一体式气象站:全面环境监测的先进解决方案插图1

介绍

一体式气象站是一款多功能的环境监测解决方案,旨在提供各种天气参数的准确数据。这款先进的设备无缝地将风速、风向、温度、湿度、噪声水平、PM2.5和PM10颗粒浓度、二氧化碳(CO2)水平以及大气压力的测量融合成一个整体系统。设备采用标准的ModBus-RTU通信协议和RS485信号输出,具有长达2000米的出色通信范围。用户可以轻松地将数据传输到监控软件、PLC配置屏幕或进行二次开发。

广泛的应用领域

这款产品在需要精确环境数据的各种场景中都有广泛的应用。无论您需要测量温度和湿度、监测噪声污染、评估空气质量、测量CO2水平还是跟踪大气压力,C型一体式气象站都是一个可靠、安全、外观美观的解决方案。其简单的安装和坚固的结构确保了长时间的性能稳定性。

主要特点

一体式气象站提供了一系列卓越的特点:

  • 小巧轻便: 尽管功能强大,该气象站体积小巧且重量轻。采用高质量的抗紫外线材料,具有长寿命。
  • 高灵敏度传感器 该气象站采用高灵敏度传感器,确保信号稳定且精度高。
  • 优质组件: 重要组件采用知名供应商的产品,确保了产品的稳定性和可靠性。
  • 宽测量范围: 该气象站的特点是宽广的测量范围、出色的线性特性、优越的防水性能、易于使用、简便的安装以及远距离通信能力。
  • 多传感器一体化设计: 一体化的多传感器设计简化了安装,使其用户友好。
  • 风速和风向: 风速和风向组件经过精心设计和分配,转动惯量小,响应迅速。
  • 精确的噪声采集: 范围高达30dB至120dB的精确噪声测量。
  • CO2测量: CO2范围为0-5000ppm,分辨率为1ppm。
  • 温度和湿度测量: 使用瑞士进口传感器精确测量环境温度和湿度。
  • 宽大气压范围: 该气象站适用于0-120kPa的广泛大气压力范围,适用于各种海拔高度。
  • 专用485电路: 通过专用的485电路实现稳定通信,电压范围为10-30V。

主要技术参数

一体式气象站的技术规格如下:

  • 电源供应(默认): 直流电源(DC),10-30VDC
  • 最大功耗: 0.8W(RS485输出)
  • 精度:
  • 风速:±(0.2+0.03V)m/s(V代表风速,60%相对湿度,25℃)
  • 湿度:±3%相对湿度(60%相对湿度,25℃)
  • 温度:±0.5℃(25℃)
  • 大气压力:±0.15kPa @ 25℃ 101kPa
  • 噪声:±0.5dB(参考音准,94dB @ 1kHz)
  • PM2.5:颗粒计数效率:0.3μm处50%,0.5μm处98%。PM2.5精度:±3%FS(@100μg/m3,25℃,50%相对湿度)
  • CO2:±(50ppm+3%F·S)(25℃)
  • 测量范围:
  • 风速:0-70m/s
  • 风向:8个指示方向
  • 湿度:0%相对湿度 – 99%相对湿度
  • 温度:-40℃至+80℃
  • 大气压力:0-120kPa
  • 噪声:30dB至120dB
  • PM10 PM2.5:0-1000μg/m3
  • CO2:0-5000ppm
  • 长期稳定性:
  • 温度:≤0.1℃/年
  • 湿度:≤1%/年
  • 大气压力:-0.1kPa/年
  • 噪声:≤3dB/年
  • PM10 PM2.5:≤1%/年
  • CO2:≤1%/年
  • 响应时间:
  • 风速:≤0.5秒
  • 风向:≤0.5秒
  • 温度和湿度:≤1秒
  • 光照强度:≤0.1秒
  • 大气压力:≤1秒
  • 噪声:≤1秒
  • PM10 PM2.5:≤90秒
  • CO2:≤90秒
  • 输出信号: RS485输出,支持标准ModBus通信协议。

系统框架

一体式气象站:全面环境监测的先进解决方案插图3

尺寸说明

一体式气象站:全面环境监测的先进解决方案插图5

安装说明

一体式气象站:全面环境监测的先进解决方案插图7

接口细节

该设备接受10-30V的宽电压输入以供电。在连接485信号线时,确保A和B线正确连接,总线上多个设备的地址不发生冲突至关重要。

  • 电源:
  • 棕色:电源正极(10-30V DC)
  • 黑色:电源负极
  • 通信:
  • 绿色:485-A
  • 蓝色:485-B

请注意,此处提到的性能数据是在使用我们的测试系统和软件进行测试的条件下获得的。为了不断改进产品,我们保留更改设计特性和规格的权利。有关最新的技术参数,请参考我们的官方文档。在此提供的信息与最新产品规格之间存在差异时,将不会另行通知。

通信协议

通讯基本参数

编 码8 位二进制
数据位8 位
奇偶校验位
停止位1 位
错误校验CRC(冗余循环码)
波特率2400bit/s 、4800bit/s 、9600  bit/s 可设,出厂默认为 4800bit/s

数据帧格式定义

采用 ModBus-RTU  通讯规约,格式如下:

初始结构 ≥4  字节的时间

地址码 = 1  字节

功能码 = 1  字节

数据区 =N  字节

错误校验 = 16  位 CRC  码

结束结构 ≥4  字节的时间

地址码:为变送器的起始地址,在通讯网络中是唯一的(出厂默认 0x01)。

功能码:主机所发指令功能指示,本变送器只用到功能码 0x03(读取寄存器数据)。

数据区:数据区是具体通讯数据,注意 16bits 数据高字节在前!

CRC 码:二字节的校验码。

主机问询帧结构:

地址码功能码寄存器起始地址寄存器长度校验码低字节校验码高字节
1 字节1 字节2 字节2 字节1 字节1 字节

从机应答帧结构:

地址码功能码有效字节数数据一区数据二区数据N 区校验码低字节校验码高字节
1 字节1 字节1 字节2 字节2 字节2 字节1 字节1 字节

通讯寄存器地址说明

寄存器中的内容如下表所示(支持03/04功能码):

寄存器地址PLC 或组态地址内容操作定义说明
50040501风速值只读实际值的 10 倍
 501 40502 风力 只读实际值(当前风速对应的风级值)
 502 40503 风向(0-7 档) 只读实际值(正北方向为 0,顺时针增加数值,正东方为 2)
 503 40504 风向(0-360 ° ) 只读实际值(正北方向为 0 °顺时针增加度数,正东方为 90 ° )
50440505湿度值只读实际值的 10 倍
50540506温度值只读实际值的 10 倍
50640507噪声值只读实际值的 10 倍
 507 40508PM2.5 值(若选 CO2 类型设备则此寄存器为 CO2 值) 只读 实际值
 508 40509PM10 值(若选 CO2 类型设备则此寄存器为空) 只读 实际值
50940510大气压值(单位 kPa,)只读实际值的 10 倍

通讯协议示例以及解释

举例:读取变送器设备(地址 0x01)的实时风速值

问询帧

地址码功能码起始地址数据长度校验码低字节校验码高字节
0x010x030x01    0xF40x00    0x010x C40x04

应答帧

地址码功能码返回有效字节数风速值校验码低字节校验码高字节
0x010x030x020x00    0x7D0x780x65

实时风速计算:

风速:007D (十六进制)= 125 =>  风速 = 12.5 m/s

举例:读取变送器设备(地址 0x01)的风向值

问询帧

地址码功能码起始地址数据长度校验码低字节校验码高字节
0x010x030x01    0xF60x00    0x010x650xC4

应答帧

地址码功能码返回有效字节数风向值校验码低字节校验码高字节
0x010x030x020x00    0x020x390x85

风向计算:

风向:0002 (十六进制)= 2 =>  风向 =  东风

举例:读取变送器设备(地址 0x01)的温湿度值

问询帧

地址码功能码起始地址数据长度校验码低位校验码高位
0x010x030x01  0xF80x00  0x020x440x06

应答帧(例如读到温度为- 10. 1℃ , 湿度为65.8%RH)

地址码功能码有效字节数湿度值温度值校验码低位校验码高位
0x010x030x040x02  0x920xFF  0x9B0x5A0x3D

温度:当温度低于0℃时以补码形式上传

0xFF9B (十六进制)= – 101 =>  温度 = – 10. 1℃

湿度:

0x0292(十六进制)=658=>  湿度 = 65.8%RH

总结

一体式气象站代表了高精度、多功能的气象观测系统,适用于各种环境监测需求。其稳定性和便利性使其成为移动环境监测的首选之一。

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