简介：

FRT FWS800八要素一体气象站是我公司自主研制的先进传感器，专门用于测量多要素气象数据。该气象站可同时测量大气温度、大气湿度、风速、风向、气压、辐射和紫外线等八种主要气象要素。

FRT FWS800八要素一体气象站的设计旨在提供高效、可靠的气象数据采集解决方案，为气象监测领域的用户提供卓越的技术支持。

本手册深入解读了FRT FWS800监测站，介绍了其在气象数据采集领域的功能和特性，并提供了详细的使用说明，以确保用户对该监测站的操作有着清晰的了解。

手册还详尽阐述了FRT FWS800监测站的硬件方面，包括具体的连接方式和支持的协议接口。通过这一部分的介绍，用户可以获取有关设备与外部系统连接的具体信息，从而更好地整合监测站到其工作环境中。

标题: FRT 系列监测站产品使用手册

日期：2024年（版本1.27）

© FRONTTECH版权所有，没有允许任何部份不能被复制作为它用，在技术进步过程中，产品工艺及材料难免会发生一些更新，恕不另行通知。

FRT FWS800说明书

1使用前须知

1.1符号说明

  • image-20240313154208914 有关潜在人身伤害的重要须知

  • image-20240313152835775 有关设备正确使用的重要须知

1.2安全说明

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  • 仅由指定的合格专业人员进行安装和调试。

  • 严禁测量或接触带电部件。

  • 注意设备的技术参数以及存储和操作条件。

1.3指定用途

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  • 设备必须在指定的技术参数范围内运行。

  • 设备的运行条件和使用目的不能违反其设计初衷。

  • 修改或改装设备后将无法确保其安全和正常运行。

1.4错误使用

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  • 如果设备安装错误

  • 设备可能无法工作

  • 设备可能永久损坏

  • 如果设备跌落，可造成危险或伤害。

1.5质保要求

  • 除特殊产品型号外，保证期为12个月，从交货之日起生效。如果用户将设备用于指定用途之外，保证将不再有效。

1.6品牌名称

  • 凡涉及品牌名称的商标所有权，一律归相应持有人所有。

2 交货内容

  • 设备

  • 连接线

  • U型抱箍

  • 合格证

所有型号罗盘、加热和坡度可选。

3设备介绍

FRT系列监测站采用了业界最为先进的传感器技术，集成了主要环境气体和气象参数，可广泛用于气象、环保、城市扬尘、智慧城市、交通、电力、农业和智慧路灯等领域。

  • 超低功耗（小于0.4W），特别适用于功耗要求较高的电池供电系统。

  • 9 ~ 36V宽电源输入范围。

  • 具有高精度的日历时钟功能。

  • 工业级的防护外壳，保证了长期野外使用寿命大于10年。

  • 工业级的电气接口防护。

  • 标准数据输出协议。

4 参数介绍

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4.1 风

风速和风向测量，采用4个超声波传感器，可在各个方向循环进行测量。高频率和高灵敏度的超声波传输可以避免各种工业场所的电磁干扰，具有较高的可靠性。

设备所报告的风向表示风吹过来的方向。北表示为 0°，东表示为 90°，南表示为 180°，而西表示为 270°。

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4.2 气温和相对湿度

采用国际先进温湿度探头，以其独有的高精度在湿度测量方面独树一帜，结合了领先的传感器和集成电路技术，高精度、高性能和高可靠性温湿度探头传感器置于防辐射、通风良好的百叶罩内。与传统非通风式传感器相比，此类传感器在强辐射条件下测量精度更高。结合气压因素，可根据气温和相对湿度来计算露点、绝对湿度和混合比等参数。

4.3 气压

是基于微电子机械系统（MEMS）技术的气压传感器，通过一个内置传感器（MEMS），用于实时、准确地测量环境中的大气压力。

4.4 降雨量

光学雨量计是采用光学的原理，当有雨滴击中外表面时，内部光敏器件能得到光束强度的变化，通过对不同光束的变化输出一定的脉冲计数值，并可根据光束变化来反映雨滴的大小。

内部通过复杂的电路和数字信号处理检测细小的雨滴，对环境光的干扰已经滤除。也对外表面污损情况作了数据补偿。

监测传感器除了能检测到雨滴的外径大小，还可以模拟翻斗式雨量筒（精度：0.1mm）

无移动部件，凸面设计完成自我清洁。

通过内部发光LED来检测传感器是否运行正常。

4.5 太阳辐射

用于测量太阳的短波辐射（主要波段：350～1100nm），它利用硅光探测器产生一个正比于入射光的电压输出信号，为了减小余弦误差，并在仪器内安置一个余弦修正器，该辐射计可直接与数字电压表或数据采集器相连，进行辐射强度的测量。

4.6 紫外线指数

通过内置的光敏元件感应紫外线，可用于紫外辐射强度的测量

5 测量参数

测量值采用RS485协议（出厂设置）进行传输。

5.1 参数列表

风速 测量方法： 超声波
测量范围： 0 – 60m/s
分辨率： 0.1m/s
精度： ±0.3 m/s或3%
响应时间： 0.25s
单位： m/s
实际风速值：当前时刻的风速值
均风速值：设定时段内的算术平均风速值
最大风速值：采集间隔的最大风速值
最小风速值：采集间隔的最小风速值
风向 测量方法： 超声波
测量范围： 0 – 360°
分辨率： 1°
精度： < 3°，均方根误差，自1.0 m/s
响应时间 0.25s
实际风向值：当前时刻的风向值
平均风向值：设定时段内的算术平均风向矢量值
最大风向值：采集间隔内的最大风向值
最小风向值：采集间隔内的最小风向值
大气温度 测量方法： NTC
测量范围： -50°C ... +80°C
分辨率： 0.1°C
传感器精度： ± 0.3°C
实际温度值：当前时刻的温度值
大气湿度 测量方法： 电容式
测量范围： 0 ... 100% RH
分辨率： 0.1% RH
传感器精度：± 2% RH
实际湿度值：当前时刻的湿度值
大气气压 测量方法： MEMS传感器－电容式
测量范围： 400 - 1300hPa
分辨率： 0.1hPa
精度： ±0.3hPa
单位： hPa
实际气压值：当前时刻的气压值
降雨量 测量方法： 光学散射法
测量范围：0- 3250mm
分辨率：0.1mm
年累计雨量精度： 优于4%
最大瞬时雨量：0.4mm/s
累计降雨量：计算上电开始后的累计的降雨量值 注：当温度小于-5度，和辐射大800w/m2雨量不会计数
太阳辐射 测量方法： 硅光探测器
波长范围： 350nm～1100nm
测量范围：0～2000w/m2
紫外线指数 测量方法： 光敏元件
波长范围： 240nm～370nm
分辨率： 1级
测量指数范围：0～15 UVI

6 安装

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注：设备尺寸单位是mm

6.1 固定

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固定方式（出厂默认）1:抱箍式 固定方式（可定制）2：穿管式

​ 图 2：固定到桅杆

传感器支架设计安装在直径为60-76mm（固定方式1）和直径30mm以下（固定方式2）的的桅杆上。安装时需要用到下列工具：

  • 开口扳手或梅花扳手（SW13）

  • 指南针，用于调整风力计使其指向北面。

  • 松开螺母

  • 将传感器从上而下推入到桅杆上端

  • 均匀用力并拧紧螺母，直至碰到弹簧，此时传感器应仍可随意移动。

  • 将传感器朝北排列（用于风力计）

  • 将两个螺母旋转3圈并固定

6.2 朝北排列

当有测风传感器配置时，N为指向地理北方，传感器必须朝北排列（有罗盘的设备不需要朝北排列）。传感器上的箭头用于指明方向。

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​ 图3：朝北标志

步骤：

如果传感器已安装完毕，则首先均匀用力并松开两个螺母，直至传感器可轻松旋转。

  • 利用指南针标出朝北方向，并在地平线上固定一个参考基点。

  • 放置传感器，确保南北传感器均按照固定参考基点朝北排列。

  • 将两个螺母旋转3圈并固定。

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图 4：朝北排列 差 好

注：指南针指示的磁北极和地理北极并不完全一致，因此，在排列传感器时必须考虑所在位置的偏差（误差）。

误差与所在位置有关，最大误差可能超过15°（例如北美）。在中欧，误差可忽略（<3°）。有关这部分的其它更详细信息可在因特网上找到。

6.3 选择安装位置

6.3.1 概述

为气象传感器找到一个合适的位置对于获得有代表性的环境测量值很重要。该位置应代表一般关注区域。

为确保设备的正常运行，选择设备安装位置时请注意下列事项。

  • 桅杆安装地面应结实稳固。

  • 设备安装位置应便于维护。

  • 电源应稳定可靠，满足长期运行的要求。

  • 通过无线通信网络传输数据时应保证网络覆盖良好。

注：测量值的计算结果仅适用于设备安装处，不能据此扩大应用到其它区域或整条道路。

注意：

  • 安装设备到桅杆上时，只允许使用经过认证和测试的装置（导线和立管等）。

  • 必须遵守在此高度下作业有关的各项规范。

  • 合理选择桅杆尺寸并正确固定。

  • 桅杆必须按照规定进行接地。

  • 在路边或靠近公路处作业时，必须遵守相关的各项安全规范。

如果设备安装错误

  • 设备可能无法工作

  • 设备可能永久损坏

  • 如果设备跌落，可造成危险或伤害。

6.3.2 风力测量传感器

  • 安装在桅杆顶端

  • 安装高度距地面至少1.5米

  • 传感器周围应空旷，通常小于自身10倍距离的障碍物不会有明显影响风力的测量，所以传感器半径应不小于150米

注意：建筑物、桥梁、堤坝和树木可能会影响风力测量。同样，车辆经过时扬起的阵风也能影响风力测量。

7 连接

在设备组装的程序中，首要步骤涉及将该设备稳固地安装在一个立杆的顶部。此过程要求施加适当的力量，通过紧固螺丝的方式，确保U形抱箍与设备之间达到牢固的连接，以维持设备的稳定性。

在完成以上安装步骤后，在设备底部，可看到一个具备六个孔螺纹的连接件。这六个孔螺纹的设计旨在为后续连接提供多样性和可调性。用户应当根据实际需求，按照线标并插入适当的连接线，并确保其紧固稳固。

设备连接件：

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​ 图 5：连接

​

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​ 传感器连接线插头连接视图

引脚分配:

  1. 红色 供电电压正极

  2. 黑色 供电电压负极

  3. 黄色 RS485_A

  4. 蓝色 RS485_B

  5. 未分配

  6. 未分配

电缆标志符合DIN 47100.

注：插入设备之前先拆下保护帽(如果有配的话)。

如果设备连接不正确

  • 设备可能无法工作

  • 设备可能永久损坏

  • 可能导致设备短路

调试：

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7.1 供电电压

FWS 800监测站的供电电压为9-36V DC。所使用的电源装置必须经过认证，符合III级设备保护标准（SELV）。

7.2 RS485接口

设备中有一个电气隔离的半双工2线式RS485接口

8 维护

一般情况下设备无需维护。但是，建议每年进行一次功能测试。进行功能测试时，请注意下列事项：

  • 目测检查设备有无污泥。

  • 发出测量请求信号，检查传感器。

9 系统参数

电源： 9 - 36VDC +/- 10%

固定： 不锈钢桅杆支架，Ø 60 - 76mm

保护等级： III（SELV）

保护类型： IP65

存储条件

允许存储温度： -50°C … +80°C

允许相对湿度： 0 … 100% RH

工作条件

允许工作温度： -40°C … +80°C 可扩展-50°C … +80°C

允许相对湿度： 0 … 100% RH非凝结

允许气压： 400…1300HPa

2线式半双工RS485接口（可定制RS232通信）

数据位： 8

停止位： 1

奇偶校验： 无

可调整的波特率： 2400，4800，9600，19200，38400，115200等

外壳： （PC+ASA）

10 故障描述

描述 原因－修复

设备无法循环测量 检查电源

​ 检查接口连接

​ 设备标识符错误检查标识符

风速数据异常数据 检查风探头是否有水珠或异物遮挡

设备回复报文乱码 检查波特率等通信协议是否一直

​ 检查通信连接线缆是否连接

11 修理/校正维护

请务必联系生产厂商对故障设备进行检查和维修（如有必要）。请勿打开设备，任何情况下都不得擅自修理设备。

有关产品保证和修理等事宜，

请联系： 富奥通科技（北京）有限公司

电话：400-920-5385 010-62698458

电子邮箱：Sales@fronttech.com.cn 或联系本地分销商。