气象监测系统整体配置方案

1 系统概述

1.1系统概述

互联防爆型气象站系统（以下简称：气象站系统）是一款按照国家行业标准设计、生产的防爆型气象监测站。该系统优化核心数据分析算法，以高性能环境监测方案提供可视化数据服务，基于微型气象站、物联网、云计算等技术，构建“后端+云+服务”的新型大气环境监管模式，实现实时监测、数据追踪、动态预警、快速定位、及时管理等功能。

本次针对陕西省液化天然气有限责任公司增设气象站监测站现场调研情况，结合现场实际，特建立以下方案。

为实现监测液化天然气储罐区域的气象环境，本项拟根据现场情况确认在1#/2#/3#液化天然气储罐顶3个站点配置五参数气象仪（防爆型）、采集主机、市电供电系统，于中控室布置PC系统软件，实现对大气温度、相对湿度、风速、风向、气压等数据的不间断实时监测。

1.2系统搭建

1.2.1流程图

3套气象设备与采集主机分别安装于1#/2#/3#液化天然气储罐顶，气象数据通过采集主机实时发送至私密云控平台，主控室布置一套PC系统，PC系统通过访问云控平台，即可实现实时查询并显示3台气象设备数据信息，同时云控平台支持数据追踪、动态预警、历史数据查询，数据下载，数据打印等功能。

1.2.2配置清单

1.2.3通讯组成

该系统通信分为三部分，分别为：气象传感器与采集主机通信部分、后台服务器与采集主机通信部分、主控室PC系统软件通信部分。

1）气象传感器与采集器通信部分通信方案

气象传感器与采集器通信之间采用有线连接，使用双绞屏蔽线作为通信介质，通过RS485接口与采集器通讯；

2）后台服务器与采集主机通信部分

采集主机设置IP地址，端口号等信息，通过无线网络接口，与后台服务器连接；

3）主控室PC系统软件通信部分

主控室PC系统通过外网，访问云控平台，在云控平台登录账号及密码即可实时获取监控点位气象数据信息，同时具备数据显示，查询，存储，下载等功能。

2 产品特点

气象站系统集气象数据采集、显示、传输和管理于一体，具备结构紧凑、性能稳定、防爆、设备全国产，具有快速响应的服务机制。

2.1五参数气象仪（防爆型）

                                 图片仅供参考

特点：

n 采用金属外壳设计，坚固耐用防腐蚀，专为户外应用设计，使用寿命长；

n 具备防爆资质，符合国家GB3836.1-2010、GB3836.4-2010标准；

n 标准的数据接口，能精准测定并提供可靠数据；

n 简便的一体化设计，无机械运动部件，无需定期维护 ；

n 信号接入方便，兼容性强；

n 定制超声波探头，响应速度更快，抗干扰能力更强，无启动风速、风向；

n 宽电压供电；

n 自研产品.

2.2数据采集主机

数据采集主机为我司自主研发，是一种物联网无线数据传输终端设备，可用于我司工业、农业、环境等环境监测设备应用领域，可以通过手机、IPAD、PC 远程监控或分析处理测量数据。提供RS232、RS485、TTL 三种通讯接口；通过USB 通讯端口进行参数配置，使用同一款配置软件配置设备，极大地方便了用户；内嵌TCP/IP协议栈，支持TCP/MQTT协议，实现设备与平台的透明传输，每个通讯链路最大发送数据缓冲为10K B也是，即使网络阻塞也可以缓存上传数据。支持远程短信配置参数查询，远程设备重启，远程设备参数配置。

特点：

n 模块化接口配置，高速率采集，不掉帧；

n 可通过RS-232/RS-485与传感器、DTU、板卡连接；

n 内置大容量FLASH，宽电压供电；

n 自研产品；

n 板卡经过老化试验，经过板厂特殊工艺处理，具备防尘，防静电，防短路等功能；

n 金属外壳，表面进行了热处理，并喷涂防护漆，具备一定的耐腐蚀性能；

n 防反接，防静电电路设计，具有防雷措施，其通信接口和电源接口均具有防雷设计，可将雷击损害降到最低。

2.3市电供电系统

                                 图片仅供参考

特点：

n 具备防爆资质；

n 内置避雷器，保护器等；

n 模块化组装，全密封，安装便捷，可配置防雨罩；

n 具备软硬件保护电路；

n 内置转换电源，可调电源。

3 供电电路安装

电气连接示意图

电路安装分为两部分，

第一部分：内部电路安装，自动气象站内部电路已经全部模块化，只需要根据标识，将对应航插插入采集孔，即可搭接完成；

第二部分：外部电路安装，自动气象站需要外部引入AC220V电源，安装于控制箱内，接入总开关，接线时，应按照法律法规要求，做好防护措施进行施工。

4 终端软件

4.1 设备管理

终端软件提供设备的全面管理，可以对1#/2#/3#液化天然气储罐区域的气象环境数据进行实时查询、动态预警、历史数据查询、数据下载、数据打印等，同时服务终端支持固件升级、远程设备重启、查看设备日志、分组管理等功能。

4.2 报警管理

云监测提供报警推送功能，在云端设置好报警配置，包括报警规则、推送规则，当设备发生报警后可通过微信、短信、邮件的一种或者多种方式推送给相应的人员，实现设备异常情况及时报警。

4.3 云组态

云组态提供云端的组态编辑器，像组态软件一样，通过拖拽控件并且绑定好数据即可实现设备工艺流程图展示。

灵活易用：只需简单拖拽控件即可实现设备工艺流程图展示。

组件丰富：提供丰富的组态素材，用户直接使用搭建场景。

流程简单：和组态软件一样直接绑定数据点就可以展示数据。

5 系统设计原则

5.1  设计目标

通过前端设备信息采集，结合超低功耗技术，将采集到的输电线路周边状况及环境数据通过485/GPRS传输到监控中心，从而实现对监控点及周边环境的全天候监测，使管理人员及时了解现场信息，

5.2  设计原则

5.2.1实用性原则

在保证应用需求的前提下，设计时力求做到简洁、实用，并且充分考虑目前实际业务处理情况和信息系统建设的实际情况，尊重用户单位现有的管理模式和经验，继承用户的实际运行惯例，方便使用，减少使用者的工作强度。

装置中所用元器件及功能模块，以技术成熟和性能可靠为标准，采用性价比高的产品，而不是一味地追求技术上的先进性。设备选型符合国家和地方政府的法规政策和行业技术标准，与用户及其上级管理部门的有关规定要求相适应，与用户在经济能力方面的实际情况相吻合，最大限度地利用现有的环境、设备、通信等资源，保证客户的投入产出效益最大化。

5.2.2 先进性原则

装置采用的相关技术与产品均为目前主流应用技术，并预留升级空间，保护用户投资的长期有效。装置在实用可靠的前提下，尽可能追踪国内外先进的计算机软硬件技术、信息技术与网络通信技术，充分利用科技进步成果，采用先进的设备、软件、结构体系和其他先进技术的产品，保障装置的高效运行。

装置软件采用模块化设计，针对不同的用户层和不同的环境提供不一样的设计方案，在此基础上可以进行软件的二次开发，保证各项技术可以不断的更新和升级以维持系统的先进性，使装置软件具有较长的生命周期。

5.2.3 标准性原则

装置设计时遵循最新国家电网针对输电线路在线监测装置提出的一系列标准以及与此相关的国家标准、国际标准。

5.2.4 可管理性与易维护性原则

装置设计中，充分考虑系统日常运行中的管理与维护的有效与便利。

采用业内通用的易于维护的系统平台。

考虑软件的体系结构、开发平台、开发工具及合理的网络体系结构。

装置软件配置自动化，避免复杂繁琐的操作步骤。

装置维护管理的操作简单、方便，备份及数据恢复快速简单，并在后台软件中建立完整的维护文档，为设备维护人员提供方便。

装置具有自诊断和自恢复功能，大部分设备故障可以由装置本身自行修复，并提供故障信息帮助维护人员定位和排除故障，从而进一步减少设备维护人员的工作量。

5.2.5 可扩展性原则

装置软、硬件采用模块化结构，各模块功能明确，配置灵活方便，可以根据用户的实际情况和具体要求增减相应模块，使应用更具合理性。

装置结构易于扩充，提供灵活的组合方式，用户可根据需求灵活配置设备数量。当装置需要增加前端图像采集设备时，只需增加相应独立的设备即可融入现有装置，完全适应今后可能出现的更大任务负载的要求。

5.2.6 开放性原则

遵循最新的国网标准、国家标准、国际标准，可以与其它相关设备互联互通。

5.2.7 可靠性原则

装置能够长时间稳定工作，运行可靠性高。同时装置具有良好的容错能力，不会因用户的误操作引起程序运行出错。

硬件设计与开发均采用工业级标准，以保证系统的高质量和高稳定性。

软件最大限度地集成业界稳定且优秀的主流技术及组件，采用成熟技术以降低装置的不稳定因素。

采用先进的容错技术以提高可靠性，提供详尽的故障处理方案，以保证装置发生故障时能够快速恢复。

5.2.8 数据的安全性原则

为了防止数据的丢失和数据的恶意篡改，设计时采用了可靠的防范措施。具备坚固的安全措施保护关键数据。