O meteorologické stanici


Charakteristika polohy pozorovacího stanoviště a popis přístrojového vybavení

Poloha v rámci ČR Maršov u Úpice
okres Trutnov
Královehradecký kraj
Souřadnice GPS 50° 28' s. š.
15° 57' v. d
Nadmořská výška 500 m n.m.


Pro měření meteorologických prvků jsou používány dva samostatné systémy


1) elektronická meteostanice Davis Vantage2 Pro

Stanice se skládá z celkem čtyř částí - integrované senzorové sestavy (ISS) měřící teplotu, vlhkost, Sluneční záření a srážky umístěné ve venkovním prostředí, anemometrem, vysílačem pro měření přízemní teploty, teploty a vlhkostu půdy a elektronické konzole umístěné doma.


1) informace o venkovní jednotce ISS

  • Umístění: na plotové tyči 200 cm vysoké nad krátce sečeným trávníkem
  • Přenos dat: bezdrátový přenos dat do konzole na frekvenci 868 MHz
  • Frekvence měření: teplota 30 s, vlhkost 60 s, srážky 12 s, Sluneční záření 60 s

  • Měřeno: teplota, vlhkost, srážky, sluneční záření
  • Výška teplotního a vlhkostního čidla nad povrchem: 200 cm
  • Stínění čidel: radiační a aspirační štít (aktivní ventilace) poháněného bateriemi a FV panelem
  • Osvětlení Sluncem: v létě téměř po celý den, v zimě pouze do 14h
  • Rozsah a rozlišení teploty: -40 až +65 °C, rozlišení: 0,1 °C, přesnost: 0.5 °C
  • Rozsah a rozlišení vlhkosti: 0 až 100%, rozlišení: 1 %, přesnost: 3 %
  • Rozsah a rozlišení Slunečního záření: 0 až 1800 W/m2, rozlišení: 1 W/m2, přesnost: 5 %

  • Výška horního okraje srážkoměru nad povrchem: 230 cm
  • Typ srážkoměru: elektronický vahadélkový, s vyhříváním spínaném automaticky podle detekovaných srážek
  • Plocha srážkoměru: 214 cm2
  • Rozlišení srážkoměru: 0,2 mm
  • Výkon vyhřívání srážkoměru: 24 W

  • Sluneční záření: měřeno kalibrovanou fotodiodou firmy Davis
  • Umístění čidla: 25m od ISS nad střechou kulny propojené pomocí stíněného kabelu


2) bezdrátová konzola pro připojení anemometru

  • Umístění: na tyči nad štítem domu, cca 700 cm nad zemí
  • Přenos dat: bezdrátový přenos dat do konzole na frekvenci 868 MHz
  • Frekvence měření: vítr 2.5 s
  • Typ anemometru: miskový


3) bezdrátová konzola pro měření přízemní teploty, teploty a vlhkosti půdy

  • Umístění: tyč uprostřed zahrady
  • Přenos dat: bezdrátový přenos dat do konzole na frekvenci 868 MHz
  • Frekvence měření: teplota a vlhkost 60 s

  • Měřeno: přízemní teplota (5 cm), teplota půdy (10 a 50 cm), vlhkost půdy (10 cm), teplota bazénu
  • Rozsah a rozlišení teploty: -40 až +65 °C, rozlišení: 0,6 °C


4) konzole

Konzole neustále přijímá data od ISS a dalších vysílačů, ukládá je, zobrazuje a dále zpracovává. Součástí konzole je datalogger, který umožňuje dlouhodobý záznam dat. Datalogger je přes RS232 sběrnici propojen s mini-PC (ALIX), ve kterém provádí software Meteohub dalši zpracování dat, upload dat na web a MySQL databáze. V případě výpadku elektrické sitě konzole měří dál a po obnovení dodávek proudu se data z konzole načtou zpětně.


  • Umístění: zeď uvnitř domu
  • Přenos dat: pomocí sběrnice RS232
  • Zpracování dat: mini-PC ALIX se softwarem Meteohub

  • Měřeno: vnitřní teplota a vlhkost, tlak vzduchu
  • Rozsah a rozlišení tlaku vzduchu: 540 až 1100 hPa, rozlišení: 0,1 hPa, přesnost: 1.0 hPa


otevřít obrázek
otevřít obrázek
otevřít obrázek
otevřít obrázek
otevřít obrázek
otevřít obrázek


2) vlastní sestavení čidel založené na sběrnici 1-wire

Stanice se skládá celkem ze dvou částí - venkovní (čidla), vnitřní (mini-PC ALIX). Venkovní část se skládá ze dvou větví. První obsahuje 6ks digitálních teplotních čidel Dallas DS18B20 pro měření přízemní teploty a teploty půdy v 5, 10, 20, 50 a 100 cm. Druhá obsahuje 2ks digitálních teplotních čidel Dallas DS18B20 pro měření teploty ve 2m nad zemí (umístěné v profi radiačním štítu Metcover3 od firmy Meteoservis) a teploty uvnitř srážkoměru, čidlo HIH-4021 pro měření vlhkosti vzduchu zapojené přes DS2438, čidlo slunečního záření SFH203P rovněž připojené přes DS2438 a v poslední řadě taky kapacitní vyhřívaný snímač padajících srážek, který se stará o případné vytápění srážkoměru.

Vytápění srážkoměru je řízeno mini-PC na základě dat venkovní teploty, detekce srážek a teploty uvnitř srážkoměru. Pokud jsou detekovány srážky a teplota je menší než +1 °C je spuštěno vyhřívání srážkoměru do doby, než teplota uvnitř srážkoměru překročí stanovenou mez, aby se omezil odpar tuhých srážek.

Měření vlhkosti je realizováno vlhkostním čidlem HIH-4021, které má lineární napěťový výstup, který je měřen 1-wire obvodem DS2438. Pomocí vzorce je vypočtena z výstupního napětí vlhkost.

Měření Slunečního záření je realizováno fotodiodou SFH203P, která je přes odpor připojena k 1-wire obvodu DS2438 přes 390 ohm rezistor, na kterém je měřen protékající proud, který je dále přepočítán na intenzitu záření.


1) venkovní část - měřící senzory, detekce srážek

  • Čidla: celkem 9ks Dallas DS18B20 (teploty), 1ks HIH-4021 (vlhkost vzduchu), 1ks SFH203P (sluneční záření), detektor srážek
  • Přenos dat: stíněným kabelem k mini-PC
  • Frekvence měření: teplota + vlhkost 30 s, detekce srážek 10 s


2) vnitřní část - zpracování dat - mini-PC ALIX

  • Operační systém: Gentoo Linux
  • Čtení dat z 1-wire sběrnic: USB+RS-232, software: digitemp
  • Detekce srážek, vytápění srážkoměru: deska Quido 10-1 od firmy Papouch propojená RS-232 sběrnicí s mini-PC


otevřít obrázek
otevřít obrázek
otevřít obrázek
otevřít obrázek
otevřít obrázek