Назначение
Комплексы программно-аппаратные метеорологического контроля ИДЕМА (далее -комплексы ИДЕМА) предназначены для автоматических измерений метеорологических параметров: температуры воздуха, температуры дорожного полотна, температуры почвы, относительной влажности воздуха, скорости и направления воздушного потока, атмосферного давления, толщины слоя воды, снега, льда на поверхности дорожного полотна, метеорологической оптической дальности (далее - МОД), интенсивности атмосферных осадков.
Описание
Конструктивно комплексы ИДЕМА выполнены по модульному принципу и состоят из модуля центрального устройства, измерительных преобразователей каналов, вспомогательных и связующих компонентов, устройств отображения.
Принцип действия комплекса ИДЕМА основан на измерении первичными измерительными преобразователями метеорологических параметров. Метеорологические параметры преобразуются в цифровой код преобразователями измерительными (контроллерами) и поступают в центральное устройство для обработки, отображения на дисплее оператора, регистрации, архивации и передачи данных потребителям.
Принцип действия первичных измерительных преобразователей:
- при измерении температуры воздуха основан на зависимости электрического сопротивления платины от температуры окружающей среды;
- при измерении температуры дорожного полотна основан на измерении интенсивности потока инфракрасного излучения, поступающего от дорожного полотна в зависимости от его температуры;
- при измерении относительной влажности воздуха основан на изменении емкости полимерного конденсатора в зависимости от относительной влажности воздуха;
- при измерении атмосферного давления основан на изменении емкости конденсатора в зависимости от изменения атмосферного давления;
- при измерении скорости и направления воздушного потока основан на измерении времени прохождения ультразвукового сигнала между чувствительными элементами ультразвукового преобразователя;
- при измерении параметров дорожного полотна основан на зависимости интенсивности инфракрасного излучения от толщины слоя вещества (воды, снега, льда) на поверхности дорожного полотна;
- при измерении МОД основан на измерении интенсивности рассеянного в атмосфере излучения. Интенсивность рассеянного излучения обратно пропорциональна МОД;
- при измерении интенсивности атмосферных осадков основан на применении
прямого пьезоэлектрического эффекта;
- при измерении температуры почвы основан на зависимости электрического сопротивления платины от температуры почвы, в которую установлен датчик.
Первичные измерительные преобразователи размещены на траверсах, которые крепятся на метеорологической мачте, а также вмонтированы в почву.
Модуль центрального устройства (далее МЦУ) состоит из преобразователей измерительных (контроллеров), блока управления данными (регистратора данных) со встроенным программным обеспечением (ПО «КСУМДЪех»), блока управления питанием, коммуникационного и технологического оборудования. Электронное оборудование МЦУ размещается в металлическом корпусе, обеспечивающем защиту от неблагоприятных условий внешней среды. Корпус крепится на метеорологической мачте.
Перечень первичных измерительных преобразователей комплексов ИДЕМА представлен в таблице 1
Таблица 1 - Перечень первичных измерительных преобразователей комплексов ИДЕМА
| Канал измерений | Первичные измерительные преобразователи |
| Температуры и относительной влажности воздуха | преобразователи параметров атмосферы комплексные HY-WDS6E |
| Температуры дорожного полотна | преобразователи параметров дорожного покрытия дистанционные HY-RSS11E |
| Толщины слоя воды,снега, льда | преобразователи параметров дорожного покрытия дистанционные HY-RSS11E |
| Температуры почвы | термометры сопротивления HY -PT100 |
| Скорости и направления воздушного потока | преобразователи параметров атмосферы комплексные HY-WDS6E |
| Атмосферного давления | преобразователи параметров атмосферы комплексные HY-WDS6E |
| Метеорологической оптической дальности | нефелометры HY-VTF306BE |
| Интенсивности атмосферных осадков | преобразователи параметров атмосферы комплексные HY-WDS6E |
Комплексы программно-аппаратные метеорологического контроля ИДЕМА работают круглосуточно, сообщения о метеорологических параметрах передаются непрерывно или по запросу. Электропитание комплексов ИДЕМА может осуществляться от внешнего источника тока или встроенной аккумуляторной батареи. Подключение к комплексам может осуществляться через RS-485.
Общий вид комплексов ИДЕМА с указанием мест расположения измерительных каналов (далее - ИК) представлен на рисунке 1.
Схема пломбирования комплексов ИДЕМА от несанкционированного доступа представлена на рисунке 2.
1 - ИК скорости и направления воздушного потока, ИК температуры и относительной влажности, ИК атмосферного давления, ИК интенсивности осадков (HY-WDS6E), 2 - ИК МОД (HY-VTF306BE), 3 - ИК температуры дорожного полотна, ИК толщины слоя воды,снега, льда (HY-RSS11E), 4 - модуль центрального устройства,
5 - ИК температуры почвы (HY-PT100)
Рисунок 1 - Общий вид комплексов ИДЕМА с указанием мест расположения измерительных каналов (далее - ИК):
Нанесение знака поверки на корпус центрального устройства комплексов ИДЕМА не предусмотрено. Заводской номер, состоящий из шифра aaa/xxxx, где aaa - заводской номер арабскими цифрами, xxxx - год выпуска СИ арабскими цифрами, наносится на корпус комплексов ИДЕМА в виде наклейки. Места нанесения заводского номера на корпус комплексов ИДЕМА представлены на рисунке 2.
1
2
1 - замки на корпусе модуля центрального устройства комплекса ИДЕМА;
2 - место нанесения заводского номера и знака утверждения типа.
Рисунок 2 - Общий вид комплексов ИДЕМА с указанием мест пломбирования и мест нанесения
заводского номера и знака утверждения типа:
Программное обеспечение
Комплексы ИДЕМА имеют встроенное и внешнее программное обеспечение. Встроенное программное обеспечение «КСУМД±ех» (далее - ПО) обеспечивает прием, передачу результатов измерений. Внешнее ПО «ИДЕМА±ех» прием, обработку, анализ, отображение, передачу результатов измерений, архивирование, создание метеорологических сообщений, проверку состояния комплексов ИДЕМА.
Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения комплексов ИДЕМА
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | « КСУМД±ех» |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже v1.00 |
| Идентификационное наименование ПО | «ИД1'МА.1те\» |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже v1.0.2 |
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и
преднамеренных изменений соответствует уровню «средний», в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Влияние ПО учтено при нормировании метрологических характеристик.
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Наименование измерительного канала | Наименование применяемого компонента | Наименование характеристики | Значение |
| ИК температуры воздуха | HY-WDS6E | Диапазон измерений, oC | от -50 до +60 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры воздуха, °С - в диапазоне от - 50 до - 30 включ. - в диапазоне св. - 30 до +60 | ±0,4 ±0,2 |
| ИК относительной влажности воздуха | HY-WDS6E | Диапазон измерений, % | от 1 до 100 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений, %: -в диапазоне от 1 % до 90 % включ.; -в диапазоне св. 90 % до 100 %. | ±3 ±4 |
| ИК атмосферного давления | HY-WDS6E | Диапазон измерений, гПа | от 300 до 1100 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений, гПа | ±0,5 |
| ИК скорости воздушного потока | HY-WDS6E | Диапазон измерений, м/с | от 0,5 до 60 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений: - в диапазоне от 0,5 до 5 м/с в ключ., м/с - в диапазоне св. 5 до 60 м/с, м/с | ±0,5 ±(0,5+0,1-V)* |
| ИК направления воздушного потока | HY-WDS6E | Диапазон измерений | от 0° до 360° |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений | ±3° |
| ИК метеорологической оптической дальности | HY-VTF306BE | Диапазон измерений, м | от 10 до 10000 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений, % | ±10 |
| ИК температуры дорожного полотна | HY-RSS11E | Диапазон измерений, °C | от -40 до +60 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений, °C | ±0,8 |
| ИК толщины слоя воды, снега, льда | Диапазон измерений, мм | |
| -воды; | от 1 до 10 |
| -снега; | от 1 до 10 |
| -льда | от 1 до 10 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений толщины слоя воды, снега, льда, мм: | ±0,4 |
Продолжение таблицы 3
| Наименование измерительного канала | Наименование применяемого компонента | Наименование характеристики | Значение |
| ИК интенсивности атмосферных осадков | HY-WDS6E | Диапазон измерений, мм/ч | от 1 до 200 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений, мм/ч | ±1 |
| ИК температуры почвы | HY-PT100 | Диапазон измерений, oC | от -50 до +60 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений, oC | ±0,5 |
| *V- измеренная скорость воздушного потока, м/с |
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Электрическое питание от сети переменного тока: -напряжение, В - частота, Г ц | от 198 до 242 от 49 до 51 |
| Максимальная потребляемая мощность, В^А | 500 |
| Средняя наработка до отказа, не менее, ч | 10000 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
| Габаритные размеры центрального устройства, мм, не менее: - длина - ширина - высота | 200 400 600 |
| Масса центрального устройства, кг, не менее | 45 |
| Условия эксплуатации: -температура воздуха, °C -относительная влажность воздуха, % | от -50 до +60 до 100 |
Знак утверждения типа
на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом и на корпус комплексов ИДЕМА в виде наклейки.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность комплексов ИДЕМА
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Комплексы программно-аппаратные метеорологического контроля | ИДЕМА | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | ИД 74548848.22 РЭ | 1 шт. |
| Формуляр | ИД 74548848.22 ФО | 1 шт. |
| *Количество и состав измерительных каналов конкретного комплекса ИДЕМА указываются в его формуляре |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 2 «Описание работы изделия» Руководства по эксплуатации ИД 74548848.22 РЭ.
Нормативные документы
Государственная поверочная схема для средств измерений скорости воздушного потока, утвержденная приказом Росстандарта от 25 ноября 2019 г. № 2815;
Государственная поверочная схема для средств измерений температуры, утвержденной приказом Росстандарта от 23 декабря 2022 г.№ 3253;
Государственная поверочная схема для средств измерений влажности газов и температуры конденсации углеводородов, утвержденная приказом Росстандарта от 15 декабря 2021 г. № 2885;
Государственная поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 1-10’1 - 1-107 Па, утвержденная приказом Росстандарта от 6 декабря 2019 г. № 2900;
«ТУ 27.90.70-001-74548848-2022. Комплексы программно-аппаратные метеорологического контроля ИДЕМА. Технические условия».
