総合気象観測システム(AWS)

機器選定ガイド

 
筑波大学八ヶ岳演習林の例(既存ポールを使用)
Q&A集、他社システムとの比較はこちらです。 以下は例)
疑問点 回答例
施設のコンセプト 恒久的、長期的な観測所を更新・構築する場合は通常10年更新に耐えられ、かつ気象庁検定クラスの機器を、仕様とします。
新設の場合
Q1) どの程度のランクの機器が必要か?

A1) 第3者にデータを提供する可能性がある場合、営利目的でなくても気象庁検定を取得したセンサーが必要です・・・
更新の場合
 ・従来システムは錆が多く、大がかり  

軽くシンプルになります

  
観測概念図             システムブロック図

以下、項目別に解説します

測定要素
センサー
測定
通信
避雷対策
電源
ソフトウェアー
保守

標準システム Weather ROBOはこちら
測定要素
一般的には以下の要素を測定します。
目的により、観測要素の必要度が異なります。
近くに気象台がある場合は無理して測定しなくても良い要素もあります。
近くにアメダス、気象台があっても地域差が大きい◎項目は、測定した方がいい項目です。
また、気象台のデータは即時的にデータをもらえないのもデメリットです。

目的→
要素↓
総合気象での重要度 農業関係
重要度
防災関係
重要度
ローカル度(地域的なものか?) アメダス 気象台 何に役立つか
風向風速 災害時の状況把握
病害虫の指標
風向による
風力エネルギーの基礎データ
気温湿度
気温のみ
生物にとって基本条件
生育条件
消防では、実効湿度を計算するのに必要
日射量 × 天気(晴れくもり)の判断
植物にとっての一次エネルギー量
太陽エネルギー(ソーラー)の基礎データ
日照 天気(晴れ曇り)の判断
気象庁観測との互換性
日射量より情報量が少ないのに、センサーが割高
安いセンサーは精度が悪い
日射量から簡易的に計算できる
気圧 × 天気の変化傾向
近くの気象台から類推できる
エネルギーを計算するときに気圧の必要な場合もある
降水量 氷点下になる地域ではヒーター付の雨量計が必要
積雪の深さ 積雪地域では重要
地温 × × × 農業には重要だが地域差が大きい
土壌水分 × × 農業関係:重要だが地域差が大きい
防災関係:地滑り地域では重要
蒸発量 × × × 水面からの蒸発量は、地面からとは異なる
世界的に観測されている
土壌面からの蒸発にはライシメータがお奨め
水位 × × 河川、地下水位など重要な場合もあり

センサー類 風向風速


超音波風速計


気象庁検定取得可

風車型風向風速計


気象庁検定取得可

3杯風速・風向計


気象庁検定取得不可
稼動部分がないので微風速の計測、鉛直風速の計測に適しています。

目視で風の状態がわからないのが欠点
もっとも一般的な風向風速計です。長期間の風観測に適しています。 経済的なセンサーで、風速のみの場合、3杯風速計だけでも計測可能です。

測定範囲が40m/sまで。
恒久施設にはおすすめしません。
日射
一重ドーム日射計

気象庁検定取得可

二重ドーム日射計
気象庁検定取得可

簡易型シリコン日射計
経済的な計測をしたい場合はこちら。 長期間の測定にはこちらがお奨め。
長期間の安定性がある
恒久施設にはおすすめしません。
気圧
気圧計


気象庁検定取得可

気圧計
標準的気圧計 気圧計と、プレッシャーポート
屋外気圧を測定する場合必要
気温
湿度

縦型通風筒

温湿度センサー

(湿度のみ検定取得可能)

気温センサー

気象庁検定取得可

自然通風シェルターと
廉価版温湿度センサ


シェルターはこちら
一般的な縦型通風シェルター
現在は百葉箱は使用せず、このタイプの通風筒に右の温湿度センサーを入れるのが一般的
気温の検定も必要な場合、上側のセンサーに、下の温度センサーを追加する。 経済的なシステムにしたい場合。
通風しないので、風が弱いときに誤差が大きい
降水量
蒸発量
蒸発散量

雨量計

気象庁検定取得可

ヒータ付雨量計

気象庁検定取得可

蒸発計


ライシメーター
転倒ます方式により、0.5mm単位の雨量を測定します。

ヒータなしのタイプ
左のヒータ付タイプ 水面の水位変化から蒸発を求めます。標準は、クラスAパン(120cmφ)ですが、小型も作成可能。水面からの蒸発なので過剰評価する傾向があります。

土壌面からの蒸発散量を測定するライシメータもあります。
積雪
超音波式積雪深計

光波式積雪深計

気象庁検定取得可
一般的な積雪深計
地温
Pt地温センサー
地温の測定用センサー。
気温と同じだが、防水性が高い
土壌水分
TDR
土壌水分計

テンシオメータ
誘電率が土壌水分に依存することを原理とするセンサー。
乾燥から湿潤まで対応
塩分には弱い
土壌中の水分の吸引圧力を測定する。植物にとって有効な水分量を測定することができる。

保守が必要
測定(計測) 計測条件を自由に設定できます
通信系 RS-232C
延長

SRM5A
一番多いのは、有線(4線)の通信です。RS-232CをRS-422などで延長し、ノイズによる通信エラーを低減します。

場合によっては、光ケーブルや、無線LANも用います。
LAN経由
無線LAN経由
LANに直接接続できます。
市販の無線LANにも接続できます。
避雷対策 ACからの被雷対策   
耐雷トランス
野外計測機器にとって、雷は大敵です。ACラインからの被雷が最も多いので、対策をしっかりと行います。
耐雷トランスの導入が標準的な方法
センサーからの被雷対策
避雷端子台
センサーの接続には避雷端子台を用います。
電源系 切分点
(ブレーカー)
メイン電源で屋内からの配線と分離。さらに、サービスコンセントを標準装備

屋外に用いるAC機器のヒーター、ファンには漏電ブレーカーを用います。
計測は全て12VなどDC系
バックアップ AC電源は、DCに変換され、小型鉛蓄電池に常時蓄電され、停電時には、このバックアップ電源だけで1週間近く計測を継続します(ファン、ヒータ除く)
データ処理
画面表示
帳票印刷
 ソフトの例はこちら 常時動作させるPCには、普通サーバー機を使用します。
サーバー機も価格が安くなっています。

インターネット上に公開することも可能です。
保守 日常保守 お客様が行う保守 データの異常点検
雨量計のゴミの除去
日射計、日照計の清掃
蒸発計の清掃
毎日
1週間〜1ヶ月
1週間〜1ヶ月
1ヶ月
定期保守 当社サービスエンジニアが実施 各機器の清掃、点検
通風シェルター分解清掃
湿度計フィルター交換
風向風速計回転+トルクチェック
1年






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