■攻克八大關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)三項(xiàng)發(fā)明專利、兩項(xiàng)實(shí)用新型專利和一項(xiàng)軟件著作權(quán)的自主創(chuàng)新。
■可在大風(fēng)情況下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)放球。
■可填補(bǔ)無人地區(qū)高空大氣探測(cè)的空白。

      本報(bào)訊 通訊員趙春生報(bào)道 日前，筆者從國家2007年度公益性行業(yè) （氣象）科研專項(xiàng)——“全自動(dòng)探空裝備的研制”項(xiàng)目組獲悉，該項(xiàng)目組成功研制的全自動(dòng)探空裝備，是智能化高空氣象觀測(cè)系統(tǒng)，也是國內(nèi)唯一可無人值守自動(dòng)觀測(cè)從地面至35千米高空、 200千米范圍內(nèi)的大氣溫度、濕度、壓力、風(fēng)速和風(fēng)向等氣象參數(shù)的遙測(cè)遙控氣象站。該裝備的研發(fā)成功填補(bǔ)了偏遠(yuǎn)地區(qū)、山區(qū)、沙漠、湖海等無人地區(qū)高空大氣探測(cè)的空白。
      該項(xiàng)目是由南京大橋機(jī)器有限公司承擔(dān)的。
      據(jù)介紹，全自動(dòng)探空裝備應(yīng)用了機(jī)械工程技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖形顯示技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，通過程序控制自動(dòng)化設(shè)備，能在大風(fēng)情況下（8級(jí)風(fēng)以下）實(shí)現(xiàn)自動(dòng)放球，自動(dòng)激活探空儀電池；探空儀自動(dòng)基測(cè)；對(duì)氣球自動(dòng)充氣；探空儀自動(dòng)施放；自動(dòng)跟蹤、接收探空數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理，自動(dòng)將氣象信息傳輸至外部網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)行人員在遠(yuǎn)方監(jiān)控中心就能對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行直觀、實(shí)時(shí)監(jiān)視和遙控，實(shí)現(xiàn)真正無人值守氣象站的管理。
      該項(xiàng)目的八大創(chuàng)新技術(shù)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
      一是探空儀存放和自動(dòng)化加料轉(zhuǎn)盤。在全自動(dòng)探空裝備里，有24個(gè)探空儀安放在自動(dòng)轉(zhuǎn)盤上等待施放。按照計(jì)算機(jī)控制指令，依次完成轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)、探空儀電池激活及檢測(cè)、加料支撐臂加載探空儀、探空氣球自動(dòng)充氣、探空氣球及探空儀的自動(dòng)釋放等過程。
      二是探空氣球自動(dòng)充氣和自動(dòng)釋放。設(shè)計(jì)有一套特殊結(jié)構(gòu)的氣球充氣裝置，替代原人工充氣、探空儀和氣球人工捆扎的過程，達(dá)到氣球人工充氣、捆扎結(jié)果。
      三是放球筒及風(fēng)向隨動(dòng)擋風(fēng)屏裝置。探空氣球充氣是在放球筒內(nèi)進(jìn)行，因此，在8級(jí)風(fēng) （20米/秒）以下都能實(shí)現(xiàn)探空氣球自動(dòng)充氣。設(shè)計(jì)有風(fēng)向標(biāo)和雙曲面頂蓋擋風(fēng)屏構(gòu)成的風(fēng)向隨動(dòng)系統(tǒng)，根據(jù)風(fēng)向方位，使放球筒頂蓋打開方向?qū)χL(fēng)方向，便于氣球的升空。
      四是氣動(dòng)控制裝置。氣動(dòng)控制裝置由弱電器件構(gòu)成，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不會(huì)產(chǎn)生放電火化、不會(huì)產(chǎn)生靜電效應(yīng)，系統(tǒng)控制電路也簡單，有利于防止因氫氣泄漏而導(dǎo)致的安全事故。
      五是遠(yuǎn)程監(jiān)控及傳輸系統(tǒng)。采用無線網(wǎng)橋構(gòu)建視頻監(jiān)控、 IP寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可很好地滿足使用要求，具有很強(qiáng)的靈活性和可擴(kuò)充性。高速無線網(wǎng)橋融合了網(wǎng)絡(luò)通信和無線傳輸?shù)淖钚录夹g(shù)與成果，實(shí)現(xiàn)了大流量數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)混傳系統(tǒng)，最遠(yuǎn)傳輸距離可以達(dá)到50公里以上，并且不受山川、河流、橋梁道路等復(fù)雜地形限制。
      六是氣體儲(chǔ)存及氣體泄漏檢測(cè)。氣體的儲(chǔ)存采用兩組可以切換的、每組15只氣瓶并聯(lián)的氫氣瓶集裝裝置， 30只氣瓶可以保證進(jìn)行至少24次探空任務(wù)。每組集裝裝置能夠單獨(dú)置換，通過管道輸送至放球筒，附帶的氫氣檢測(cè)器可對(duì)氫氣泄漏進(jìn)行檢測(cè)。
      七是中心站綜合軟件。中心站綜合軟件主要包括系統(tǒng)管理軟件、GPS探空接收及處理軟件、遠(yuǎn)程控制軟件三個(gè)軟件模塊。監(jiān)控中心站必須支撐數(shù)據(jù)傳輸與處理、遠(yuǎn)端站圖像的監(jiān)控顯示、遠(yuǎn)端站設(shè)備的控制、遠(yuǎn)端傳感器信號(hào)的采集處理以及話音通信等功能，因此，中心站綜合軟件的集成設(shè)計(jì)至關(guān)重要。
      八是高精度GPS探 空 系 統(tǒng) 。GPS技術(shù)應(yīng)用到探空儀是探空儀體制的革新。采用GPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)氣象探空是國際上探空儀發(fā)展的重要趨勢(shì)，高空測(cè)風(fēng)技術(shù)體制優(yōu)先向GPS測(cè)風(fēng)技術(shù)體制過渡，以利于提高測(cè)風(fēng)精度和探空水平。
      據(jù)悉，全自動(dòng)探空裝備的研制成功，豐富了我國氣象裝備的技術(shù)手段及綜合監(jiān)測(cè)能力，適應(yīng)了氣象綜合觀測(cè)從人工、定性觀測(cè)向自動(dòng)化遙感遙測(cè)、定量觀測(cè)轉(zhuǎn)變的迫切需求，實(shí)現(xiàn)了高準(zhǔn)確度、高時(shí)空分辨率、連續(xù)、自動(dòng)、一體化定量觀測(cè)的目標(biāo)。
      全自動(dòng)探空裝備可廣泛應(yīng)用于氣象、農(nóng)業(yè)、水利、民航、環(huán)保、國防等領(lǐng)域，具有巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。