Сокол-М1

Текущий дизайн Сокол-М1

Определение и назначение станции

Станция автоматическая метеорологическая СОКОЛ-М1 (далее по тексту - СОКОЛ-М1, изделие, метеостанция, станция), предназначена для автоматических измерений метеорологических параметров: температуры воздуха, температуры почвы, влажности почвы, температуры воды, относительной влажности воздуха, скорости и направления воздушного потока, атмосферного давления, количества и интенсивности атмосферных осадков.

Метеостанция СОКОЛ-М1 позволяет собирать и обрабатывать результаты метеорологических наблюдений, производить хранение и анализ всего объема информации в режиме реального времени. Фактор непрерывности мониторинга погодных условий повышает точность прогноза погоды.

Более подробные технические характеристики представлены в тех.паспорте устройства.

Руководство по эксплуатации Руководство Сокол-М1.

Технические характеристики Сокол-М1

Наименование параметра	Значение параметра
Напряжение питания от сети постоянного тока, В	от 8 до 25
Потребляемая мощность, Вт, не более	10
Емкость аккумуляторных батарей, А∙ч	8
Минимальная емкость черного ящика	месяц при интервале 10 минут, 4096 записей
Интерфейсы связи с СОКОЛ-М1	USB, Bluetooth 4.0
Система позиционирования	GPS/ГЛОНАСС
Максимальное время автономной работы, час, не менее	2000*
Канал передачи данных	GSM**, RS-485, LoRa433, Iridium, Lora WAN, Гонец
Условия эксплуатации: температура окружающей среды, °С относительная влажность воздуха, % атмосферное давление, гПа скорость воздушного потока, м/с	от -60 до +55 от 0 до 100 от 540 до 1100 до 60
Средняя наработка до отказа, ч, не менее	20000
Средний срок службы, лет, не менее	8
Максимальное время автономной работы, ч, не менее	2000
Габариты, мм, не более	290х400х418
Масса, кг, не более	2,75
Примечания 1) * При интервале отправки сообщений не менее 30 мин, температуре окружающей среды от 0 до 55 °С и соблюдении правил установки метеостанции на местности. 2) **GSM – минимальная температура эксплуатации в режиме GSM минус 40 °С

Принцип действия датчиков и метрологические характеристики Сокол-М1

Принцип действия датчиков для различных измерительных каналов станций приведен в таблице 2.

Таблица 2 – Принцип действия датчиков метеостанции СОКОЛ-М1

Канал измерений	Принцип действия
Температуры воздуха	Основан на изменении электрической проводимости чувствительного элемента при изменении температуры окружающего воздуха
Относительной влажности воздуха	Основан на изменении емкости датчика относительной влажности пропорционально изменению относительной влажности
Скорости воздушного потока	Основан на преобразовании скорости воздушного потока во вращательное движение вала анемометра, измерении скорости его вращения
Направления воздушного потока	Основан на преобразовании угла поворота флюгера в электрический сигнал
Атмосферного давления	Основан на пьезорезистивном эффекте – изменении сопротивления мембраны под действием атмосферного давления
Количества осадков	Основан на измерении числа опрокидываний калиброванного мерного объема
Интенсивность осадков	Основан на измерении количества опрокидываний калиброванного мерного объема (лоточного механизма) с последующим усреднением результатов измерений по заданным промежуткам времени
Уровень солнечного излучения в УФ-диапазоне	Основан на протекании тока через фотодиод под воздействием солнечного излучения УФ-диапазона
Уровень видимого спектра солнечного излучения	Основан на протекании тока через фотодиод под воздействием солнечного излучения видимого спектра

Станция автоматическая метеорологическая СОКОЛ-М1 обеспечивает измерение метрологических величин в соответствии с таблицей 1.

Таблица 1 – Метрологические характеристики СОКОЛ-М1:

Наименование параметра	Диапазон измерений/пределы допускаемой погрешности измерений	Значение параметра
Атмосферное давление	Диапазон измерений атмосферного давления, гПа	от 540 до 1100
	Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений атмосферного давления, гПа	±0,5
Температура воздуха	Диапазон измерений температуры воздуха, °С:	от -60 до +55
	Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры воздуха, °C: - в диапазоне св. -30 °С до +55 °С включ.; - в диапазоне от -60 °С до -30 °С включ.	±0,4 ±0,5
Относительная влажность воздуха	Диапазон измерений относительной влажности воздуха, %	от 1 до 100
	Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений влажности воздуха, %	±5
Температура почвы (при использовании дополнительного оборудования)	Диапазон измерений температуры почвы, °С	от -60 до +70
	Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры почвы, °C: - в диапазоне св. -30 °C до +50 °C включ.; - в диапазоне от -60 °C до -30 °C включ. и св. +50 °C до +70 °C	±0,2 ±0,4
Температура воды (при использовании дополнительного оборудования)	Диапазон измерений температуры воды, °С:	от -10 до +65
	Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры воды, °C	±0,2
Количество атмосферных осадков	Минимальное измеряемое количество атмосферных осадков, мм	от 0,2
	Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений количества атмосферных осадков, мм	±(0,2 + 0,05∙Х*)
Интенсивность атмосферных осадков	Диапазон измерений интенсивности осадков, мм/ч	от 0 до 120
	Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений интенсивности атмосферных осадков, мм/мин	±(0,2+0,05∙I*)
Скорость воздушного потока	Диапазон измерений скорости воздушного потока, м/с	от 1 до 60
	Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений скорости воздушного потока, м/с: в диапазоне от 1 до 5 м/с включ.; в диапазоне св. 5 до 60 м/с	±0,5 ±(0,5 + 0,05∙V*)
Направление воздушного потока	Диапазон измерений направления воздушного потока	от 0˚ до 360˚
	Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений направления воздушного потока	±3˚
Примечания 1) X* – измеренное значение количества атмосферных осадков, мм. 2) I* – измеренное значение интенсивности атмосферных осадков, мм/мин. 3) V* – измеренная скорость воздушного потока, м/с.

Конструкция и комплектность станции Сокол-М1

Конструкция станции Сокол-М1

Конструктивно станция автоматическая метеорологическая СОКОЛ-М1 выполнена в виде моноблока, в корпусе которого размещены: блок регистрации и обработки измерительной информации, измерители температуры и относительной влажности воздуха, количества и интенсивности атмосферных осадков, атмосферного давления, аккумуляторная батарея, вспомогательное коммуникационное оборудование. На внешней стороне корпуса станции СОКОЛ-М1 размещаются анемометр и флюгер. Дополнительно по желанию заказчика имеется возможность доукомплектовать метеостанцию: индикатором солнечной радиации в УФ диапазоне, индикатором уровня видимого спектра солнечного излучения, цифровой видеокамерой JC029F-Y01 и штативом для метеостанции Сокол-М1. При необходимости анемометр и флюгер можно установить удаленно.

Внешний вид метеостанции СОКОЛ-М1 приведен на рисунке 2:

Комплектность станции Сокол-М1

Комплектность поставки метеостанции СОКОЛ-М1 приведена в таблице 4: ВНИМАНИЕ! ИЗГОТОВИТЕЛЬ ОСТАВЛЯЕТ ЗА СОБОЙ ПРАВО ВНОСИТЬ ИЗМЕНЕНИЯ В КОНСТРУКЦИЮ И КОМПЛЕКТНОСТЬ ИЗДЕЛИЯ БЕЗ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО УВЕДОМЛЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЯ.

ВНИМАНИЕ! ИЗГОТОВИТЕЛЬ ОСТАВЛЯЕТ ЗА СОБОЙ ПРАВО ВНОСИТЬ ИЗМЕНЕНИЯ В КОНСТРУКЦИЮ И КОМПЛЕКТНОСТЬ ИЗДЕЛИЯ БЕЗ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО УВЕДОМЛЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЯ.

Таблица 4 – Комплектность поставки метеостанции СОКОЛ-М1:

№ п/п	Обозначение изделия	Наименование изделия/детали	Кол.	Зав. Номер	Примечание
1	ТЕМГ.416311.010	Станция автоматическая метеорологическая СОКОЛ-М1	1
2	МС1.41631.002 ПС	Станции автоматические метеорологические СОКОЛ-М1. Паспорт	1
3	МС1.41631.002 РЭ	Станции автоматические метеорологические СОКОЛ-М1. Руководство по эксплуатации)*(1)	1
4	ТЕМГ.402161.002	Флюгер	1
5	ТЕМГ.402131.002	Анемометр:	1
6		Винт М3х20 DIN 965	1
7	ТЕМГ.714474.002	Юбка	1
8	ТЕМГ.711141.006	Крышка	1
9	ТЕМГ.744131.001	Чашка	3
*(1) Руководство по эксплуатации поставляется отдельно по договору поставки.
10	ТЕМГ.416931.013	Комплект монтажных частей:
11	МС8.685631.001	Кабель питания DC12V	1
12	ТЕМГ.685611.003	Кабельная сборка Modbus	1
13	ТЕМГ.685611.004	Переходник для RS-485	1
14	МС8.713211.001	Спица 2 мм	8
15	МС1.70.10.02	Скоба трубная	2
16		Болт U-образный 11/2” М8 DIN 3570	2
17		Гайка М8 DIN 985	4
18		Шайба 8 DIN 125	4
19		Шайба 8 DIN 6798	4
20	SN-321	Адаптер ВЧ*(1)	1
21	2G/3G/4G 800-2700 (N-male)	Антенна круговая OMNI 5dBi1*(1)	1
22	BY-433-03 SMA-M BEYOND	Антенна ANT 433 МГц*(1)	1
23		Ключ включения*(1)	2
24		Кабель USB тип А-В *(1)	1
25	ТЕМГ.416935.009	Упаковка	1
*(1) Внешний вид изделия/детали может отличаться от приведенного на рисунке.

Комплект установки станции Сокол-М1 на столб

Для установки оборудования станции автоматической метеорологической СОКОЛ-М1 на столб необходимо дополнительно приобрести комплект крепления на столб ТЕМГ.416931.003.

Таблица 4а – Состав комплекта крепления на столб ТЕМГ.416931.003

№ п/п	Обозначение изделия	Наименование изделия/детали	Количество	Заводской номер
1	МС1.70.10.01	Кронштейн стеновой 75 см	1
2	МС8.4321.001	Скоба бандажная	2
3		Болт М6х16 DIN 933	4
4		Гайка М6 DIN 934	4
5		Шайба 6 DIN 9021	8
Примечание - Изготовитель оставляет за собой право вносить изменения в конструкцию и комплектность изделия без предварительного уведомления потребителя.

Комплект установки станции Сокол-М1 на мачту

Для установки оборудования станции автоматической метеорологической СОКОЛ-М1 на мачту необходимо дополнительно приобрести комплект крепления на мачту ТЕМГ.416931.004.

Таблица 4б – Состав комплекта крепления на мачту ТЕМГ.416931.004

№ п/п	Обозначение изделия	Наименование изделия/детали	Количество	Заводской номер
1	МС1.70.10.01	Кронштейн стеновой 75 см	1
2	МС1.70.10.02	Скоба трубная	2
3		Болт U-образный 11/2” М8 DIN 3570	2
4		Шайба 8 DIN 125	4
5		Гайка М8 DIN 934	4
Примечание - Изготовитель оставляет за собой право вносить изменения в конструкцию и комплектность изделия без предварительного уведомления потребителя.

Монтаж и подгтовка к эксплуатации

Подготовка места эксплуатации

Изделие следует располагать на открытом месте, с возможностью свободного доступа к оборудованию. Вокруг площадки на расстоянии минимум 10 м, где размещена станция, не должно быть значительных препятствий (большие дома, группы деревьев).

Не рекомендуется устанавливать изделие поблизости от сильно нагревающихся поверхностей, например, кровли с покрытием рубероид. Не рекомендуется устанавливать станцию поблизости от автомобильной дороги, т.к. вибрация, вызванная движением тяжелых транспортных средств, может влиять на результаты измерений.

Избегать площадок на склонах или у крутых откосов, спускающихся в одном направлении (особенно если это направление совпадает с преобладающим направлением ветра) для того, чтобы выбранный участок не вносил существенных искажений в скорость и направление ветра.

Площадка для установки выбирается на участке, характерном (типичном) для окружающей местности и не отличающимся от окружающей территории какими–либо особенностями теплообмена и влагообмена. Вблизи расположения выносных датчиков должна находиться естественная поверхность (трава, грунт)

Для корректности работы встроенных в метеостанцию датчиков осадков, температуры, атмосферного давления и относительной влажности воздуха изделие следует устанавливать на высоте 2±0,05 м над поверхностью земли.

Вынесенные флюгер и анемометр рекомендуется размещать на высоте 10 м над землёй. Возможно размещение датчиков ветра на крыше дома. В этом случае их следует размещать на высоте не менее чем на 2-3 м над верхним краем крыши дома.

При монтаже датчика расстояния Сокол-ДР 800 следует учитывать предполагаемую высоту выпадения снега в данной местности, и устанавливать его не ближе 15 см к предполагаемой его границе.

Порядок установки и подключения элементов опций метеостанции зависит от их перечня и мест установки (мачта, столб, штатив). Монтаж элементов опций следует вести сверху вниз, начиная от наиболее высокого по расположению датчика (прибора).

Примечание – Результаты измерений основных метеорологических величин на станциях обеспечивают возможность интерполяции измеренных значений в любой точке однородной территории в радиусе от 50 до 60 км (по осадкам и атмосферным явлениям - в радиусе примерно от 15 до 20 км).

Монтаж на месте эксплуатации

Изделие устанавливается на мачте-опоре на ровной площадке, свободной от препятствий, способных повлиять на показания изделия.

Максимальный угол между точкой крепления метеостанции к опоре и верхней точкой препятствующих объектов должен составлять 45° к горизонтальной поверхности.

Чтобы свести к минимуму эффект разбрызгивания осадков, рекомендуется избегать участков с твердым покрытием, таких как металл, асфальт или бетон. Вместо этого рекомендуется производить установку изделия на низкой траве, гравии, гальке или на мягком грунте. Необходимо избегать площадок на склонах или у крутых откосов, спускающихся в одном направлении (особенно если это направление совпадает с преобладающим направлением ветра) для того, чтобы выбранный участок не вносил существенных искажений в скорость и направление ветра. Не рекомендуется устанавливать изделие на крышах зданий, т.к. это может привести к искажению результатов измерений.

Прежде, чем приступать к установке СОКОЛ-М1, необходимо подготовить монтажную опору для изделия. В качестве опоры должны использоваться металлические трубы или столб с наружным диаметром от 40 до 48 мм.

Монтаж изделия выполняется в следующем порядке:

− распаковать изделие;

− проверить комплектность изделия в соответствии настоящего руководства по эксплуатации. В случае обнаружения некомплектности изделия необходимо сообщить об этом поставщику или организации, осуществляющей комплексное централизованное обслуживание, а станцию СОКОЛ-М1 считать не готовой к использованию;

− проверить составные части изделия на отсутствие повреждений. Для этого необходимо последовательно осмотреть все составные части изделия с целью проверить состояние кабелей питания и интерфейсных кабелей с целью выявления внешних механических повреждений. В случае обнаружения внешних механических повреждений составных частей изделия необходимо сообщить об этом поставщику или организации, осуществляющей комплексное централизованное обслуживание, а метеостанцию считать не готовой к использованию;

− собрать чашечный анемометр;

− установить чашки (4) на юбку (3);

− юбку (3) установить на вал (2);

− закрепить крышку (5) винтом (6) согласно рисунку 6.

− установить анемометр и флюгер на крыло метеостанции и зафиксировать с помощью крепежных гаек (7) согласно рисунку 7.

− подключить интерфейсные кабели анемометра и флюгера к разъемам 7 и 11 по рисунку 7. Опционально датчики ветра могут быть установлены на расстоянии до 10 метров от земли. Возможное расположение датчиков ветра относительно метеостанции СОКОЛ-М1 указано на рисунке 5;

− установить антенны в разъемы 5 и 8 по рисунку 7 согласно маркировке на корпусе изделия;

− установить SIM-карту в разъем 4 и включить метеостанцию двойным поворотом ключа (12). После включения светодиодный индикатор 1 начнет мигать с частотой 3 раза в секунду (метеостанция находится в режиме захвата времени) или 1 раз в 5 секунд (в метеостанции установлено время);

− соединить метеостанцию с ПК с помощью USB-кабеля, идущего в комплекте для подключения метеостанции к ПК согласно рисунку 7 разъем 3;

1 – индикатор светодиодный,

2 – разъем для подключения внешнего источника питания,

3 – место подключения USB кабеля,

4 – место установки SIM-карты,

5 – разъем для подключения антенны усиленной круговой GSM,

6 – разъем сервисного интерфейса,

7 – разъем для подключения измерителя направления воздушного потока,

8 – разъем для подключения антенны усиленной LoRa,

9 – разъем интерфейса RS-485 MODBUS,

10 – разъем для подключения камеры,

11 – разъем для подключения измерителя скорости воздушного потока,

12 – замок включения/выключения цепи аккумуляторов,

13 – место крепления флюгера,

14 – место крепления анемометра.

Таблица 5 – Цоколевка разъема питания 8-25 VDC

Номер контакта	Цепь	Цвет провода
1	+12	коричневый
2	GND	синий

Таблица 6 – Цоколевка разъема Mоdbus

Номер контакта	Цепь	Цвет провода
1	A	желто-зеленый
2	B	коричневый
3	GND	синий

Таблица 7 – Цоколевка разъема RS-485

Номер контакта	Цепь
1	5 B
2	А
3	В
4	GND
5	12 В