数据采集系统

所有观测项目均由采集系统自动控制。其中三维风速、温度、二氧化碳及水汽脉动量、土壤温度、土壤热通量、风向、地面辐射等的数据采集和处理由CR5000数据采集器完成(CR5000系统); 五层的风、温、湿度梯度量及土壤湿度的数据采集和处理由CR23X-TD数据采集器完成( CR23X-TD 系统)。蒸散量的获取由XK3101控制显示器和PC-1500计算机实现(LG-I系统)。
1) CR5000系统
由CSAT3、LI-7500、WAV151、PIR、PSP等传感器及CR5000数据采集器和INT-8数据采集扩展板组成。CR5000包括CPU、键盘、供电电源及模拟和数字输入输出口等,具有采集、存储、运算及输出数据等功能。拥有40个单端或20个差分通道,8个数字输入输出控制通道,3个同步观测通道、RS-232和CS I/O数据通讯接口等,有2MB内存和1MB电改写只读存储器。采集样本速率可达到每秒5000个样本,能在500μS时间之内完成测量和存储单通道数据的任务,完成40个单端通道的测量时间为8ms。此外,CR5000还具有数据运算功能。
2) CR23X—TD系统
由CR23X—TD数据采集器、和HMP45D、WAA151、CS616H和AM16-32数据采集扩展板 组成。
NL100是CR5000和CR23X—TD数据采集器与计算机之间远距离传输数据的专用网卡,需要12V交流电源为之供电,适用于TCP/IP通讯协议。NL100通过CS I/O口与CR5000数采相连,RS232口和CR23X—TD数据采集器相连,然后通过10 Base-T Link口与计算机相通。
该试验中针对CSAT3、LI-7500、WAA151、WAV151、CS616的扫描频率为10Hz。其中三维风速Ux、Uy、Uz及温度、二氧化碳和水汽通量等的适时测量值作为原始数据全部存储,每二十分钟计算一次二氧化碳、潜热、感热、动量通量和摩擦速度,并将其存储;风速测量首先取10个扫描值的滑动平均值为一次中间测量值,再对每分钟之内的滑动平均值求一次平均,作为测量值存储,风向取一分钟的平均风速为输出结果;土壤湿度首先取100个扫描值的滑动平均值为一次中间测量值,每三十分钟再对滑动平均值求平均,作为最终输出值;地面辐射和温湿度扫描时间为5秒钟,一分钟取一次平均值输出。
整个系统数据由Campbell提供的LoggerNet软件收集下载并存储。