Statie meteo WeatherHawk

Descriere

Statie meteo WeatherHawk

Descriere generala:

Familia de statii meteo WeatherHawk din seria Signature masoara si inregistreaza viteza vantului si directia, temperatura aerului si umiditatea relativa, presiunea barometrica, radiatia solara si ploaia. In plus sistemul calculeaza si exporta o valoare a evapotranspiratiei (ET) care poate fi utilizata de terte sisteme pentru controlul irigarii.

Ele sunt proiectate pentru aplicatii unde impactul vizual nu conteaza si fiabilitatea ridicata este factorul semnificativ in decizia de cumparare.

Familia seriei Signature este pe deplin compatibila cu toate versiunile de software, management al datelor, putere necesara si accesorii de montare proiectate pentru familia WeatherHawk seria 500. Este de asemenea compatibila cu toate driverele terte de software certificate.

Principala diferenta dintre sistemele WeatherHawk ale seriei Signature si cele ale seriei 500 este ca seria Signature utilizeaza senzori conventionali cu cost mai scazut rezultand un pret mai mic al sistemului.

Toate sistemele WeatherHawk sunt produse de nivel industrial si sunt usor de instalat, sunt caracterizate de o fiabilitate inalta si pot fi intretinute si reparate de catre utilizator cu componente inlocuibile care nu necesita recalibrare, unelte specializate sau pregatire.

Modelul 232

Aceasta versiune a statiei meteo seria Signature este direct conectata la un sistem gazda (PC sau server) printr-un sistem serial de date RS232  I/O, situat la baza statiei meteo.

Modelele 916/922/240

Aceste versiuni ale statiei meteo seria Signature sunt conectate radio la un system gazda (PC sau server) utilizand tehnologia de comunicatii de radiofrecventa spectru raspandit in MHz,pe deplin integrata la nivel industrial. Numerele diverse de modele reflecta frecventa centrului radioului iar diversele frecvente sunt specific autorizate pentru utilizare in diverse tari.

Toate frecventele sunt autorizate in interiorul Americii, 916 (916 MHz) fiind preferata datorita intervalului ei mai mare; sistemele 240 (2,4 GHz) sunt in general acceptabile in toata lumea; si 916 (916 MHz) este autorizat pentru utilizare in Australia si Noua Zelanda.

Sistemele seria Signature radio au de asemenea un sistem serial de date RS232 I/O situat la baza statiei meteo, care poate fi folosit ca un al doilea port de comunictii serial, pentru a programa sau testa sistemul , sau pentru descarcare directa de date utilizand un PC sa PDA.

Configuratii diverse ale antenei externe sunt disponibile pentru aceste sisteme radio, care pot extinde domeniul lor de acoperire de la ½ mile pentru sistemele de 900 Mhz la peste 7 mile distanta; si de la ¼ mile pentru sistemele de 2,4 GHz la peste 3 mile distanta.

Tehnologia senzorilor

Statiile meteo WeatherHawk seria Signature incorporeaza senzori buni, dovediti, de masurare a vremii. Viteza vantului si directia utilizeaza anemometru rotitor si sisteme de palete folosite in mod obisnuit la sisteme profesionale de masurare a vitezei vantului. Ploaia este masurata utilizand un recipient basculant volumetric, pluviometru autodrenant pentru precipitatii.

Masuratorile de presiune barometrica, umiditate relativa, temperatura aer si radiatie solara sunt facute de o combinatie de senzori de nivel industrial si stiintific.

Viteza vantului este masurata de un anemometru rotitor cu 3 cupe.Componenta rotitoare a senzorului se invarte ca raspuns la actiunea vantului si roteste un magnet intr-o bobina pentru a genera o unda sinusoidala de iesire proportionala cu viteza.

Aceasta tehnica este buna dovedita si fiabila in conditii normale, dar componenta rotitoare se poate bloca in conditii de ger sau gheata.

Directia vantului este masurata de un senzor constand dintr-o paleta conectata la o rezistenta bobinata. Cand paleta se roteste pe pivotul ei, rezistenta creste sau descreste in relatie cu directia vantului. Aceasta este tradusa de catre statia meteo in grade in raport cu o data, in mod tipic, nordul magnetic care este stabilit fizic cand se instaleaza statia meteo

Precipitatiile sunt masurate cu un pluviometru cu recipient basculant. Cand ploua picaturile sunt capturate intr-o palnie cu o dimensiune cunoscuta si directionate printr-un orificiu pentru a forma un suvoi de picaturi. Acest suvoi curge intr-un sistem de masurare volumetric (un recipient basculant sau lingura) care se umple cu o cantitate calibrata dupa care se rastoarna. Miscarea de basculare arunca apa si activeaza un intrerupator care produce un impuls electric.

Apa se scurge apoi de la baza pluviometrului si mecanismul revine la pozitia sa initiala pentru a se umple din nou. Impusurile sunt numarate de statia meteo si multiplicate cu volumul cunoscut al recipientului basculant pentru a produce o cantitate de precipitatii, iar cand este raportata la timp, o rata a precipitatiilor.

Senzorii de masurat temperatura aerului si umiditatea relativa sunt combinati intr-o unitate integrata inlocuibila de catre utilizator si care nu necesita calibrare.

Senzorul de umiditate relativa este un sensor rezistent din polimer subtire care se degradeaza cu expunerea datorita varstei si impuritatilor din aer. Acesta trebuie schimbat de catre utilizator la fiecare 18-24 luni pentru a mentine acuratetea masuratorii si la un interval mai scurt daca locatia este expusa unor nivele de poluare a aerului ridicate sau unor chimicale pulverizate in aer.

Senzorul de temperatura este un termistor cu sarma fina cu un raspuns rapid si in mod normal nu este subiectul degradarii din cauza mediului.

Presiunea barometrica este masurata  cu un sistem compus dintr-un tensiometru cu silicon capacitiv cu temperatura corectata care in mod normal nu este degradat de expunerea la mediu si nu necesita calibrare dupa fabricare.

Radiatia solara este masurata de un piranometru cu silicon, de nivel stiintific, cu un filtru care limiteaza expunerea spectrala la 300-1000 nm lungime de unda. Acest sistem se degradeaza normal la o rata de 2% din valoarea gamei intregi in fiecare an si trebuie recalibrat sau inlocuit la fiecare 3-5 ani, in functie de aplicatie.

Protocoale de transfer de date, Software si interfata de date hardware

Toate sistemele WeatherHawk comunica utilizand un protocol de proprietate Pakbus. Orice creator de software calificat poate cere un kit de dezvoltare software, gratuit, pentru asistarea in dezvoltarea de drivere software pentru terte sisteme sau software. 

Software

WeatherHawk ofera urmatoarele aplicatii software pentru managementul statiei meteo, insusire de date si inregistrare rezultate, generare de rapoarte si afisare date:

  Visual Weather Station – o singura gazda, aplicatie profesionala multi-site care va comunica cu orice statie WeatherHawk la fel de bine ca un inregistrator de date (seria CR200 Campbell Scientific). Visual Weather Station se adapteaza la orice schema de telemetrie de date incluzand conectare directa, wireless short haul RF (spread spectrum radio), wireless long-haul RF(VHF/UHF radio), modem de satelit,  modem IP/modul server sau modem de linie telefonica terestra si modemuri de celular. Aplicatia ofera de asemenea o varietate de formate de fisiere de rapoarte si fisiere de export standard sau definite de utilizator si ea va suporta generarea, exportul si actualizarea unei interfete grafice cu utilizatorul cu date despre vreme pentru un site web. Aceasta aplicatie functioneaza pe computere PC-XP.

  WeatherHawk-XP/X – o singura gazda, aplicatie de consumator cu un singur site care va comunica cu orice statie meteo WeatherHawk. WeatherHawk- XP/X se conecteaza direct la portul serial la statia WeatherHawk sau prin wireless short haul RF (spread spectrum radio), wireless long-haul RF (VHF/UHF radio), modem de satelit,  modem IP/modul server sau modem de linie telefonica terestra si modemuri de celular. De asemenea aplicatia ofera 3 formate de fisiere de export si ea va suporta generarea, exportul si actualizarea unei interfete grafice cu utilizatorul cu date despre vreme pentru un site web. Aceasta aplicatie functioneaza pe computere PCXP si Macintosh OS-X.

  Virtual Weather Station – o singura gazda, aplicatie de consumator cu un singur site care va comunica cu orice statie meteo WeatherHawk. Virtual Weather Station se conecteaza direct la portul serial la statia WeatherHawk sau prin wireless short haul RF (spread spectrum radio). De asemenea aplicatia ofera doua formate de fisiere de export si ea va suporta generarea, exportul si actualizarea unei interfete grafice cu utilizatorul cu date despre vreme pentru un site web. Aceasta aplicatie functioneaza pe computere compatibile IBM.

  LoggerNet – o singura gazda, aplicatie profesionala multi-site care va comunica cu orice statie WeatherHawk la fel de bine ca orice inregistrator de date (Campbell Scientific). LoggerNet se adapteaza la orice schema de telemetrie de date incluzand conectare directa, wireless short haul RF (spread spectrum radio), wireless long-haul RF(VHF/UHF radio), modem de satelit,  modem IP/modul server sau modem de linie telefonica terestra si modemuri de celular. Aplicatia ofera de asemenea o varietate de formate de fisiere de rapoarte si fisiere de export standard sau definite de utilizator si cu modulul RTMC ea va suporta generarea, exportul si actualizarea unei interfete grafice cu utilizatorul cu date despre vreme pentru un site web. Aceasta aplicatie functioneaza pe computere compatibile IBM.

  PConnect – o singura gazda, aplicatie profesionala pentru un singur site care va comunica cu orice statie meteo WeatherHawk, la fel de bine ca o gama de inregistratoare de date de la Campbell Scientific. PConnect este utilizat pentru descarcare directa si stocare de date prin portul serial ori de pe statia meteo ori de pe receptorul care o insoteste RF4xx (daca este fara fir). Softul este utilizat in mod normal pentru culegerea de date din teren cu exportul ulterior catre un PC pentru postprocesare, afisare si arhivare pe termen lung. El permite de asemenea reprogramarea statiei meteo pe teren prin incarcarea fisierelor program preconfigurate. Nu este proiectat pentru long haul sau protocoale de colectare automata de date. Aceasta aplicatie functioneaza pe o serie de sisteme PDA -  intreaba  Campbell Scientific sau  WeatherHawk pentru o lista de unitati compatibile.

  Weather Display – o singura gazda, aplicatie profesionala pentru un singur site care va comunica cu orice statie meteo WeatherHawk. Weather Display se conecteaza direct prin portul serial la statia WeatherHawk sau prin wireless short haul RF (spread spectrum), sau modemIP/ modul server. Aplicatia ofera de asemenea o serie de formate de fisiere de export si ea va suporta generarea, exportul si actualizarea unei interfete grafice cu utilizatorul cu date despre vreme pentru un site web. Aceasta aplicatie functioneaza pe computere PC-XP.

Interfata de date hardware

Cablurile seriale impermeabile sunt disponibile in lungimi de 25, 50 si 75 picioare pentru conectare directa la sistemul RS232 I/O pe orice statie meteo WeatherHawk.

Aceste cabluri prezinta conectori din alama DB-9 placati cu nickel pentru rezistenta la coroziune si au un invelis din Sanopren care este corespunzatoare atat pentru razele UV puternice ale soarelui cat si pentru ingropare directa. Un RF4xx spread spectrum transiver este furnizat ca echipament standard cu fiecare statie meteo WeatherHawk fara fir. Unitatea vine cu un alimentator AC (120 VAC/60Hz), un cablu serial de 6 picioare si o antenna. In plus pot fi cumparate kituri RF4xx pentru comunicare simultana cu orice statie meteo WeatherHawk wireless, permitand mai multor computere gazda sa utilizeze date de la o singura statie meteo. Aplicatii tipice pentru unitati receptoare multiple sunt in automatizarea caselor unde o singura statie meteo poate sprijini o intreaga unitate de control a casei cu unitati de panou contact afisare date; si un PC individual care poate activa ca server pentru un intranet local sau web site pe internet unde se afiseaza date despre vreme.

Modulele server IP WeatherHawk sunt un web server particular care este proiectat sa interfateze iesirea seriala a oricarei statii meteo WeatherHawk sau transiver insotitor RF4xx cu un Ethernet. Formatele de iesire de la modulul server IP sunt HTML, XML si CSV (cu capuri de tabel)

Sisteme de montare

Toate statiile meteo WeatherHawk se vor potrivi cu intreaga gama de sisteme de montare furnizate de producator.

Ele sunt:

TP-1 Trepied – Trepiedul, cu gama lui de accesorii este cel mai rezistent si adaptabil sistem de montare. El este potrivit atat pentru montaje pe acoperis (plat sau uinclinat) cat si pe pamant cu inaltimi ale stalpului pana la 3 m. Acesoriile se compun dintr-un kit de aliniere a statiei meteo (optional), tarusi (optional), kit de etansare acoperis (standard), kit tija impamantare (optional), extensii de lungime pentru stalp (optional) si kit de ancorare (optional).

Seria HM – Kiturile Seria HM de montat pe casa sunt suporturi adaptate tip farfurie satelit care sunt potrivite pentru acoperisuri inclinate si plate si pentru fateta verticala si bordurile armate ce formeaza conturul acoperisului unei case. Accesoriile se compun din prelungiri stalp, un ansamblu baza acoperis care ofera stabilitate suplimentara si sprijin pe acoperiri compozite ale acoperisului; si un support de acoperis care ofera o strapungere impermeabila prin acoperis pentru statiile direct conectate. Diverse alte trepiede de montare specializate sunt disponibile pentru medii cu actiune coroziva inalta sau aplicatii temporare cu desfasurare rapida.  

Specificatii tehnice:

Seria Signature

WeatherHawk 232: comunicare de date seriala prin cablu

WeatherHawk 916: comunicare radio frecventa 916 MHz (USA/Canada)

WeatherHawk 922: comunicare radio frecventa 922 MHz (Australia/Israel)

WeatherHawk 240: comunicare radio frecventa 2.4 GHz (in toata lumea)

Statia Meteo

Interval temperatura: -40° la +122°F (-40º la +50ºC)

Stocare date: 128 kb de memorie nonvolatila Flash RAM (~32.000 indicatii de date)

Alimentare electrica

Cerinte: 16 la 22 Vdc

Radio tip: banda larga

Frecvente:    916 MHz (WeatherHawk 916)

                     922 MHz (WeatherHawk 922)

                     2.4 GHz (WeatherHawk 240)

PC Wireless Radio—Campbell Scientific RF400

Rata intrare/iesire date: 9600 bps

Curent mediu:

Drenaj: 0,1 mA stand-by (utilizand optiunea economie de energie), 24 mA primire, <75

Alimentare electrica (optional)

Baterie: On-board, 0.8 Ahr plumb-acid

Panou solar: 1,6 W sau 5 W

Antena

Descriere: Omnidirectionala, ¼ unda, bici (complet inclusa in carcasa impermeabila)

Amplificare: 0 dBd

Transmisie

Interval: ½ mile (0,8 km) vizibilitate

Senzori

Temperatura aer

Senzor: termistor

Interval de operare: -40º la +122ºF (-40º la +50ºC); 0 la 100% RH

Precizie: ±0,9°F (±0,5ºC)

Interschimbabilitate: ±0,36°F (±0,2ºC)

Umiditate relativa

Senzor: polimer bloc precis cu corectia temperaturii

Precizie: ±5% de la 90% la 100% RH; ±3% de la 10% la 95% RH

Presiune barometrica

Senzor: traductor piezorezistiv

Interval: 15 la 115 kPa (4,43 la 33,96 incii de Mercur)

Precizie: < ±1,5% pentru intregul interval; ±1,5 kPa (0° la +85°C); ±0,443 Hg

Pluviometru

Senzor: Recipient basculant

Orificiu: 7.75 in2 (50 cm2)

Rezolutie: 0.04" (1 mm)

Nota: Optional disponibil recipient basculant de inalta precizie extern (0,01”/basculare)

Radiatie Solara

Senzor: piranometru cu silicon

Interval spectral: 300 la 1100 nm

Precizie: ±2,5%

Iesire: ~0,25 mV per W m-2

Interval de operare: 0 la 2000 W m-2

Interval de temperatura: -40° la +130°F (-40° la +55°C)

Directie vant

Senzor: paleta vant

Interval: 360º mecanic, 352º electric

Linearitate: 1%

Sensibilitate: ~1 m s-1 (2,2 mph)

Viteza vant

Senzor: anemometru cu cupe

Prag de pornire: 0,78 m s-1 (1,75 mph)