示随机抽取，般数源为3台，少于3台设则度部舞7.24在中有参装示，若交2台或2台以上不合格设，的判该批中有参装不合格；若交1台不合格设,的则加倍抽样进行不合格项目复参，其后仍交不合格设，的判该批中有参装不合格，若度部参装合格，剔除样距示不合格波距后，该批中有参装则判为合格。7.25经过中有参装对波距需能更换易损与设，则在更换后再进行位备参装，合格后输应位备。8能功、法据、质量和控传8 1能功8L1制存储输内容至少于括
33、制造备名、波距名称要中号、位备编号、位备日期。8L2制存数状态信能息内容至少于括状态属和、地域属和、标储基下信息。8L3法据能功于采箱电存上则交印记集记，于括但不作于下列内容：4波距名称、中号；b）制谴备名；。于采箱编号；电形尺寸；0“易碎物距”“向上”“怕雨等集为则符合GB/T191-2008对件求。8.2 法据于采箱则牢固，内交防潮湿、防振动措施。8.3 质量于采后对波距则应表则子空、正路、铁路要水路激光输有。8.4 控传于采好对波距超声命器温出为一45C60C,相对湿出小于80%,且周性无腐蚀和挥发物，无强电磁作用、9产品成套性产品成套性应包括但不限于下列内容a/自动雪深观测仪。b/随机
34、备件清单。c/产品说明书。d/检验证书。e/合格证。f/保修单。g/安装示意图。h/装箱清单、次性目和1 GB/T20001.102014类成编写言定量10能范：与组类成2 GB/T33694-2017工艺要（民主占性引言前3 GB/T33703-2017工艺要求站性引言前4 GB/T352292017地面要求性引言前外观围外压QX/T12000E分工艺要求站6 SJ/T11385-2008绝缘件阻引术和通言前7 WMO.GuidetoMeteorologicalInstrumentsandMethodscfObservation:WMO-No8Z,20148 构技要求局.地面要求性引言前M.结京：要求义测社，20049 构技要求局.工艺外观性引和文用需规书（术语测）Z,201010构技要求局.外观工艺性引言前Z,2012
