导读：CJY-1G前向散射能见度仪的使用和维护，本文给出了该型仪器的安装、校准及日常维护方法，关键词：CJY-1G能见度仪安装校准维护，下面主要介绍这种能见度仪的安装、校准与日常维护，在标定周期内使用校准板进行现场校准，第一次使用1个半月后现场校准一次，三、日常维护，定期清洁的时间间隔取决于仪器的使用环境，启动维护或维修程序，3.7定期检查、维护的情况应记入值班日志中，2CJY-1G型能见度仪使用说
CJY-1G前向散射能见度仪的使用和维护
（1.驻马店市气象局，河南 驻马店 463000）
摘 要：随着气象业务体制改革的不断深入，以前人工估测的能见度气象要素改为自动化仪器观测，洛阳凯迈（环测）公司生产的CJY-1G型前向散射能见度仪作为一种智能化的新一代大气能见度监测设备，2013年在各气象台站大量装备， 本文给出了该型仪器的安装、校准及日常维护方法，以期给用户工作中参考。
关键词：CJY-1G能见度仪 安装 校准 维护
能见度（Visibility），是反映大气透明度的一个指标，在气象学中，能见度用气象光学视程（MOR）表示。气象光学视程是指白炽灯发出色温为2700K的平行光束的光通量，在大气中削弱至初始值的5%所通过的路径长度。能见度和当时的天气情况密切相关。当出现降雨（雪）、雾、霾、沙尘暴等天气过程时，大气透明度较低，因此能见度较差。测量大气能见度一般可用目测的方法，但是，能见度的估计受许多主观的和物理的因素的影响，近年来，随着气象业务体制改革的不断深入和服务的需要，我国大部分气象台站都安装了能见度仪，基本实现了能见度的自动化观测。
CJY-1G能见度仪的发射器与接收器在成一定角度和一定距离的两处。接收器不能接收到发射器直接发射和后向散射的光，而只能接收大气的前向散射光。通过测量散射光强度，可以得出散射系数，从而估算出消光系数。
根据柯西米德定律计算气象光学视程（MOR）
MOR??ln(ε)
式中：MOR气象光学视程，ε为对比阈值，σ为消光系数。
当 ε＝0.05 时，有
即得出气象光学视程。
下面主要介绍这种能见度仪的安装、校准与日常维护。
一、CJY-1G能见度仪安装：
1.1能见度自动观测站址选择
? 前向散射能见度仪应安装在对
周围天气状况最具代表性的地
? 应不受干扰光学测量的遮挡物
和反射表面的影响，
? 要远离大型建筑物，
? 远离产生热量及妨碍降雨的设
施避免闪烁光源、树阴、污染
1.2仪器安装位置
CJY-1G前向散射能见度仪安装在
观测场内时，应在观测场西北角，与风杆
东西成行，与百叶箱南北成列。位置如图
若为三个百叶箱的观测场，能见度仪距西侧围栏7.5米。能见度仪接收端和发射端分别在南北方向。
1.3仪器的安装
水泥基座长60 cm×宽60 cm×深40cm，大风区可适当加大、加深），接收器和发射器的支架成南北向，接收器在南侧，发射器在北侧，采样区中心高度2.8m(±0.1m)。避免光学系统朝向强光源，和朝向诸如雪或沙之类的反射表面，高纬度地区要加遮光罩。
1.4其他事项
为了防雷、防鼠、防水和安装、维修方便，电缆应放入电缆沟内的金属线槽中。 具备防雷击电磁脉冲的措施，防雷安全要求和设计应符合行业标准的要求。
采集软件由厂家在设备出厂前安装在采集器中。业务软件安装方法按照软件技术操作手册进行，并按操作手册要求进行初始化和参数设置。
二、仪器校准
仪器在安装、维修后均应校准。
2.1仪器现场校准
在标定周期内使用校准板进行现场校准，现场校准应选择能见度很好（超过10km）的天气条件下进行，避免由于大气状况不同而导致的校准误差。避免在雨雪天气进行校准。
2.2校准板的安装
将校准板连接到横臂的卡箍上，拧紧导轨连接杆上的旋钮；调整校准板的位置，保持校准板中心与采样区中心位置基本重合，拧紧卡箍螺钉。
2.3校准方法
仪器现场校准时，设备至少稳定工作10分钟，输出稳定的观测值，若输出值在标准信号值±10%以内，说明仪器工作正常，若输出值在标准信号值±10%以外，需修改能见度仪校准参数，将仪器输出值校准在标准信号值±10%以内；参数修改完毕，至少稳定工作10分钟，确认输出值在标准信号值±10%以内，方可结束校准工作。
现场校准不能关闭电源，在现场校准期间，业务传输的分钟数据均按缺测处理。 现场校准工作情况均需记录到气簿―1备注栏中，注明现场校准起止时间。
2.4现场校准周期
第一次使用1个半月后现场校准一次；之后每6个月现场校准一次；每次维修仪器之后都应做现场校准。
三、日常维护
3.1透镜和遮光罩的清洁
定期清洁的时间间隔取决于仪器的使用环境，通常每2个月清洁1次。根据设备附近环境的情况，延长或缩短擦拭镜头的时间间隔（遇沙尘、降雪等影响能见度天气现象时，应及时清洁）。
? 用酒精浸湿脱脂棉，擦拭透镜，注意不要划伤透镜表面；
? 检查遮光罩和透镜表面，确保没有水滴凝结或冰雪覆盖；
? 擦除遮光罩内外表面上的灰尘。
3.2背景亮度传感器的清洁
通常每2个月清洁1次。具体同5.1。
? 用稀释清洁液浸湿的脱脂棉，轻轻擦拭清洁背景亮度传感器镜头；
? 擦除背景亮度传感器遮光罩内外的灰尘及其它污物。
守班期间，每个正点前10分钟应查看能见度自动观测数据。发现数据错误或异常应及时处理，启动维护或维修程序。
每日日出后和日落前巡视能见度仪，发现能见度仪（尤其是采样区）有蜘蛛网、鸟窝、灰尘、树枝、树叶等影响数据采集的杂物，应及时清理。
3.5 每月检查供电设施，保证供电安全。每三个月要对蓄电池进行充放电一次。
每年春季对防雷设施进行全面检查，复测接地电阻。
定期检查、维护的情况应记入值班日志中。对能见度自动观测数据有影响的还要摘入备注栏。检查时应尽量避免用手电筒等光源照射能见度观测设备。
四、常见故障判别及简单故障排除
故障1：终端计算机接收不到设备数据
这种情况大多可能是设备没有启动，或通讯未连接好，或通讯设置错误，或通讯设备故障导致的。 排故步骤如下：
检查设备（和通讯适配器）的电源是否连接，开关是否打开； 无通讯适配器的，检查设备与计算机的连接情况；
有通讯适配器的，检查设备与通讯适配器，通讯适配器与计算机的连接情况，通讯适配器面板上的指示灯是否点亮；
检查计算机上软件的通讯设置参数（端口、波特率等）是否正确； 切断电源，检查电控箱内的F1(2A)保险丝是否损坏；若损坏，则更换相应配件，最后接通电源。经过以上步骤，若故障仍无法排除，请与厂家联系。
故障2：设备观测的能见度值明显高于实际
这种情况可由多种原因造成，但大多数是由于发射器或接收器的光路被阻挡导致，需检查光路上是否有污物并清洁，清洁后等待10分钟，数据应恢复正常。 排故步骤如下：
检查发射器或接收器的遮光罩内是否被堵塞；若堵塞，则清除堵塞物。
检查发射器或接收器的透镜是否被严重污染；若污染，则用清水冲洗污物，用脱脂棉清洁透镜。
若气温持续低于0℃时，检查发射器或接收器的透镜表面是否有较多积雪等凝结物；有则说明窗口加热器出现故障，先切断电源，检查电控箱内F2(10A)保险丝是否损坏，若损坏则替换相应配件，最后接通电源。
经过以上步骤，若故障仍无法排除，请与厂家联系。
故障3：设备观测的能见度值明显低于实际值
这种情况大多数是由于设备的探测采样空间内有飞虫等干扰物存在，这些物体的反射光进入接收器，产生了类似于低能见度的强散射光效果。此时的能见度时间曲线会出现明显的跳动。 排故步骤如下：
检查设备采样空间及其附近是否有飞虫等干扰物的存在，清除后等待10分钟，数据应恢复正常。
经过以上步骤，若故障仍无法排除，请与厂家联系。
1 前向散射能见度仪观测规范（试行） 中国气象局 2009
CJY-1G型能见度仪使用说明书
洛阳凯迈（环测）公司
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你可能喜欢3.2.2校准方法；仪器现场校准时，设备至少稳定工作10分钟，输出稳；现场校准不能关闭电源，在现场校准期间，业务传输的；第一次使用1个半月后现场校准一次；之后每6个月现；第4章日常工作；前向散射能见度仪投入运行后，应做好日常巡视、维护；1.守班期间，每个正点前10分钟应查看能见度自动；2.每日日出后和日落前巡视能见度仪，发现能见度仪；3.无线传输的能见度仪器
3.2.2校准方法
仪器现场校准时，设备至少稳定工作10分钟，输出稳定的观测值，若输出值在标准信号值±10%以内，说明仪器工作正常，若输出值在标准信号值±10%以外，需修改能见度仪校准参数，将仪器输出值校准在标准信号值±10%以内；参数修改完毕，至少稳定工作10分钟，确认输出值在标准信号值±10%以内，方可结束校准工作。
现场校准不能关闭电源，在现场校准期间，业务传输的分钟数据均按缺测处理。 现场校准工作情况均需记录到气簿―1备注栏中，注明现场校准起止时间。 3.2.3现场校准周期
第一次使用1个半月后现场校准一次；之后每6个月现场校准一次；每次维修仪器之后都应做现场校准。
第4章 日常工作
前向散射能见度仪投入运行后，应做好日常巡视、维护等工作。现场维护操作中，观测员切忌长时间直视发射端镜头，避免损伤眼睛1。
1. 守班期间，每个正点前10分钟应查看能见度自动观测数据。发现数据错误或异常应及时处理，启动维护或维修程序。
2. 每日日出后和日落前巡视能见度仪，发现能见度仪（尤其是采样区）有蜘蛛网、鸟窝、灰尘、树枝、树叶等影响数据采集的杂物，应及时清理（可在基座、支架管内放置硫磺，预防蜘蛛）。及时清除太阳能板上的灰尘、积雪等。切忌长时间直视发射端镜头。
3. 无线传输的能见度仪器，每月定期检查无线通讯卡上的费用，提前充值。 4. 每月检查供电设施，保证供电安全。每三个月要对蓄电池进行充放电一次。 5. 每年春季对防雷设施进行全面检查，复测接地电阻。 6. 每两个月对无人值守的能见度站进行现场检查维护。
7. 一般每两个月定期清洁传感器透镜，可根据设备附近环境的情况，延长或缩短擦拭镜头的时间间隔（遇沙尘、降雪等影响能见度天气现象时，应及时清洁）。切忌长时间直视发射端镜头。
定期检查、维护的情况应记入值班日志中。对能见度自动观测数据有影响的还要摘入备注栏。检查时应尽量避免用手电筒等光源照射能见度观测设备。
（注：前向散射能见度仪在运行中，发射端镜头沿镜筒方向连续发射激光光束，长时间连续直射眼睛会损伤眼睛健康。应尽量避免长时间连续直视发射端镜头。）
5.1 分钟数据文件（V文件）
无论是单独设置的能见度观测站，还是包含能见度的多要素观测站，都必须有本分钟数据文件。
在地面气象要素分钟数据文件中增加分钟能见度数据文件（VIIiiiMM.YYY）。其中：V为能见度标识符；IIiii为区站号；MM为月份，高位不足补“0”；YYY为年份的后三位。
分钟能见度数据文件第一次生成时应进行初始化，初始化的过程是：首先检测分钟能见度数据文件是否存在，如无当月分钟能见度数据文件，则生成该文件，要素位置一律存相应长度的“-”字符（即减号）。
分钟能见度数据文件分为三段，第一段为参数段，第二段为1分钟平均数据段，第三段为十分钟平均数据段。
第一段为参数行，长度306字节，内容如下表：
表5.1 参数名称与长度
日20时00分结束，每条记录306字节，记录的第1～4个字节为日时，第5个字节开始为能见度分钟数据，每个数据5个字节，高位不足补空格，即5～9位为第1分钟的记录，10～14为第2分钟的记录……，如此类推，300～304为第60分钟的记录，回车换行结束。
第三段为十分钟平均能见度数据段，每日24条记录，前日20时01分开始，当日20时00分结束，每条记录306字节，记录的第1～4个字节为日时，第5个字节开始为能见度十分钟数据，每个数据5个字节，高位不足补空格，即5～9位为第1分钟的记录，10～14为第2分钟的记录……，如此类推，300～304为第60分钟的记录，回车换行结束。
记录缺测时，用相应位长的“/”填充。
5.2 正点数据文件（Z文件）和实时地面气象要素数据文件（ZZ.TXT）
包含能见度的多要素观测站，应有正点数据文件和实时地面气象要素数据文件。 按照现有规定执行。
5.3 月数据文件（A文件）
包含能见度的多要素观测站，在月数据文件中增加方式位B。
当方式位X=B时，每天录入24次定时能见度10分钟平均值，共24组，分为2个记录，每个记录为12组，每组5位数。
5.4 实时报文数据文件（长Z文件）
按照现有规定执行。
使用前向散射能见度仪进行观测的台站，在进行记录处理与气象报告的编制时可按照相关业务规定，使用自动观测的能见度值代替人工目测的能见度值。
6.1 能见度的取值
前向散射能见度仪提供的能见度数据有：1分钟能见度值（也称为瞬时值）和10分钟平均值（10分钟滑动平均值）。
观测、记录和各类数据文件中的能见度（含最小能见度）均取自动观测的10分钟平均值，以米为单位；气象报告中的能见度用10分钟平均值，按照去尾法算出以0.1千米为单位的数值，再按照现有编报规定编报；定时报（天气报、加密报、航空报）中能见度取观测时段内的最小10分钟平均值；非定时报（危险报、解除报、重要报）中能见度取现象发生时的10分钟平均值。
数据传输协议要求
当前向散射能见度仪作为自动站的一个传感器挂接时，其数据传输协议和格式应满足《新型自动气象（气候）站功能规格书》相关要求。
当前向散射能见度仪作为一个独立设备运行时，其采集器与数据终端之间应按以下要求进行数据传输。
（1）通信采用标准RS-232串口，通信波特率9600bps，8个数据位，1个停止位，无校验。
（2）实时上传数据，每一条记录50 Byte（含回车换行符），ASCII字符明文传输，每个参数值间用一个空格间隔
表1 实时上传的数据格式表
注：日期为“年年年年月月日日”，时间为“时时分分秒秒”，质量控制码依照《新型自动气象（气候）站功能规格书》编制，各参数高位不足补“0”。“报警码”、“保留字符”、“回车换行”三者间没有空格。
包含各类专业文献、中学教育、各类资格考试、外语学习资料、应用写作文书、行业资料、文学作品欣赏、14前向散射能见度仪观测规范(试行)等内容。　
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作者：张雪峰 王玉萍 来源期刊：《自然科学(文摘版)》{2015}年 第10期 格式：PDF 页数：1页
摘要：本文介绍前向散射能见度仪自动观测技术，阐述前向散射能见度仪的工作原理、现场校准与维护、记录处理等内容。有利于推进能见度要素观测的自动化进程，提升能见度观测的准确度，满足气象业务、公共服务、专业服务和科学研究的需求。
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