一、研究意义与研究背景 天气雷达是监测、预警突发灾害性天气最有效的手段，而多普勒天气雷达能够定量探测降雨回波强度、径向速度和速度谱宽等要素的空间分布，以其高时空分辨率、及时准确的遥感探测能力成为灾害性天气监测和预警的重要工具，对标习近平总书记监测精密、预报精准、服务精细要求，保障雷达正常运作显得尤为重要。天线罩内及设备机房的温湿度对于天线正常工作运转和机房设备正常运行有很大影响，由于很多气象局台站分离（如哈尔滨雷达站、抚远雷达站），实时做到天线罩内及设备机房温湿度监测很困难，因此研究基于ZigBee的新一代天气雷达智能监控温湿度系统设计，当温度过高或湿度过大时，该系统能够自动通过亮灯达到报警效果。通过ZigBee无线技术，远程监测天线罩内和设备机房的温湿度，对温湿度环境情况及时掌握、保障天线部分和机房设备正常工作提供便利，为雷达监控温湿度提供技术支撑。 我国的天气雷达从20世纪60年代开始建设，90年代以后，初步具有多普勒功能的天气雷达在我国研制成功，并在业务中使用，自上世纪90年代术开始，我国引进美国WSR-88D的技术，并逐步实现国产化，在全国建设新一代多普勒天气雷达网，以进一步满足社会经济发展对天气预报＂准确、及时、定点、定量＂的要求，提高对灾害性天气的监测预警能力和气象服务水平。通过新一代雷达网的建设我国的天气雷达在观测技术、气象应用产品、软件系统、应用平台等各方面化得了全面的发展。新一代天气雷达是现代气象观测手段中的重要组成部分,保障新一代天气雷达系统正常运行有重要意义。随着我国新一代天气雷达网的日趋完善，天气雷达在临近预报、灾害性天气监测和预警服务等方面发挥着重要作用，有力地提高了灾害性天气的监测能力和重要社会活动的气象服务能力。 由于一些气象部门台站不分离，不会出现因不及时掌握天气雷达天线底座温湿度状况而延误处理相关问题的情况，没有查阅到雷达智能监控温湿度装置的相关信息。但是这样的情况在部分台站分离的气象部门是切实存在的，例如湿度过大，引起设备腐蚀；温度过高，导致设备不能正常工作；湿度过高、温度过低，引起雷达天线罩内结冰，影响天线运转等。因此本项目对基于ZigBee的新一代天气雷达智能监控温湿度装置进行了研究。相信此项目研究未来能够为台站分离、不方便实时在雷达站保障雷达正常运行的气象部门工作人员解决温湿度监测问题。 二、研究主要内容与过程 1、研究的主要内容 本项目主要研究新一代天气雷达智能温湿度监测系统，用以实时监测雷达天线罩内及设备机房的温湿度，过温湿度限值及时亮灯报警，为台站分离、不方便实时在雷达站保障雷达正常运行的气象部门工作人员带来便捷。 2、研究的主要过程 从2020年1月到2020年2月查阅课题相关资料，了解国内外在该方向的研究现状，选择设计方案，准备项目任务书。从2020年3月到2020年10月确定基于ZigBee的新一代天气雷达智能温湿度监测系统设计方案，按照设计方案研究，完成系统设计，并且完成国际会议论文交流及发表。从2020年11月到2020年12月完成技术总结报告。从2021年1月到2021年3月完成项目验收材料梳理，并准备项目答辩。项目的执行进度合理、有序、按照进度完成。 三、采取的技术关键 基于ZigBee的新一代天气雷达智能温湿度监测系统研究设计主要由两部分构成，一个是终端的信息采集系统，另外一个就是信息的监测管理系统。路由器和传感器组成终端采集系统，PC机上的用LabVIEW做的上位机软件组成了信息监测管理系统。传感器置于天线罩内及设备机房采集数据信息，将采集到的数据信息通过SPI接口传送到无线通信发送的模块，然后再通过天线把信息传送给无线接收模块，最后通过RS232串口连接到上位机上直观显示且过限亮灯报警。 四、取得的预期成效 通过对雷达智能温湿度监测系统研究，能够解决由于部分气象部门台站分离，导致不能及时掌握天气雷达天线罩内及设备机房温湿度状况而延误处理相关问题的情况，有利于雷达保障人员实时全面的掌握雷达运行过程中温湿度状态。 完成基于ZigBee的新一代天气雷达智能温湿度监测系统设计研究，通过ZigBee无线技术，远程监测天线罩内和设备机房的温湿度，当温度过高或湿度过大时，该系统能够自动通过亮灯报警，提高雷达保障人员对温湿度环境情况掌握、保障天线部分和机房设备正常的效率和及时性。 上位机软件显示温度、湿度实时值以及变化幅度，当各值没有超过一定限制值时各灯为绿色。 此项目研究成果适用于台站分离不方便实时在雷达站保障雷达正常运行的气象部门（如哈尔滨雷达站、抚远雷达站等），有利于雷达运行保障人员全面掌握雷达天线罩内及设备机房温湿度情况，针对温湿度变化，做相应的保障策略。此项技术的研究是在气象雷达保障业务领域向研究型业务转变的尝试，是哈尔滨市气象设备智能监测、维护的新探究。

哈尔滨市大气探测技术保障中心

该项目为储备库项目资源，暂无效益分析内容。