Rev Author Line No. Line
2955 kaklik 1 \documentclass[12pt,a4paper,twoside]{article}
2 \usepackage[colorlinks=true]{hyperref}
3 \usepackage[utf8]{inputenc}
4 \usepackage[czech]{babel}
5 \usepackage{graphicx}
6 \textwidth 16cm \textheight 25cm
7 \topmargin -1.3cm
8 \oddsidemargin 0cm
9 \pagestyle{empty}
10 \begin{document}
11 \title{Automatická meteostanice AWS01B}
12 \author{Jakub Kákona, kaklik@mlab.cz}
13 \maketitle
14  
15 \thispagestyle{empty}
16 \begin{abstract}
17 Konstrukce autonomní stanice s vlastní autodiagnostikou. Meteostanice by měla pracovat v odlehlých oblastech společně s dalšími vědeckými přístroji, jako jsou například robotické teleskopy.
18 Typickým problémem těchto aplikací jsou omezené energetické zdroje, přenos dat v dlouhých intervalech, ale možnost bezprostředního nahlášení poruchy přes úzkopásmový datový kanál.
19 \end{abstract}
20  
21 \begin{figure} [htbp]
22 \begin{center}
2958 kaklik 23 \includegraphics [width=80mm] {./img/AWS01B_complete.JPG}
2955 kaklik 24 \end{center}
25 \end{figure}
26  
27 \tableofcontents
28  
29  
30 \section{Technické parametry}
31 \begin{table}[htbp]
32 \begin{center}
33 \begin{tabular}{|c|c|c|}
34 \hline
35 \multicolumn{1}{|c|}{Parametr} & \multicolumn{1}{|c|}{Hodnota} & \multicolumn{1}{|c|}{Poznámka} \\ \hline
36 Napájecí napětí analogové části & $\pm$10V & 100mA \\ \hline
37 Napájecí napětí digitální části & +5V & 300mA \\ \hline
38 Napájecí napětí LNA & do +20V & max 500mA \\ \hline
39 Frekvenční rozsah & 0,5 - 200 MHz & Při osazení vybranými součástkami i 450MHz \\ \hline
40 IIP3 & $>$ 0dB & Předběžný údaj \\ \hline
41 Šumové číslo & $<$ 30dB & \\ \hline
42 \end{tabular}
43 \end{center}
44 \end{table}
45  
46 \newpage
47 \section{Úvod}
48  
49 Měření meteorologických veličin je běžným problémem v technické praxi neboť je jimi značně ovlivněno mnoho procesů nejen zemědělského systému, ale i výzkumných a ekonomických aktivit, je tudíž žádoucí, aby tyto veličiny byly měřeny s vysokou kvalitou a spolehlivostí.
50  
2957 kaklik 51 Za účelem vývoje speciální meteorologické stanice vybavené autodiaognostikou byly vybrány speciální snímače, které umožňují kromě změření dané veličiny získat ještě nějakou další znalost o stavu zařízení.
52  
2955 kaklik 53 \subsection{Použité snímače}
54  
55  
56 \subsubsection{Anemometr}
57  
2957 kaklik 58 Anemomentr je v původním provedení založený na použití jazýčkového kontaktu spínaného permanentním magnetem ve dvou polohách na otáčku. Toto provedení ale neumožňuje získat žádnou informaci o směru otáčení lopatek anemometru. Nelze proto detekovat poruchu typu chybějící lopatka na oběžném kole. Na základě nerovnoměrnosti rotačního pohybu. Tato porucha může v extrémním případě vést až k falešnému měření, kdy se bude poslední lopatka na oběžném kole vlivem aerodynamických sil kývat okolo spínací polohy jazýčkového kontaktu. Vzhledem k tomu, že rychlost kývání je v důsledku vzniku vírové struktury za lopatkou úměrná rychlosti větru, tak výstup se senzoru se bude podobat měřené hodnotě.
59  
60 Pro účely autodiagnostiky byl anemometr proto upraven výměnou jazýčkového kontaktu za magnetický snímač MAG01A, který je sice určen pro použití v elektronických kompasech, ale jeho šířka pásma 160 Hz a rozsah měřeného magnetického pole je vyhovující i pro měření otáček anemometru.
61  
62 Výhodou této úpravy je, že pak lze ze snímače získat absolutní polohu oběžného kola a změřit rychlost otáčení v libovolné pozici (není proto třeba počítat impulzy a měřit periodu, nebo četnost) měření tak lze provést v konstantním čase nezávisle na rychlosti otáčení.
63  
64 \subsubsection{smer vetru}
65  
66 \section{Struktura zpracování dat}
67  
68 Pro zpracování dat je zvolen víceúrovňový systém, kdy v první úrovni jsou data pouze vyčítána a provedeno jejich základní zpacování do fyzikálního rozměru.
69  
70  
71 \subsubsection{Autodiagnostický systém}
72  
73 Z důvodu komplexnosti měřených veličin byly již v prvním stupni zpracování do systému implementovány vlastní metody specifické pro jednotlivá čidla umožňující detekovat značnou část poruch jednotlivých čidel.
74 Další stupeň detekce poruch využívá křížových vazeb mezi jednotlivými veličinami. Uvažované vazby jsou shrnuty v tabulce. Tato úroveň zpracování nevyužívá historii dat, využití historie naměřených veličin se předpokládá až v další úrovni.
75  
76  
77  
78  
79  
2955 kaklik 80 \subsection{Mechanická konstrukce}
81  
2957 kaklik 82 Meteostanice má klasickou mechanickou konstrukci, kde je na hlavním nosníku připevněno několik výložníků s jednotlivými snímači.
2955 kaklik 83  
2957 kaklik 84 \section{Kalibrace a testování}
2955 kaklik 85  
2957 kaklik 86 Použitá čidla vlhkosti jsou od výroby kalibrována na chybu v toleranci 2\%. Anemometr lze zkalibrovat buď v aerodynamickém tunelu, nebo
2955 kaklik 87  
2957 kaklik 88 \subsubsection{Instalace}
2955 kaklik 89  
2957 kaklik 90 Podmíky istalace meteorologické stanice přímo ovlivňují kvalitu z ní získaných dat. CHMU proto vydal směrnici popisující parametry prostředí, ve kterém může být takové měření prováděno se zaručenou kvalitou dat.
2955 kaklik 91  
2957 kaklik 92 Větrná korouhev stanice AWS01A musí být směrována podle os magnetometru tak, že kladná část osy X je natočena na geografický sever. Orientace ostatních čidel není kritická.
93  
94  
95  
2955 kaklik 96 \begin{thebibliography}{99}
97 \bibitem{DR2G}{Původní konstrukce}
98 \href{http:// odkaz na nejakou zajimavou konstrukci}{odkaz na nejakou zajimavou konstrukci}
99  
100 \end{thebibliography}
101 \end{document}