Назначение
Станции метеорологические ASPG (далее - метеостанции ASPG) предназначены для измерений метеорологических параметров: температуры и относительной влажности воздуха, температуры основания (на глубине 50 и 300 мм) и поверхности дорожного полотна, скорости и направления воздушного потока, а также толщины слоя осадков на поверхности дорожного полотна.
Описание
Принцип действия станций ASPG основан на измерении первичными измерительными преобразователями различных метеорологических параметров. Метеорологические параметры преобразуются в цифровой код измерительными преобразователями и поступают на главный пункт сбора данных для последующей обработки, регистрации, архивации и передачи данных для мониторинга текущих метеоусловия и состояния дорожного покрытия.
Принцип действия первичных измерительных преобразователей:
- измерения температуры воздуха и поверхности дорожного полотна основаны на зависимости электрического сопротивления платины от температуры окружающей среды;
- измерения относительной влажности воздуха основаны на изменении емкости полимерного конденсатора в зависимости от относительной влажности воздуха;
- измерения скорости воздушного потока заключаются в преобразовании частоты вращения крыльчатки чашечного типа в электрический сигнал, пропорциональный скорости воздушного потока или же основаны на ультразвуковом принципе действия;
- измерения направления воздушного потока основаны на преобразовании угла поворота флюгарки в электрический сигнал с помощью оптического регистратора угла поворота или основаны на ультразвуковом принципе действия;
- измерения толщины слоя воды/снега на дорожном покрытии основаны на радиоволновом принципе действия.
Конструктивно станции ASPG выполнены по модульному принципу и состоят из модуля измерительного, модуля центрального устройства и устройств отображения в виде светодиодного табло различных исполнений, а также охранных камер для наружного наблюдения.
Модуль измерительный состоит из первичных измерительных преобразователей метеорологических параметров. Первичные измерительные преобразователи размещены на траверсах, которые крепятся на метеорологической мачте, а также вмонтированы в дорожное полотно.
Модуль центрального устройства (далее - МЦУ) включает в свой состав регистратор данных RC30 со встроенным программным обеспечением, блок питания, коммуникационное и технологическое оборудование. Электронное оборудование МЦУ размещается в металлическом шкафу типа STM, обеспечивающем защиту от неблагоприятных условий внешней среды. Корпус крепится на метеорологической мачте.
Перечень первичных измерительных преобразователей приведен в таблице 1.
| Канал измерений | Первичный измерительный преобразователь |
| Канал измерений температуры воздуха | Датчик температуры (термопреобразователь сопротивления платиновый с НСХ чувствительного элемента (ЧЭ) типа «Pt100» по ГОСТ 6651-2009); датчик температуры и относительной влажности комбинированный HygroClip HC2A-S3 |
| Канал измерений относительной влажности воздуха | Датчик температуры и относительной влажности комбинированный HygroClip HC2A-S3 |
| Каналы измерений температуры дорожного полотна | Датчик дорожный комбинированный CDR15321 (3 измерительных канала) |
| Канал измерений скорости и направления воздушного потока | Датчик направления ветра KRW 1.1; датчик скорости ветра PRW 1.1; датчик скорости и направления ветра WindSonic |
| Канал измерений толщины слоя воды и снега | Датчик дорожный комбинированный CDR15321 |
Станции автоматические дорожные метеорологические ASPG работают круглосуточно, сообщения о метеорологических параметрах передаются непрерывно или по запросу. Электропитание метеостанций может осуществляться от внешнего источника тока или встроенной аккумуляторной батареи. Подключение к станциям осуществляется через сеть GSM GPRS.
Общий вид измерительных компонентов метеостанций ASPG представлен на рисунке 1. Структурная схема метеостанции ASPG представлена на рисунке 2.
Датчик скорости и направления ветра Датчик дорожный комбинированный CDR15321
WindSonic
В металлическом шкафу метеостанции ASPG предусмотрено наличие двух внутренних замков и двух элементов для навесного замка и для пломбы, кроме того, шкаф, в котором размещен регистратор RC30, имеет систему мониторинга и сигнализации открытия двери.
Схема пломбирования метеостанций ASPG от несанкционированного доступа представлена на рисунке 3.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) станций ASPG состоит из встроенного и автономного ПО.
Метрологически значимым является только встроенное ПО, которое обеспечивает автоматический сбор и обработку измеренных данных и дальнейшее их преобразование в цифровой код. Встроенное ПО установлено в энергонезависимой памяти цифрового регистратора RC30 на заводе-изготовителе во время производственного цикла, доступ пользователя к нему полностью отсутствует и в процессе эксплуатации изменению не подлежит.
Автономное ПО представляет собой пакет, входящий в комплект поставки метеостанции и устанавливаемый на персональный компьютер, и предназначено для отображения результатов измерений, регистрации и архивирования измеренных данных.
Идентификационные данные встроенной части ПО приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | rc30 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже | 7.6 |
| Цифровой идентификатор программного обеспечения | отсутствует |
Идентификационные данные автономной части ПО приведены в таблице 3.
Таблица 3
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | MeteoViewer |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже | 5.3.0 |
| Цифровой идентификатор программного обеспечения | отсутствует |
Уровень защиты встроенного программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «высокий» в соответствии с рекомендацией по метрологии Р 50.2.077-2014, программное обеспечение защищено от преднамеренных изменений с помощью специальных программных средств.
Технические характеристики
Метрологические и основные технические характеристики метеостанций ASPG приведены в таблицах 4, 5.
Таблица 4 - Метрологические характеристики метеостанций ASPG
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений температуры воздуха (ТС с НСХ «Pt100»), °C | от -50 до +85 |
| Класс допуска ЧЭ ТС по ГОСТ 6651-2009 | А, 1/10 B |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры воздуха (Pt100), °С: - для ЧЭ с классом допуска «1/10 В» - для ЧЭ с классом допуска «А» | ±0,1 (в диапазоне от -10 до +10 °С включ.), ±0,5 (в остальном диапазоне); ±0,2 (в диапазоне от -10 до +10 °С включ.), ±0,5 (в остальном диапазоне) |
| Диапазон измерений температуры воздуха (HygroClip HC2A-S3), °C | от -40 до +80 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры воздуха (HygroClip HC2A-S3), °C | ±(0,1+0,0017|t|), где t - значение измеряемой температуры |
| Диапазон измерений относительной влажности воздуха (HygroClip HC2A-S3), % | от 0 до 100 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений относительной влажности воздуха (HygroClip HC2A-S3), % | ±2,0 |
| Диапазон измерений температуры дорожного полотна (CDR15321), °C | от -40 до +60 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры дорожного полотна (CDR15321), °C | ±0,2 (в диапазоне от -15 до +10 °С включ.), ±0,8 (в остальном диапазоне) |
| Диапазон измерений толщины слоя осадков (CDR15321), мм | от 0 до 4,5 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений толщины слоя осадков (CDR15321), % (от диапазона измерений) | ±12 |
| Диапазон измерений скорости воздушного потока (PRW1.1), м/с | от 0,1 до 30 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений скорости воздушного потока в диапазоне измерений от 0,1 до 10 м/с включ. (PRW1.1), м/с | ±0,5 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений скорости воздушного потока в диапазоне измерений св. 10 до 30 м/с (PRW1.1), % (от диапазона измерений) | ±4,0 |
| Диапазон измерений направления воздушного потока (KRW1.1), ° | от 0 до 359 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений направления воздушного потока (KRW1.1) при передаче данных через параллельный порт 6-битным кодом Грея, % (от диапазона измерений) | ±7,0 |
| Диапазон измерений скорости воздушного потока (WindSonic), м/с | от 0,1 до 30 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений скорости воздушного потока (WindSonic), % (от диапазона измерений) | ±4,0 |
| Диапазон измерений направления воздушного потока (WindSonic), ° | от 0 до 359 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений направления воздушного потока (WindSonic), % (от диапазона измерений) | ±5 |
| Диапазон измерений сигналов напряжения постоянного тока (RC30), В | от -2 до +2; от -10 до +10 |
| Диапазон измерений сигналов силы постоянного тока (RC30), мА | от 0 до 20; от 4 до 20 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений напряжения и силы постоянного тока (RC30), % (от диапазона измерений) | ±0,1 |
| Диапазон измерений электрического сопротивления (RC30), Ом | от 70 до 140; от 700 до 1400 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений электрического сопротивления (RC30), % (от диапазона измерений) | ±0,02 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Электрическое питание от источника переменного тока: - напряжение, В - частота, Гц | 220 50 |
| Напряжение питания измерительных преобразователей от источника постоянного тока, В | от 3,2 до 30 |
| Максимальный потребляемый ток, мА, не более | 16 |
| Максимальная потребляемая мощность, Вт, не более | 100 |
| Время установления показаний (выходного сигнала), с, не более | 10 |
| Интерфейсы связи | RS232, RS422, RS485, USB, GPIO, NMEA |
| Средняя наработка на отказ (с доверительной вероятностью 0,9), ч, не менее | 11 000 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
| Климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69 | УХЛ |
| Рабочие условия эксплуатации регистратора RC30: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность воздуха, % | от -40 до +60 до 95 |
| Габаритные размеры, мм, не более - датчик температуры Pt100 - датчик температуры и влажности HC2A-S3 - дорожный датчик CDR15321 - датчик скорости и направления ветра WindSonic - датчик скорости ветра PRW 1.1 - датчик направления ветра KRW 1.1 - цифровой регистратор RC30 | 06x40 015x83 0110x65 0142x160 270x60x190 060x280 (длина стрелы 450) 170x60x180 |
| Масса, г, не более - датчик температуры Pt100 - датчик температуры и влажности HC2A-S3 - дорожный датчик CDR15321 - датчик скорости и направления ветра WindSonic - датчик скорости ветра PRW 1.1 - датчик направления ветра KRW 1.1 - цифровой регистратор RC30 | 50 10 1900 (с кабелем 15 м) 500 500 600 1060 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом. Комплектность средства измерений
Таблица 6 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Станция метеорологическая | ASPG | 1 шт.* |
| Руководство по эксплуатации | 26.51.12.001.95720398 РЭ | 1 экз. |
| Паспорт | 26.51.12.001.95720398 ПС | 1 экз. |
| Программное обеспечение на CD-диске | MeteoViewer 5.3.0 | 1 экз. |
| Методика поверки | МП 207-054-2018 | 1 экз. |
| * тип и количество датчиков, входящих в состав станции, определяются заказом. |
осуществляется по документу МП 207-054-2018 «Станции метеорологические ASPG. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 30.12.2018г.
Основные средства поверки:
Рабочий эталон 3-го разряда по ГОСТ 8.558-2009 - термометр сопротивления эталонный ЭТС-100 (Регистрационный № 19916-10);
Рабочий эталон 2, 3 разрядов по ГОСТ 8.547-2009 - измеритель комбинированный Testo 645 с зондом 0636 9741 (Регистрационный № 17740-12);
Рабочий эталон 2-го разряда по ГОСТ 8.547-2009 - генератор влажного газа HygroGen (Регистрационный № 32405-11);
Рабочий эталон 1 разряда по ГОСТ 8.886-2015 - анемометр электронный ЭА-70(0) (Регистрационный № 38822-08);
Аэродинамическая измерительная установка 1-го -2-го разрядов по ГОСТ 8.886-2015; Лимб по «ГПС для средств измерений плоского угла» (Приказ Росстандарта № 2482 от 26.11.2018 г.);
Штангенциркуль серии 605 (Регистрационный № 52414-13);
Измеритель температуры многоканальный прецизионный МИТ 8.15(М) (Регистрационный № 19736-11);
Термостаты переливные прецизионные ТПП-1 (Регистрационный № 33744-07); Калибратор многофункциональный и коммуникатор ВЕАМЕХ MC6 (-R) (Регистрационный № 52489-13);
Мера электрического сопротивления многозначная МС 3071 (Регистрационный № 66932-17).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия
ГОСТ 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерения температуры
ГОСТ 8.547-2009 Государственная поверочная схема для средств измерений влажности
газов
ГОСТ Р 8.886-2015 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений скорости воздушного потока
Техническая документация фирмы-изготовителя
76505-19: Методика поверки МП 207-054-2018Скачать7.1 Мб