BRM300 波文比通量监测系统-能量平衡生态监测站         

BRM300型波文比通量监测系统是一款以能量比法为基础集成世界上高性能的传感器和采集系统、是一款先进的通量监测系统。
         一个物体或系统的辐射能量收支相等时的状况。辐射能量收入和支出的差值称为辐射差额。当收入大于支出时，差额为正，即有净辐射；当收入小于支出时，差额为负。在气候学中，辐射差额指地球表面、大气或地- 气系统辐射能量收入与支出的差额。它是气候形成的重要因子之一。
        天空（包括太阳和大气）向下投射的和由地表（包括土壤、植物、水面）向上投射的全波段辐射量之差称为净全辐射，简称净辐射。净全辐射是研究地球热量收支状况的主要资料。净全辐射为正表示地表增热，即地表接收到的辐射大于发射的辐射，净全辐射为负表示地表损失热量。净全辐射用净全辐射表测量。 太阳辐射到达地表以前，要经过大气的削弱作用（反射、散射和吸收），*后被地表吸收的太阳辐射约占47%。天气和气候就决定于接受的太阳辐射和散失热量（反射、散射和辐射）之间的平衡。从1978年开始，美国太空总署先后利用五颗卫星来监测地气能量平衡，卫星遥感器获取入射的短波辐射（光）和射出的长波辐射（热），就得到地气系统的净辐射。
      低纬净辐射为正值，高纬为负值。在中高纬度大约南北纬36°为平衡点。赤道附近热带海洋上空净辐射*大（约80W/m2），南极*低。
       地面净辐射的年变化也与气温的年变化相似，夏季为正值，冬季为负值。
 
【应用领域】：
         气象观测
         大气环境监测和研究
         农业气象监测
         土壤能量监测
         生态研究
         大专院校与科学研究等

【建设依据】：
         1：《地面气象观测规范》
         2：《气象仪器和观测方法指南》
         3：《农业气象观测规范》
 
【系统主要组成】
主要测量指标有风速/风向、空气温度、相对湿度、降水、净辐射、土壤水分、土壤温度、土壤盐分、土壤热通量和地表温度等气象参数。测量高度一般在3米，根据植被的高度差异而有所不同。由于测量的高度常常是2米或3米。
 

型号名称数量备注
CR300数据采集器1数据采集、数据运算及存储
034B风速风向仪1测量风速风向，机械式
WindSonic-4风速风向仪（可选）1测量风速风向，超声波式
SONIC-SDI风速风向仪（可选）1测量风速风向，超声波式
14574风速仪（可选）1测量风速，机械式
HT03空气温湿度1-3测量空气温湿度
CS215空气温湿度（可选）1-3测量空气温湿度
HTP03环境温湿压（可选）1-3测量空气温湿压
6465降雨量桶1测量降雨
TE525MM降雨量桶（可选）1测量降雨
SN-500净辐射1测量总辐射、长波辐射、反照率和净辐射
TDT土壤水盐热3-4测量土壤水分、温度、盐分
TDR315H土壤水盐热（可选）3-4测量土壤水分、温度、盐分
HTH土壤热通量板3-4测量土壤热通量。
HFP01土壤热通量板（可选）3-4测量土壤热通量。



气象参考指标

气象要素测量原理性能参考指标
风速风向仪
034B		机械式风速量程：0~75m/s
分辨率：0.7998m/s
：0.11m/s@<10.1m/s；±1.1%@>10.1m/s
风向量程：机械0~360°，电子0~356°
分辨率：0.5°
：±4°
温湿度传感器
HT03		温度PT1000，
湿度陶瓷测量元件		温度量程：-40~+85℃
：±0.1℃（-20-80℃时）
分辨率：0.01℃
相对湿度量程：0~100% RH
：±1.8% (0~80%RH)
          ±3% (>80%RH)
分辨率：0.04% RH
降雨传感器
6465		翻斗式日降雨范围：0.0 mm～999.9mm/Day
总降雨量范围：0.0 mm～9999mm
分辨率：0.2mm
准确度：rel="nofollow" ±4％@0.2～50.0mm/hr；
             ±5％@50.0～100.0mm/hr
俘获面积：214 cm2
四分量净辐射仪
SN-500		热电堆传感器测量范围：短波：0-2000W/m2   
                 长波：-200~200W/m2
光谱范围：上短波：385～2105nm   
                 下短波：295～2685nm
                 长波：5000～30000nm
响应时间：<0.5s（95%）
零点偏移（5K/h）：~17.5W/m2（上短波）  
                               ~6.7W/m2（下短波）
                               ~8.5W/m2（长波）
重复性：＜ 1%
长期漂移：2%/year
非线性误差：＜ 1%
非稳定性（年变化）：±5%
温度响应：：＜ 5%(在-15～+45℃时)
视角：上短波辐射传感器180°  
          下短波辐射传感器150°
          长波辐射传感器向上180°
内置的温度传感器：PT-100 铂电阻
土壤水盐热传感器
TDT		TDT体积含水率：0～100% VWC
分辨率：0.06% VWC
 准确度：±2% 典型
温度测量范围：-20~+60℃
分辨率：0.1℃
：±0.3℃@0~40℃，
          rel="nofollow" ±0.5℃@-20~0℃和40~50℃
EC测量范围：0~5000us/cm
分辨率：1us/cm
：±1.5 %
土壤热流计
HTH		热电堆传感器测量范围：-2000~+2000W/㎡
灵敏度：15~70μV/W/㎡
响应时间：<60秒（类似土壤）
内阻：~300Ω
：±4~5%

 
数据采集、存储及通讯单元
      本系统采用Campbell公司CR300是多功能、紧凑、低成本的测量和控制数据记录仪。 这个入门级数据记录仪,以其丰富的指令集,*能衡量水文、气象、环境和工业传感器。 它将集中数据,使它可以在不同的网络和使用您的***协议交付它。
采集通道：9通道（包括、数字和脉冲）
模拟输入通道(6个单端或3个差分) 模拟(1H～3L)
测量电压范围：-100mV～+2500mV
控制输入输出(SE1～SE4)：输入高电平(2.1V～3.3V)
电压激发输出通道：(EX1,EX2)
数字端口：C1，C2和SDI-12
开关激发通道: 2个电压开关激发
数据通信端口:1个RS-232和1个USB
存储：配置文件存储：80MB flash30 M 数据存储5 M CPU 和程序2 M 操作系统
供电：9.6~16VDC
尺寸（厘米）：24.1×10.4×5.1
重量：242克
工作环境：-40+70℃
 
供电系统
      本系统额定电压为12V，供电系统包括太阳能电池板和交流供电两种可选方案。为了防止意外停电导致的数据缺测，额外配备大容量蓄电池作为后备电源。电池容量的选择根据系统设备功耗计算，应保证在停电情况下工作10-15天的时间。
供电单元指标：
供电电压：12V
太阳能电池板： 30W
蓄电池通量：12V/24Ah
光伏转换器：SS-12V-6A
工作环境：-40~+70℃