1、附件2降水現象儀功能規格需求書試行版中國氣象局綜合觀測司2021年11月1前言 11.1目標 11.2適用范圍 11.3編寫依據 12功能要求 22.1觀測要求 22.2數據格式 23組成結構 23.1傳感器 23.2數據采集 23.3外圍設備 23.4采集軟件 24技術要求 35環境適應性要求 35.1氣候條件 35.2生物條件 35.3機械條件 45.4電磁兼容性要求 4電磁騷擾限制要求 4電磁抗干擾度要求 56電源要求 57可靠性要求 58可維護性要求 59平安要求 69.1標記要求 6產品標識 6熔斷器 6電源開關 6電擊危險 6其他標記 69.2文件要求 69.3結構平安 89.4電

2、氣平安 8941防電擊危險 8942保護接地措施 8943過流保護 9944根本電氣平安要求 910防雷要求 1010.1 一般要求 1010.2直接雷擊的防護措施 1010.3雷擊電磁脈沖的防護 10屏蔽措施 10等電位連接和采用公用接地系統 10供電系統電涌保護措施 1011結構和外觀要求 1111.1 機械結構要求 1111.2機械強度要求 1111.3材料與涂覆要求 1111.3.1 材料要求 11涂覆要求 1111.4外觀要求 121前言降水是指從天空降落到地面上的液態或固態的水，降水現象觀測是地面氣象觀測的根本內容之一。實現降水現象自動觀測，將有效提高觀測的頻次和質量，為預報效勞提

3、供更多有價值的氣象信息和觀測產品，是 氣象觀測自動化的重要組成局部。本需求書在?天氣現象儀 功能規格需求書試驗版?的根底上，根據降水類天氣現 象的實際觀測需求修訂而成。本功能需求書由中國氣象局氣 象探測中心牽頭編寫。1.1目標本功能規格需求書以實現降水現象自動化觀測為目標， 以天氣預報、氣候預測、人工影響天氣、氣象效勞的需求為 出發點，依托?天氣現象儀功能規格需求書試驗版?，提出降水現象儀的根本功能需求，旨在指導降水現象儀的設 計、研發與使用。1.2適用范圍本需求書適用于地面氣象觀測中降水現象儀的研發、考核、定型和使用。1.3編寫依據?地面氣象觀測標準?中華人民共和國氣象行業標準，2007 年

4、?氣象儀器和觀測方法指南 第七版?世界氣象組織，2005 年?綜合氣象觀測系統開展規劃2021-2021年?中國氣象局，2021年?新型自動氣象氣候站功能規格書?中國氣象局，2021 年2功能要求能夠自動實現降水天氣現象要素觀測，數據采樣、存儲 和處理，并按照規定數據格式輸出。2.1觀測要求觀測要素：實現對雨、毛毛雨、雪、雨夾雪、冰雹等5種天氣現象的自動觀測與識別。2.2數據格式以中國氣象局氣象探測中心發布的?地面觀測氣象數據 字典?中天氣現象局部數據格式為準。3組成結構降水現象儀由傳感器、數據采集、外圍設備，及相關軟 件構成等局部組成。3.1傳感器降水傳感器檢測降水信號，并區分降水類型。3.

5、2數據采集數據采集局部指數據采集箱，內含接口單兀、中央處理單元、存儲單元等。3.3外圍設備外圍設備包括供電電源和通訊接口等。3.4采集軟件采集軟件運行在數據采集控制單兀中，應包含數據采 集、通信、控制、支持時間同步、采集參數自動保存、自重 啟、降水現象觀測與識別、參數設置與信息查看等功能。4技術要求1 降水類天氣現象識別準確率：不小于 90%2 資料輸出頻次：1min5環境適應性要求5.1氣候條件工作溫度：40 C+ 50 C相對濕度：10%100%大氣壓力：4501060hpa太陽輻射：1120w/m 2降水強度：06 mm/min5.2生物條件降水現象儀應采取適當的防霉菌措施，但除非使用在

6、特 殊的環境條件或使用方有要求時，不必通過長霉試驗來鑒定 其抗霉菌能力。降水現象儀應采取適當的防止動物損壞措施，如鼠咬、 蟻啃等。工作在正常大氣條件下的降水現象儀，應在材料、外表 涂覆和工藝上采取相應的措施，使其具有一定的抗化學活性 物質危害的能力。鹽霧試驗時間應不少于48小時，其他試驗條件符合有關行業或國家標準的要求。5.3機械條件正弦穩態振動：位移1.5mm加速度 5 m/s2頻率 29Hz ; 9200Hz非穩態振動沖擊：峰值加速度 40m/s 2自由跌落：高度0.25m傾跌角度：30 °5.4電磁兼容性要求電磁騷擾限制要求降水現象儀電源端口和信號端口的傳導騷擾限制要求 分別見

7、表1和表2。表1電源端口傳導騷擾限值頻率范圍MHz限值dB卩V準峰值平均值0.15 0.566 5656 460.5556465306050表2信號端口傳導共騷擾限值頻率范圍MHz電壓限值dB卩V電流限值dB A準峰值平均值準峰值平均值0.15 0.584 7474 6440 3030 200.5 3074643020降水現象儀電源端口和信號端口的輻射騷擾限值應滿足表3的要求。表3在10m距離測量的輻射騷擾限值頻率范圍MHz限值dB 口 V/m30 23030230100037542電磁抗干擾度要求降水現象儀的各端口電磁抗擾度要求應滿足表 4的要求。表4端口電磁抗擾度要求內容試驗條件交流電源端

8、口直流電源端口控制和信號端口1.2/50卩S電壓8/20卩S電流浪涌沖擊抗擾度線對地：土 2KV線對地：土 1KV線對地：土 1KV電快速瞬變脈沖群抗擾度± 2KV 5Kz± 1KV 5Kz± 2KV 5Kz80MHZ-1000 MHz80MHZ-1000 MHz80MHZ-1000 MHz射頻電磁場輻射抗擾度3v3v3v80% AMk (1KHz)80% AMk (1KHz)80% AMk (1KHz)靜電放電抗擾度接觸放電：土 4KV空氣放電：土 8KV接觸放電：土 4KV空氣放電：土 8KV接觸放電：土 4KV空氣放電：土 8KV6電源要求1接入電源為交流單

9、相電源2電壓：220V ±15%3交變頻率：50 ±2.5 Hz7可靠性要求產品應進行可靠性設計、試驗和驗證工作。可靠性： MTBFQ1 為000小時8可維護性要求整個系統易于擴展和維修。各部件的結構設計應充分考 慮維修的方便性、快捷性和不易誤操作性。接線標志清晰不 易混淆，應采取充分的措施保證即使非專業人員操作也不易 產生誤操作。提供傳感器和通訊的狀態監控。平均維修時間MTTR 要求：w 40 min9平安要求9.1標記要求產品標識降水現象儀至少應標明：制造廠商名或商標或識別標記制造廠商規定的產品型號、名稱或型號標志數據采集器的型號、名稱和序列號傳感器的型號、名稱和序列號

10、熔斷器在每一熔斷器座上或其就近處標上標記，該標記應標出 熔斷器的額定電流，如果該熔斷器能裝上不同電壓額定值的 熔斷器，那么還應同時標出熔斷器的額定電壓。電源開關電源開關應標明電源“通斷位置。電擊危險使用市電的降水現象儀應在外殼顯著位置設“留神電擊 危險平安標記。其他標記降水現象儀的其他標記要求和方法應符合有關行業和 國家標準的要求。9.2文件要求隨同降水現象儀應提供含有下述內容的文件：技術說明 書和使用或操作說明。從上述文件能夠獲得技術幫助的制造廠或供貨方的名稱、地址和盡可能多的通訊聯系方式、所有必要警告及注意 事項，防止人員傷亡或設備損壞，此外還必須包括以下根本 內容：1簡介內容包括設備在現

11、場可更換組件的逐項說明。降水現象儀額定工作條件，如：供電電壓或電壓范圍， 頻率或頻率范圍，以及功率或電流的額定值；所有輸入和輸 出連接的詳細描述；為降水現象儀設計給定的環境條件范 圍。2安裝包括：場地布置、定位和安裝和調試要求；保護接地說 明；與電源的連接；具體維護要求。3操作包括：在所有工作狀態下，操作控制鍵的識別和使用； 損耗材料更換的說明；清潔說明。4維護為平安目的所需，由用戶進行的預防性維護和檢查應在 說明書中詳細給出。包括傳感器在現場維護時需要的所有常 規維護維修程序。由常規維護進度表和詳細維護流程組成。 所有需要維護的工程名稱及部件號、制造商都應逐一列出。 提供詳細的校準程序。5

12、部件清單包括：工程名稱、參考標識、廠商代碼和零件編號。6圖紙包括所有大號圖紙。印刷電路版的原理圖、裝配圖、面 板和機箱連接線。此外，還應提供性能測試報告、環境測試報告、功能檢 測報告、一般性檢查報告等，用于降水現象儀的質量評定。9.3結構平安降水現象儀結構上的棱緣或拐角，應倒圓和磨光。對于在產品壽命期內無法始終保持足夠的機械強度而 需要定期維護或更換的部件，應在產品使用說明書上醒目地 載明更換周期，并著重注明不這樣做的危險性。用作電氣連接或其他連接的螺釘連接件，如果其松脫或 損壞會影響平安，所以應能承受正常使用時的機械壓力。室外無防護條件下使用的降水現象儀或部件，如無特殊 要求，其外殼防護等級

13、應規定為IP65。9.4電氣平安防電擊危險機箱內帶危險電壓的導電部件都應有防護措施，足以避 免操作人員可能用手或一般維修工具直接接觸。把危險電壓引入機箱的導線在穿過機箱外殼處應有絕 緣防護措施，這些導線進入機箱后應適當走線和固定，機箱 內所有和這些導線可能直接接觸的金屬零部件都應有接地 措施，以防一旦導線絕緣損壞，這些金屬零部件不致帶有危 險。保護接地措施降水現象儀各獨立部件和傳感器都應有保護接地措施。各保護接地線不應構成回路，應在導電的底板或機架上 設置一個點，作為保護接地、電源接地的公共接地點。從這 點到地的連接應連續永久，連接導線截面積不小于16mm2接地端子或接地接觸件與需要接地的零部

14、件之間的連接電 阻不應超過0.1 Q。過流保護使用市電的降水現象儀，必須對一次電路設置過流保護 裝置。根本電氣平安要求(1 )絕緣電阻使用市電供電時，在電源的初級電路和機殼絕緣電阻不 小于2M Q。使用12V直流電源供電時，電源初級電路和機 殼間絕緣電阻，不應小于1M Q。(2 )泄漏電流使用市電供電時，降水現象儀泄漏電流值不得超過3.5mA。(3 )抗電強度使用市電供電的降水現象儀，電源的初級電路和機殼間 應能承受幅值1500V，電流5mA的沖擊耐壓試驗，歷時一 分鐘，試驗中不應出現飛弧和擊穿。試驗結束后儀器能正常 工作。使用低壓直流電源供電的降水現象儀，電源的初級電路 和機殼間應能承受幅值

15、 500V，電流5mA的沖擊耐壓試驗， 歷時一分鐘，試驗中不應出現飛弧和擊穿。試驗結束后儀器能正常工作10防雷要求10.1 一般要求應具備防直接雷擊和防雷擊電磁脈沖的措施，防雷平安要求和設計應符合行業標準的要求。防雷類別確實定：根據QX4-2000第6條的規定確定防 雷類別。10.2直接雷擊的防護措施降水現象儀的傳感器、室外采集器、供電系統、無線通 訊的天線等，應處在接閃器的保護范圍內。防直接雷擊的沖 擊接地電阻應不大于 10 Q。10.3雷擊電磁脈沖的防護屏蔽措施傳感器的信號線應采用屏蔽電纜，采用非屏蔽電纜時， 應外穿金屬管。電纜的屏蔽層和金屬管下端應接到地網上。 降水現象儀到室內的電纜線應

16、敷設在電纜溝內。敷設電纜溝 有困難時，在入戶前應穿金屬管埋地。等電位連接和采用公用接地系統當各傳感器分散布設時，應采用共用接地系統地網 將所有金屬部件就近連接到該接地系統上。共用接地系統地網的接地電阻應不大于4 Q。供電系統電涌保護措施降水現象儀采用電網或自備發電機供電時，應在交流配 電盤處加裝沖擊通流量 limp不小于12.5kA的SPD ;在室內微機電源用電插座上，加裝標稱通流量In不小于5kA 的 SPD ;在室外采集器電源用電箱內，加裝標稱通流量In不小于20kA 的 SPD ；供電系統的電涌保護器的安裝要求，應符合將要公布的QX2規定；11結構和外觀要求11.1機械結構要求機械結構應利于裝配、調試、檢驗、包裝、運輸、安裝、 維護等工作，更換部件時簡便易行。各零部件應安裝正確、牢固，無機械變形、斷裂、彎曲 等，操作局部不應有遲滯、卡死、松脫等。11.2機械強度要求降水現象儀和各種部件， 如立柱、傳感器安裝支撐件等