一种回南天自动气象观测系统的制作方法

本实用新型涉及气象探测技术领域，尤其涉及一种回南天自动气象观测系统。

背景技术：

广东冬春过渡季节经常出现室内地板、墙体、玻璃、天花板等物体回潮出水现象，市民通常称之为“回南天”。由于空气湿度大，非常潮湿，又有人称之为潮湿天气。当然，这种潮湿天气并非广东所特有，广西也很明显，另外，海南、湖南、江西、福建等省份也都有，但各地叫法有所不同，如福建民间多称之为“南风天”,江西称为“回潮天”。

“回南天”现象发生时，室内地板、玻璃等物体表面出现的水不是来自物体本身，而是来自空气中水汽的凝结。当室外暖湿空气遇到室内冰冷物体时，通过热量交换，物体表面附近的气温降低，当室内物体温度低于室外空气露点时，气温就会降到低于露点，达到过饱和，多余水汽就会在室内冰冷物体上凝结成水，出现“回南天”现象。“回南天”这种回潮出水现象，虽然不是激烈的天气现象，但也给市民的生活带来诸多不便：如楼梯湿滑，墙壁发霉，衣物多日不干，家电短路等。同时这种潮湿天气也非常适合细菌的繁殖，易引发呼吸道疾病、关节炎和肠道疾病的发生。另外，伴随出现的雾等低能见度，对交通、旅游方面也造成不良影响。

2011年以前，华南各省业务中没有发布“回南天”的预报。“回南天”是特定天气背景下所产生的自然现象，不是通常意义上的天气，因此，在气象观测记录上没有这项内容。

随着业务的发展，公共气象理念的提出，以及民众对其关注度越来越高，需求也越来越迫切，所以在业务中开展“回南天”预报已是大势所趋。2011年3月21日，广州市气象台首次向公众发布“回南天”预报，并取得了良好的效果，但这些预报仍然是基于“广东上空由冷向暖快速转换的天气形势”经验上的主观判断，缺少客观数据的支撑。目前，室内物体温度与湿度的观测一直是个空白，这给业务人员分析“回南天”形成过程以及预报“回南天”是否出现带来了屏障。为了更加准确有效地为市民的日常生活、出行、防潮、保健提供参考，亟待一种能够预测回南天的观测站。

技术实现要素：

本实用新型针对现在没有准确预测回南天的装置的问题，提供一种采集室内物体温度及室外空气露点数据，通过数据处理中心判断室内物体温度是否低于室外空气露点，从而预报回南天的回南天自动气象观测系统。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种回南天自动气象观测系统，包括用于采集室内气象数据的室内数据采集系统及用于采集室外气象数据的室外数据采集系统，室内数据采集系统设置在室内，室外数据采集系统设置在室外，室外数据采集系统及室内数据采集系统均设有通信单元及数据采集器，所述通信单元连接数据采集器，各所述通信单元通过无线传播方式将数据采集器采集到的数据传送至数据采集处理中心，所述室外数据采集系统设有室外传感器组件，所述室外传感器组件包括室外气温传感器和室外湿度传感器，所述室内数据采集系统设有传感器组件，所述传感器组件包括地表温度传感器、气温传感器及湿度传感器，在所述室内的地面上设有至少一个孔，所述地表温度传感器垂直设置在孔内。

进一步，在地表温度传感器的周围与孔的缝隙处填有金属粉末。

进一步，地表温度传感器与空气接触的部分设有用于密封地表温度传感器的硅胶。

进一步，密封地表温度传感器后的硅胶的外表面平整。

进一步，地表温度传感器设置在室内的背阳处。

进一步，孔的直径为5～6mm，孔的深度为1～2cm。

进一步，室内数据采集系统设置在三层以上建筑物的底层。

进一步，气温传感器设置在百叶箱内。

进一步，气温传感器的感应中心距离地面145～155cm。

进一步，数据采集器设有电源系统，数据采集器、电源系统及通信单元均设置在数据采集器机箱内。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：此回南天自动气象观测系统，通过将地表温度传感器垂直安装在室内地面所钻的孔内，获得地表温度数据。再通过室内数据采集系统采集室内其它的气象数据，室外数据采集系统采集室外其它的气象数据，室内数据采集系统及室外数据采集系统将所采集到的数据通过通信单元无线传送至数据采集处理中心，数据采集处理中心通过特定算法对比室内物体温度及室外空气露点数据，从而准确有效地预报回南天，为市民的日常生活、出行、防潮、保健提供参考，提醒市民行车安全以及预防潮湿天气高发的呼吸道疾病、关节炎及皮肤病等疾病。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是实施例中所述室内数据采集系统的系统图；

图2是实施例中所述回南天自动气象观测系统的结构示意图；

图3是实施例中所述地表温度传感器设置示意图；

图4是实施例中所述室外温度传感器及室外数据采集器安装示意图。

具体实施方式

为了更充分的理解本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步介绍和说明。

实施例

参照图1至图4，本实用新型提供一种回南天自动气象观测系统。由于回南天是一种凝结出水现象，从回南天形成的物理过程可以看出，回南天本质是室外暖湿空气的露点超过室内物体表面温度，自动观测站观测到的室内物体温度、室外空气露点是判断回南天能否出现的关键要素。因此，综合集成自动气象站与室内地表温度/气温、室外气温/相对湿度的实时气象要素探测与采集，可为回南天预报提供直接有效的数据支撑，也是本发明主要解决的技术难题。

回南天自动气象观测系统的室内数据采集系统1及室外数据采集系统2组成。室外数据采集系统2主要监测要素为气温、相对湿度(或露点)、风向、风速、气压、降水等(气温和相对湿度必选)。室内数据采集系统1监测室内地表温度、室内气温。室内数据采集系统1及室外数据采集系统2的监测数据通过无线传输到数据采集处理中心3，数据采集处理中心3的后台业务软件对监测数据根据一定的算法进行回南天预报。

室内数据采集系统1包括传感器组件、数据采集器11、通信单元及电源系统，数据采集器11、电源系统及通信单元均设置在数据采集器机箱内。数据采集器11安装在室内，负责对室内气温、地温进行探测数据采集与处理。室内数据采集系统1的传感器包括气温传感器、湿度传感器、地表温度传感器12等。传感器分别通过信号电缆分别连接到数据采集器11，数据采集器11实时将探测数据发送至数据采集处理中心3。上述传感器和数据采集器11之间的连接电缆要穿PVC管或走线槽。传感器和采集器全部采用中国气象局业务许可的采集器和传感器即可完成回南天要素监测，无需任何新设备的开发或改进，方便实施。电源系统安装在数据采集器11的机箱内，其输入为室内220V交流电，其输出为+12V直流电，为数据采集器11提供稳定可靠的工作电源。通信单元通过RS232标准串口连接到数据采集器11，通过数据采集器11输出直流+5V电源供电，并将采集探测的数据通过GPRS网络发送到数据采集处理中心3。

室外数据采集系统2包括室外传感器组件、室外数据采集器、室外通信单元及室外电源系统，室外传感器组件包括气温传感器、湿度传感器、风向传感器、风速传感器等，各传感器分别通过信号电缆分别连接到各自相对应的室外数据采集器，室外数据采集器实时将探测数据发送至数据采集处理中心3。

数据采集处理中心3通过接收到室内数据采集系统1及室外数据采集系统2所采集的气象数据自动生成回南天预报服务。对于室外已经安装室外数据采集器21、气温及相对湿度的站点，如国家气象观测站或某地区域自动气象站等，可代替室外数据采集系统2。安装时，仅需在室内独立安装室内数据采集系统1即可。

1、室内观测点的选择

室内观测点选择在3层以上建筑的底层，下垫面13尽可能为平坦地板砖或大理石，其面积不小于10平方米，房间系自然通风状态，确保周边环境不受人为干扰。室内下垫面13测量点布设在房间的背阳处，尽量避免下垫面13受太阳直接辐射影响。

2、室内数据采集器的安装

数据采集器机箱安装在室内，采用爆炸螺丝固定在地面的安装方式，预留电源、信号管线。

3、室内的地表温度传感器12的安装

地表温度传感器12采用铂电阻温度传感器，用6mm直径的钻头在瓷砖或大理石表面钻一个深度1.5cm的孔，将单支铂电阻温度传感器(长度尽可能短，约1.5cm)垂直埋入地板，缝隙中填充入金属粉末，传感器表面和空气接触部分用硅胶抹平密封。

4、室内气温传感器的安装

气温传感器安装在百叶箱内，感应中心距离地面1.50米(±5厘米)，百叶箱支架用爆炸螺丝固定在地面。

5、室外数据采集系统2的安装

室外数据采集系统2包括室外传感器组件、室外数据采集器21及通信单元，室外传感器组件包括室外气温传感器22、室外湿度传感器、雨量传感器、气压传感器及室外风向风速传感器。室外气温传感器22和室外湿度传感器都安装在大百叶箱23内。室外风向风速传感器安装在风杆24上；雨量传感器安装在大百叶箱23的南边。各类仪器安置高度、方位的要求及其基准部位详见下表。大百叶箱23安装在仪器塔的立柱之间，底部距地面的距离为50cm～80cm。

仪器安置要求表

本实用新型利用室内数据采集系统1观测到的数据支撑回南天预报，从结构设计、安装调试到数据采集应用等方面进行研究，从实验结果来看，回南天自动气象观测系统对回南天预报的数据支撑能力大大提高，更加准确有效地为市民的日常生活、出行、防潮、保健提供参考，如衣物晾晒、食物受潮霉变、行车安全以及潮湿天气湿疹、皲裂、皮炎、脚气等皮肤疾病的预防等，获得广大公众点赞，提高了公众的满意度。

以上所述仅以实施例来进一步说明本实用新型的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本实用新型的实施方式仅限于此，任何依本实用新型所做的技术延伸或再创造，均受本实用新型的保护。