Automatická meteorologická stanice

Kontinuální monitoring teploty tlaku, vlhkosti a rosného bodu automatickou meteorologickou stanicí

Úvod

Myšlenka zprovoznit automatickou meteorologickou stanici vznikla na Radioklubu při Domě dětí a mládeže v Hradci Králové (DDM HK) někdy v roce 2003. V té době Radek Václavík (OK2XDX) uveřejnil v časopisu Praktická elektronika (1/2003) a na stránkách HW serveru jednoduché schéma stanice s mikroprocesorem řady AT89C2051, která uměla měřit teplotu, tlak, vlhkost a počítala rosný bod. Naměřené hodnoty byly zobrazovány na LCD displeji a zároveň je bylo možné číst přes sériový port PC. Stanici jsme s dětmi na meteorologickém kroužku postavili a zprovoznili. Tehdy jsem ještě napsal prográmek v Delphi, který naměřená data vizualizuje na terminálu umístěném v budově a také data ukládá pro pozdější zpracování a archivaci na disk. Aktuální měření je navíc on-line přístupné na stránkách DDM HK.

Několik slov o stanici

Stanice se nachází na zatravněném prostranství na souřadnicích 50° 12' 24" N / 15° 50' 05" E v nadmořské výšce cca 240 m.n m. (bpv). Je umístěna v meteobudce (skvělé dílko Vládi Zubra) ve výšce cca 2 m nad zatravněnou plochou. Data (teplota, tlak rel. vlhkost, rosný bod) jsou ukládána každých 15 minut v průběhu celého dne a noci. Monitoring probíhá kontinuálně od prosince roku 2004, jsou však k dispozici data již od poloviny roku 2003 avšak pouze z některých měsíců.

Hardware

Popis hardware včetně komunikačních protokolů čidel je velmi detailně popsán na stránkách HW serveru.

Měření teploty a vlhkosti - bezkalibrační kombinované čidlo SHT11 od firmy Sensirion
Měření tlaku - bezkalibrační barometrické čidlo MPX4115A od firmy Motorola
Mikroprocesor - Atmel AT89C2051

Software

Software mikroprocesoru Atmel je napsán v jazyce C a program je poměrně dobře popsán na výše uvedených stránkách HW serveru

Mikroprocesor - program pro mikroprocestor v hexa kódu lze stáhnout zde
Terminál (PC) - program MeteoCom a MeteoDat (Miloš Hroch)
Web (PC) - Gimli2 a PHX (viz stránky DDM HK)

Pro vizualizaci a ukládání dat na terminálu v budově DDM HK byl napsán program MeteoCOM s modulem MeteoDAT. Programy umožňují v nastavených intervalech ukládání hodnot ze stanice na vybrané místo na disku. Naměřené veličiny jsou zobrazovany na grafických ukazatelích (teploměry, barometr, ručičkový vlhkoměr), v grafu a dále v tabulce.

Data

Vzhledem k tomu, že hardware stanice včetně software mikrokontroléru Atmel nebyly vyvíjeny vlastními silami, nebyli jsme schopni ovlivnit přesnost měřených hodnot. Proto bohužel stanice nepracuje s desetinnými čísly, ale veškeré hodnoty zaokrohluje na čísla celá, což dále zanáší chybu do vztahu pro přepočet tlaku na hladinu moře. Z tohoto důvodu jsou i zaznamenané hodnoty tlaku nepřepočítané a jsou vztaženy k nadmořské výšce 240 m n m. Nicméně myslím, že i přes některá uvedená omezení je měření z dlouhodobého hlediska zajímavé, zejména vzhledem k obrovskému objemu dat a bylo by škoda ukládat výsledky do "šuplíku".

Průběh teploty v letech 2004-2007

Průběh tlaku v letech 2004-2007

Průběh rel. vlhkosti v letech 2004-2007

Průběh rosného bodu v letech 2004-2007

01 - 2008
02 - 2008
03 - 2008
04 - 2008
05 - 2008
06 - 2008
07 - 2008

Zveřejněné soubory a grafy s naměřenými daty jsou určeny pouze k soukromým, nekomerčním účelům a jsou poskytovány bez jakýchkoliv záruk. Data nejsou validována!