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CS120能见度仪

 
版本1.0
关于该手册
请注意，CSI撰写的该手册起初是为了北美市场的仪器应用，从一些应用、度量衡上可以看到这一点。
一些有用的换算公式：
面积：1平方英寸(in2)=645 平方毫米（mm2）   质量：1盎司(oz.)=28.35克（g）
                                              1英镑（b）=0.454千克（kg）
长度：1英寸（in.）= 25.4毫米（mm）压力：1磅/平方英寸（psi）=68.95毫巴（mb）
1英尺（ft）= 304.8毫米（mm）     体积:1 UK 品脱（pint） = 568.3毫升（ ml） 
1码 = 0.914米（m）               1 UK 加仑（gallon） = 4.546 公升（litres）
1英里（mile）= 1.609千米（km）      1 US 加仑（gallon） = 3.785 公升（litres）
    此外，手册中的大部分资料是适用于所有国家的，某些资料是特定于北美市
场使用的，有可能不适用于欧洲用户。
区别在于美国标准的外部电源，例如交流适配器的输入电压不适用于英国和
欧洲，尽管如此，如果**电源适配器，就能获得适用于本国的产品。                                                                                                                                              
   涉及到的无线电传输、移动电话和天线可能不适用于你的地区。
    支架、防护和围栏的选项，包括线缆在内，在欧洲市场不作为标准项出售，有时候提供备选方案，备选方案的细节涵盖在单独的手册中。
带有“#”字符前缀的产品型号是特定用于非欧洲国家或专用设备。订购时请
对带有#的产品型号进行报价。
回收利用
产品到了使用寿命年限，不应该投入商业应用或者是生活垃圾中，要回收利用，产品里面含的或者是寿命周期内使用的任何电池都应该从产品上拆除，然后投入到合适的回收设备中。
尽管可能会产生费用，但坎贝尔公司还是建议设备的循环利用，安排收集和正确处理。
想获得更多的建议和支持，请联系坎贝尔或者当地代理商。
备注：如果单独使用CS120进行野外监测，应使用数据采集器；如果客户向通过PC机直接监控、读取数据，需要编写一个终端软件。
备注：美国和日本使用的是110VAC/60Hz的标准，中国和欧洲使用的是230/220VAC/50Hz的标准，CSI配置的MINI-PS-100-240AC/24DC/C2LPS交流转直流适配器交流电输入电压兼容这两种标准。CS120两个机罩头的额定功率为60W（每个机罩头30W），CS120探头工作使用12VDC或者24VDC都可以，使用12VDC供电，CS120探头开启除露加热器、连续测量和RS232通讯时的电流消耗大约为184mA;30VDC供电时，CS120探头开启除露加热器、连续测量和RS232通讯时的电流消耗大约为232mA：
1、如果CS120需要连接到数采上进行测量，推荐用数采上的12VDC给CS120给探头供电，配置MINI-PS-100-240AC/24DC/C2LPS交流转直流适配器给CS120的机罩头加热器供电（MINI-PS-100-240AC/24DC/C2LPS交流转直流适配器配合交流防雷模块、空气开关使用）；
2、如果CS120单独使用，不需要接到数采上，不用配置12VDC的适配器或者电源，只配置MINI-PS-100-240AC/24DC/C2LPS交流转直流适配器同时给CS120探头和两个机罩头的加热器供电就可以了（MINI-PS-100-240AC/24DC/C2LPS交流转直流适配器配合交流防雷模块、空气开关使用）。
 
MINI-PS-100-240AC/24DC/C2LPS交流转直流适配器如下图所示：

CS120能见度传感器
1、介绍
CS120是一款应用于公路、航海和机场自动气象站的红外前散能见度传感器，利用一个已知42度散射角的前散系统进行能见度测量，CS120利用高频采样来减少诸如雨、冰雹等事件造成的数据丢包，提高对其他突发状况的响应。
1.1、版本信息
手册版本
版本修订
1.0
无
2.0
更新到版本4的操作系统
3.0
更新到版本5的操作系统
4.0
更新到版本6的操作系统
 
 
 
 
 
 





1.2、通用**性
手册为CS120的安装、使用与维护提供了重要的**注意事项，分为三个方面：
报警信息警告让安装人员或者用户认真对待，忽略了这些警告可能导致损伤或死亡以及造成传感器元件不可修复的损坏。
警告警告潜在危险，忽略了这些警告可能导致传感器损坏以及数据丢失。
注意事项注意事项突出产品在安装、使用以及维护过程中的有用信息，从而达到产品使用的大效益。
1.3、传感器元件**
CS120传感器出厂前已经进行**检测，包括无内部件更换和部件修复。
警报信息不能更换CS120元件，否则会导致元件的损坏以及造成用户接触到危险的亮光和电压。
警告异常故障模式和环境条件下传感器机罩可能会发热，在低于或者等于环境温度下正常运行。
警告确保给传感器提供正确的电压。
2、技术参数
能见度特性
 
小值
正常值
大值
报告的能见度（公制）
12米
-
32,000米
报告的能见度（英制）
39英尺
-
104，985英尺
10,000米时能见度精度
-
-
20,000米时能见度精度
-
+/-20%
-
光学特性
LED中心波长
-
850nm
-
LED光谱带宽
-
+/-35nm
-
脉冲特性
光脉冲比率
-
1KHz
-
 
 
 
 
 
 





3、电气特性
DSP和除露加热器的电源供应
 
小值
正常值
大值
电源供应，+12V连接（仅直流）
7V
12V
30V
开启除露加热器连续测量的电流消耗（12V直流）
-
180mA
228mA
关闭除露加热器连续测量的电流消耗（12V直流）
-
100mA
150mA
休眠和关闭除露加热器的电流消耗（12V直流）
-
8mA
12mA
开启除露加热器和使用RS232通讯模式的电流消耗（12V直流）
-
184mA
232mA
机罩加热器电源供应
机罩加热器电压（交流或直流）
-
24V（1）
30V（1）
机罩加热器功率（24V交流或直流）
-
60W（2）
-
RS232通讯
RS232低端输入阈值
0.8V
1.5V
-
RS232**输入阈值
-
2.0V
2.4V
RS232输入大值
-15V
-
+15V
RS232输入电阻
12KΩ
-
-
RS232低端输出电压
-
-
0.4V
RS232**输出电压（3 KΩ以内）
4.4V
-
-
RS485通讯
RS485输入阈值电压
-0.2V
-
+0.2V
RS485输出（空载）
-
-
5V
RS485输出（50Ω负载）（3）
2V
-
-
任何终点的大电压
-7V
-
+7V
用户报警输出
用户高电平输出（85℃）
3.8V
-
-
用户高电平输出（25℃）
4.13V
-
-
用户低电平输出（所有温度）
0.25V
-
0.55V
用户输出电流
-
-
32mA







































(1)建议用24V交流或直流给机罩加热器进行加热，加热器也能在低于24V的电压下运行，但是在预防结冰方面的功效降低很多。
（2）每个机罩加热器功耗为30W，每个CS120传感器有两个机罩加热器，共60W。
（3）CS120的接地和任何RS485设备的接地必须是同一个地；一个100Ω的电阻可以连接CS120，RS485的地到其他的设备上，这样能减少附加的电流，如果做不到直接连接，可以把两个地并在一起。
4、RS232和RS485能支持的传输速率
串口设置：数据位：8，奇偶校验：N，停止位：1
支持的传输速率：
     1200 bps
     2400 bps
     9600 bps
     19200 bps
     38400 bps – 默认
     57600 bps
     115200 bps
支持的格式
    RS232(仅全双工)，默认
RS485(半双工)
8个数据位
1个停止位
CS120使用的大部分通讯协议不支持奇偶校验
5、环境条件
传感器温度范围
 
小值
正常值
大值
操作温度
-25℃
-
+60℃
扩展的操作温度
-40℃
-
+70（1）℃
存储温度
-40℃
-
+85℃
传感器湿度范围
操作湿度范围
0%
-
100%
传感器加热器温度阈值
除露加热器打开
-
< 35℃
-
除露加热器关闭
-
> 40℃
-
机罩加热器打开
-
< 5℃
-
机罩加热器关闭
-
> 15℃
-
 
 
 
 
 
 
 






（1）如果使用温度扩展型的CS120，可以满足在更宽的温度范围内工作。
6、物理参数
包含底座的主体
高：447毫米
宽：640毫米
深：245毫米
传感器重量：3千克
传感器安装：安装在一根直径为32-52.5毫米的垂直杆上
装运重量：6千克（包含包装箱）
7、安装程序
CS120是设计用来安装在恶劣的气象条件下进行环境变量的测量，尽管如此，考虑到野外获得数据的精度和代表性，有几点注意事项：
注意事项 这章的摘要不是很详尽，可以参考气象出版物获得当地气象仪器的信息。CS120应该安装在代表当地气候变化的地方，而非一个特定的小气候（除非是为了分析小气候）。发射端避免安装在有散射光或反射镜面的地方，尽可能让接收端在北半球指向北，南半球指向南。



CS120如果不是为了测量小气候，应尽可能安装在远离物理障碍物的地方，从而避免影响到冰雹降落；应该远离热源，电子干扰以及不存在影响到传感器镜头直射光的地方。CS120应可能远离风障。识别逆风带以及气流不代表一般速度和方向风障的顺风带，风障的背风处产生涡流，不与逆风处的空气交换，这些影响区域的高度和深度会随着高度和一定程度上障碍物的密度而变化。通常情况下，逆风方向干扰气流的障碍物应该保持2倍于障碍物高度的距离，顺风方向，应该距离6倍于障碍物高度。垂直方向，应该保持2倍于障碍物高度，才能避免影响到气流，CS120应该安装在干扰区之外才能获得区域的代表数值。
为了降低元件的维护频率，CS120应该安放在远离污染源的地方，在路边进行监测，需要使用一个大的安装杆。设备安装在有污染源的地方或者考虑到设备的**，那就需要经常进行定期维护。
WMO推荐对1.5米高的体积采样，尽管如此，诸如航空或公路能见度观测需要适当的高度。
注意事项 在室内测试CS120，可能由于存在光源和反光将会导致错误的读数和不稳定的结果。
注意事项 要执行简单的检查，要堵塞一个镜头，采样体积被模拟为能见度的增加而不是减小。
7.1、设备接地

 
CS120需要良好接地，使用横截面积至少16平方毫米的接地线，长10米，从传感器探头下面接线盒下面的铜接地端子到一个恰当的接地点。安装需要的杆和杆的底座要提供防雷保护和抗无线电磁干扰，所以也应该正确接地。
7.2、安装CS120
CS120带有安装杆的工具箱，工具箱包括DSP盘，2个U型卡以及把DSP盘固定到杆上的配套螺丝，安装CS120到杆上，如下：
1、检查杆的直径，选择正确的螺丝，如果杆的直径是介于32mmOD与46.5mmOD之间，应使用M8 x 75 mm的螺丝；如果杆的直径介于46.5 mm OD与 52.5 mm OD之间，应使用M8 x 90 mm的螺丝。
2、如图3-10所示的把螺栓滑入V字螺母的支架中。
3、DSP外壳上的DSP盘准备固定到CS120上，DSP盘紧贴垂直杆，从杆的另一边安置支架和螺栓，对准DSP盘上的孔。
4、用配套的螺丝帽拧紧螺栓，把DSP盘和支架固定到杆上。
5、传感器如果带的电源箱可以安装在垂直杆上，用外壳底部的支架来固定。也可以把电源安装在其他地方，比如距离传感器一定距离的墙上。电源箱应该安装在远离传感器探头的地方，可以避免风的扰动以及防止反弹的雨滴进入传感器的感应区域。
警告注意不能把螺栓上的螺帽拧的过紧，可能会扭曲或者损坏支架和DSP盘，以及造成螺帽脱扣，把螺帽拧到合适的程度，能让CS120牢固在一个位置不动就可以啦。CS120安装到另一类的桅杆上的位置，请参考手册进一步了解安装到桅杆上的细节。
警告 确保CS120是按照如下图所示进行安装，一旦部件被拧紧，不要重新定位，强行拧动传感器的伸臂，可能会损坏传感器。环夹卡槽可以用来卡更大直径的杆。

 
7.3、可选配的CSI安装件
可以利用型号为009354的CSI‘可选配传感器安装件’来满足WMO规范第7版9.3.4章节中气象设备和观测方法规定的1.5米高处采样观测。

 
如果选用了这个配件，请按照如下的安装步骤进行：
A、底座应该安装在混凝土基础上，如果没有混凝土基础，需要以600mm见方和600mm深的规格进行浇筑，确保土质不能太疏松，能支撑底座和混凝土基础；
B、用底座上直径为12mm的孔为基准，在基础上打4个77mm深的孔，把这些孔清理干净；
C、把垫圈和螺母放在膨胀螺栓的底部（保护安装时的螺纹）；
D、捶打膨胀螺栓，让其进入打好的孔中，直到螺丝起始部分进入基础面下面即可；
E、拧紧螺帽，直到螺纹突出表面25mm为止；
F、从突出的长螺丝钉上拿掉垫圈和螺母，然后把底座放上去；
G、后要用垫圈和螺母保护底座；
H、表面不平的话，可以往底盘下面的基础螺栓上增加垫圈尽可能让表面水平。
8、CS120内部连接说明
CS120有两个标准IP66规格的密封缩口跟外面的设备相连，个缩口默认的是电源/通讯线，主电路包含+12V/24V，以及串口通讯线，CS120自带5米长的线缆；**个缩口走的是10米长的线缆，是用来给机罩加热器提供24V电源的供电线。
报警如果给CS120供电的电源线接错了，可能给传感器带来不可修复的损坏。
警告推荐使用不超过10米长的线缆，特别是增加RS485通讯时，应该使用双绞线，如果想用更长的线缆，请联系CSI。

 
CSI提供型号为010817的配置线，可用来插入到B连接口，标准连接口和线的地方，该配置线带有DB9针连接头，可用在PC的串口或USB转串口适配器，如下图所示：


 
A连接口 5针连接口
针脚
描述
注释
1
+12V
主要是12V电源输入（也支持直流24V）。
2
0V
电源负极0V，共主电源的0V。
3
机罩低电源端
机罩加热器负电压输入，传感器内独立于主电源的0V，所以能使用独立的电源供电，尽管如此，该针脚与主电源0V不能相差5V。
4
0V
电源负极0V，共主电源的0V。
5
机罩高电源端
机罩加热器正电压输入（一般是24V）








 
B连接口 3针连接口
针脚
描述
注释
1
0V
串口通讯的0V连接，该连接共主电源0V（A连接口,2针）。
2
接收
RS232接收端，也作为RS485半双工模式的Y发送端和A接收端。
3
发送
RS232发送端，也作为RS485半双工模式的Z发送端和B接收端。





 
C连接口—用户报警 4针连接口
针脚
描述
注释
1
0V
用户报警的0V连接，该连接共主电源的0V（A连接口,2针）。
2
用户2
用户警报2输出。
3
0V
用户报警的0V连接，该连接共主电源的0V（A连接口,2针）。
4
用户1
用户警报1输出。







注意事项 如果机罩加热器要求使用这些连接口，既可以使用机罩加热器自带的电源线，也可以使用提供的不同线缆。如果需要可选的线缆设备请联系CSI。
8.1、建议使用CSI提供的匹配CS120的线（标准套件包括线缆）
CS120自带5米长的电源和通讯线，改线有一个DB9针的串口，该串口能与PC机直连或连接到CSI CR1000数采上，需要一个诸如SC100的适配器。如果要求使用另一种连接方式，串口母头能被拆除。


9、内部开关的功能
CS120的主电路板上内置有4个开关，供电状态下，这些开关有特定的功能，功能细节如下：
重点这些开关仅仅在CS120的供电期间顺序操作，意思就是说如果按下开关，CS120空载运行，传感器需要断电，保证传感器关闭至少10秒，循环操作，才能保证这些功能有效运行。

 


内部开关功能
开关
功能
4
预留未来使用
3
开关拨到ON的位置，该开关临时设置CS120通讯口为默认的RS232通讯模式（38400波特率），当CS120在野外设置成RS485模式或PC机不支持的波特率的时候，有利于野外调试和维护，这个改变是临时的，将不会存储到闪存里，尽管如此，如果使用菜单系统中的“保存和退出”指令，这些新的数据通讯设置将会存储到内存中。一旦该开关回复到OFF位，断电重启CS120，CS120将恢复到前一次的通讯设置。
2
预留未来使用，拨到OFF位。
1
关拨到ON的位置，该开关将会把CS120重新设置为出厂默认值，该重启将会影响到所有的通讯设置以及用出厂默认值代替用户标定设置，一旦重启，立即生效。
 











10、报文格式：CS120默认的不同输出格式的分类—Basic/Partial/Full
对客户而言，CS120有三种不同标准的报文格式可以利用，这三种输出被命名为基本输出, 局部输出和全输出，所有三种标准输出的散射参数使用特定的表头和结束符进行分割限定，允许很方便地存储到数采里（查看15章如何设置默认输出），全输出格式报文是默认的。
注意事项 STX和ETX是十六进制指令字符。
注意事项 参考附录B了解校验和算法。

报文ID分类
ID
定义
0
基本输出格式，仅仅包含能见度距离和系统信息。
1
局部输出格式，包含用户报警输出。
2
全输出格式，包含所有系统报警代码。





 
传感器ID分类
ID
定义
0-9
用户定义来识别数据的单位，0代表默认值，对RS485网络有用，RS485模式中作为地址使用。




 
系统状态分类（1）
状态
定义
0
无故障。
1
可能性能降低。
2
性能降低。
3
需要维护。

 
 


 


 
（1）系统状态分类反映了任何实时报警的**别的严重程度。
报文间隔
时间
定义
0-3600
连续模式输出之间的总时间，单位为秒。




 
能见度距离分类
ID
定义
0-32,000米
传感器检测到的实时能见度距离。




 
能见度单位分类
ID
定义
M
米
F
英尺





 
平均周期分类
ID
定义
1
1分钟平均
10
10分钟平均




根据WMO的要求，CS120的测量值是1分钟或10分钟输出间隔内或传感器被侦听时更新的滑动平均。那些平均值不是MOR测量值的直接平均，而是消光系数的平均，然后用这个平均值来计算周期内的MOR。消光系数和MOR之间的关系不是线性的，如果结果是一个MOR的滑动平均值， MOR并非预料中的值，而是可能迅速变化，请考虑一下是否用人为的障碍物或使用标定盘测试传感器。
用户报警
报警
范围
定义
1
0-1
能见度小于或大于用户设定的阈值
2
0-1
能见度小于或大于用户设定的阈值
 
 
 

系统警告分类
报警
范围
严重程度（2）
定义
发射器失效
0-2（1）
3
发射器机罩主LED输出电功率大小
0 = 一切正常
1 = 光输出强度太低
2 = 光输出强度太高
发射器镜头清洁程度
0-3
1
0 = OK，检测到的信号衰减小于10%
1 = 检测到的窗口信号值太低（传感器可能故障）
2 = 积聚了少量灰尘（10%的信号衰减或更高）
3 = 积聚了大量灰尘（机罩可能被堵塞）
发射器温度
0-3
1或者2
0 = 温度在操作范围内
1 = 太低，低于-40摄氏度
2 = 太高，超过80摄氏度
3 = 传感器故障（检测不到传感器或低于-54摄氏度）（严重级别2）
接收器镜头清洁程度
0-3
1
0 = OK，检测到的信号衰减小于10%
1 = 检测到的窗口信号值太低（传感器可能故障）
2 = 积聚了少量灰尘（10%的信号衰减或更高）
3 = 积聚了大量灰尘（机罩可能被堵塞）
接收器温度
0-3
1或者2
0 = 温度在操作范围内
1 = 太低，低于-40摄氏度
2 = 太高，超过80摄氏度
3 = 传感器故障（检测不到传感器或低于-54摄氏度）（严重级别2）
接收器直流饱和度
0-1
1
接收器机罩能接收到背景光的总量
0 = 极限之内
1 = 饱和，大部分环境下CS120不再有足够的处理空间来执行能见度读数。
机罩温度
0-3
1或者2
0 = 温度在操作范围内
1 = 太低，低于-40摄氏度
2 = 太高，超过80摄氏度
3 = 传感器故障（检测不到传感器或低于-56摄氏度）（严重级别2）
信号错误
0-1
3
0 = 检测到所有的反射信号，并匹配存储的版本
1 = 信号不匹配以前的读数
反射读数错误
0-1
3
0 = 无错误
1 = 1个或更多出自反射的用户变量的读数错误
反射的写入错误
0-1
3
0 = 无错误
1 = 1个或更多到达反射的用户变量的写入错误






































（1）检测到的发射器功率太高可能导致CS120关机然后进入低耗模式。
（2）报警的严重程度，数字越大代表错误越严重。

10.1、CS120报文输出的例子
来自CS120的输出案例
基本输出格式
0 1 0 12345 M XXXX
 
 
局部输出格式
1 1 0 60 12345 M 0 0 XXXX
 
 
全输出模式
2 1 0 60 12345 M 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 XXXX
 

11、界面连接方法—Device Configuration Utility/Command line/Menu
可以利用三种方法中的任何一种对CS120进行设置和控制。
种方法是使用CSI提供的Device Configuration Utility Software (DevConfig软件，通过该软件，在任何微软版本的个人计算机上可以建立一个简易的菜单驱动界面来设置CS120，用这个程序可以完成所有的设置。)
该程序包括在线帮助说明，说明描述CS120的一般使用以及如何下载一个操作系统。
DevConfig软件也能用来一个超级终端来建立CS120的菜单系统以及进入标定菜单。
**种方法是利用命令行界面，可以给传感器发送不连续的指令，传感器不响应这些指令，如果传感器连接到一个数采，这个方**是优先使用设置CS120的方法，配置设置指令能通过一个数采发送给CS120，没必要使用本地PC机设置传感器。
第三种方法是通过RS232或RS485通讯建立CS120的简单的菜单界面，用一个超级终端程序，菜单系统准许更多地设置。
三种方法都可以使用CS120串口A与传感器进行通讯，要用到8.1章提到的编码为010817的设置线。
11.1、设置PC机与CS120的通讯
下面描述的是用一个超级终端程序建立通讯的步骤，也能用得到许多CSI软件产品中包含的超级终端，下面的设置应该使用默认的值：
波特率：38400
数据位：8
奇偶校验：无
停止位：1
流控制：无
确保传感器的波特率已经调整好，与超级终端的端口设置相匹配，此时，CS120应该能接收指令，通过CS120主板上的其中一个内置开关把波特率设置成默认值，请看第9章。
12、用户定义CS120的变量
DevConfig和指令行界面都能准许用户设置CS120内部的变量，可接受的变量的范围和能被识别的数量如下表所示：
ID
名称
范围
描述
出厂默认值
1
传感器ID
0-9
网络中标示CS120的特定的标识码
0
2
用户报警1激活
0-1
用户报警1激活状态
0 = 报警1关闭
1 = 报警1激活
0
3
用户报警1有效
0-1
0 = 检测距离是否小于用户报警1的距离
1 = 检测距离是否大于用户报警1的距离
0
4
用户报警1距离
0-60000
报警1应触发的距离值，该值对应的是根据选择的能见度单位米或英尺
10000
5
用户报警2激活
0-1
用户报警2激活状态
0 = 报警2关闭
1 = 报警2激活
0
6
用户报警2有效
0-1
0 = 检测距离是否小于用户报警2的距离
1 = 检测距离是否大于用户报警2的距离
0
7
用户报警2距离
0-60000
报警2应触发的距离值，该值对应的是根据选择的能见度单位米或英尺
10000
8
波特率
0-6
主RS232/RS485界面的波特率
0 = 115200bps
1 = 38400bps
2 = 19200bps
3 = 9600bps
4 = 4800bps
5 = 2400bps
6 = 1200bps
2
9
序列号
0-32000
CS120内置的序列号（只读）
-
10
能见度单位
M或F
能见度值代表的单位
M = 米
F = 英尺
M
11
报文间隔
1-3600
连续模式下两个输出之间的时间间隔，单位为秒，如果选择侦听作为测量模式，不会影响到这个值
60
12
测量模式
0-1
选择侦听或连续模式
连续模式中，传感器会输出一个固定周期间隔的字符串，字符串的格式由报文格式决定
0 = 连续模式
1 = 侦听模式
0
13
报文格式
0-2
侦听或连续模式的具体输出分类
0 = 基础输出 1 = 局部输出 2 = 全输出
2
14
串口协议
0-1
选择物理串口
0 = RS232模式
1 = RS485模式
0
15
平均周期
1或10
能见度值平均时间周期，1分钟或者10分钟
 
16
采样时间
1-60
用来定义两个采样之间的时间间隔，建议低能耗除外尽可能采样频率高点
1 = 每秒采样一次
10 = 每10秒采样一次
60 = 每60秒采样一次
1
17
除露加热器控制
0-1
0 = 允许CS120自动控制除露加热器
1 = 关闭除露加热器
0
18
机罩加热器控制（1）
0-1
0 = 允许CS120自动控制机罩加热器
1 = 关闭机罩加热器
0
19
窗口增益补偿
0-1
0 = 无增益补偿
1 = 镜头上应用增益补偿
CS120将给每个镜头上补偿10%的信号损失
0
20
使用校验（CRC）
0-1
0 = 关闭指令行校验检测（2）
1 = 激活指令行校验检测
备注：这不影响DevConfig 或超级终端通讯
0
21
传感器电源中断电压（3）
7-30
PSU输入电压低于CS120进入低耗模式的电压，这样能用来保护蓄电池
7.0

































































 

（1）没有安装机罩加热器或没给机罩加热器供电时，机罩加热器控制需要设置为‘1’（关闭），该模式能保证低温下的电源供应。
（2）如果关闭传感器对发送的校验和不进行接收数据正确性的检测，尽管如此，还是建议激活校验和检测，从而避免突发意外情况下CS120被不正确地设置。
（3）仅仅对运行的是4版本或更新的固件的传感器和序列号大于E1029的传感器有效。

 

13、指令行模式
指令行界面分为三个主要的指令，分别是GET，SET和POLL。GET指令用来获得所有来自CS120的现行的用户设定的值；SET指令设置用户可设定值；POLL指令用来获得现行传感器的能见度或报警情况。用预期的任何指令发送给CS120进行设置，包含一个有效的校验和，举个简单的指令例子，比如GET和POLL，能用固定值的校验和（请看例子程序），对于更复杂的SET指令，校验和需要计算（请查看附录B），校验和的使用默认状态是关闭的，建议尽可能激活校验和的功能，特别是使用长线缆的时候或者在电子干扰环境中。
13.1、SET指令

SET指令通过指令行用来设置CS120，该指令是一个单间隔的指令，能从任何数采或带有RS232或RS485口的PC设备上发送，SET指令和DevConfig软件使用CS120内部相同的设置，请参考设备的DevConfig章节来了解更多设置的分类细节，该指令用来修改传感器的默认加电状态，参考14.2章定期修改设置，例如加热器控制；参考12章了解SET指令使用的更多信息。

SET 传输的数据
例子
描述
0x02(1)
STX^B(2)
..
分隔符
SET
SET
..
分隔符
0
基于传感器ID的地址
..
分隔符
 
传感器ID
 
用户报警1设置
 
用户报警1有效
 
用户报警1距离
 
用户报警1设置
 
用户报警1有效
 
用户报警1距离
 
串口波特率
 
传感器序列码（只读）
 
能见度单位
 
报文间隔
 
侦听或连续模式
 
报文格式（basic/partial/full）
 
激活RS232或RS485串口通讯
 
平均周期
 
采样时间
 
除露加热器控制
 
机罩加热器控制
 
窗口灰尘补偿
 
接收指令的校验检测
 
传感器电源休眠电压
..
分隔符
XXXX
校验和（使用固定的CCTTT校验和）
..
分隔符
0x03(1)
ETX^C(2)
0x0D(1)
回车




































（1）这些值显示的开头和结尾为十六进格式，中间报文部分是ASCII。
（2）键盘上输入。

13.1.1、SET指令的例子



具体输入的时候格式如下：
SET:0:0 1 1 1000 1 0 15000 2 0 M 60 1 2 0 1 1 0 0 0 1 7 :68A3:回车换行
13.2、SETNC 指令
SETNC指令的格式恰好跟SET指令一样，功能上不同之处在于SETNC指令不提交值设置进入闪存，意味着下一次CS120重启的时候，将会恢复到以前的设置。当定期修改传感器内的设置是能使用这个指令，例如加热器功能，因为这个指令能避免闪存存储爆满。
备注：这也包括通讯数据波特率。

13.2.1、SETNC指令的例子
●SET:0:0 1 1 1000 1 0 15000 2 0 M 60 1 2 0 1 1 0 0 0 1 7 :D8SD: ●


具体输入的时候格式如下：
SET:0:0 1 1 1000 1 0 15000 2 0 M 60 1 2 0 1 1 0 0 0 1 7 :D8SD:回车换行

13.3、GET指令
GET指令从CS120接收设置的数据，包括报文格式数据以及其他的用户报警设置，不接收CS120的能见度或环境信息，接收能见度数据请参考POLL指令。

GET 传输的数据
例子
描述
0x02(1)
STX(^B)(2)
GET
GET
..
分隔符
0
基于传感器ID的地址
SET
SET
..
分隔符
0
基于传感器ID的地址
..
分隔符
0
预留给未来使用，默认值为0
..
分隔符
XXXX
校验和
..
分隔符
0x03(1)
ETX（^C）(2)
0x0D(1)
回车




















（1）这些值显示的开头和结尾为十六进格式，中间报文部分是ASCII。
（2）键盘上输入。

GET指令的例子
GET:0：0：XXXX:


具体输入的时候格式如下：
GET:0:0：XXXX:回车换行
GET指令返回的例子数据-请参考12章了解更多’GET’指令返回值的更多信息。
GET返回的数据
例子
描述
0x02(1)
STX
 
传感器ID
 
用户报警1设置
 
用户报警1有效
 
用户报警1距离
 
用户报警1设置
 
用户报警1有效
 
用户报警1距离
 
串口波特率
 
传感器序列码（只读）
 
能见度单位
 
报文间隔
 
侦听或连续模式
 
报文格式（basic/partial/full）
 
激活RS232或RS485串口通讯
 
平均周期
 
采样时间
 
除露加热器控制
 
机罩加热器控制
 
窗口灰尘补偿
 
接收指令的校验检测
 
传感器电源休眠电压7.0
..
分隔符
XXXX
校验和（使用固定的CCITT校验和）
..
分隔符
0x04(1)
EOT
0x0D(1)
回车
0x0A
换行


 
 








 


















 


（1）这些值显示的开头和结尾为十六进格式，中间报文部分是ASCII。

GET返回数据的例子
0 0 0 10000 0 0 10000 2 1009 M 30 0 2 1 1 1 0 0 0 1 11.5 D4FD
 
 
说明：-
传感器ID = 0
 
用户报警1不设置
用户报警1不激活
用户报警1距离 = 10000米
用户报警2不设置
用户报警2不激活
用户报警2距离 = 10000米
串口波特率 2 （=38400Bd）
序列号 = 1009
能见度单位 = M
连续模式输出间隔 = 30 秒
侦听模式 = 0（连续模式）
报文格式 = 2（全报文格式）
RS232或RS485串口通讯 = 1（RS485）
平均周期 = 1分钟
采样时间 = 每秒采样一次
除露加热器控制 = 0（CS120自动控制除露加热器）
机罩加热器控制 = 0（CS120自动控制机罩加热器）
窗口灰尘补偿 = 0（窗口灰尘补偿关闭）
接收指令的校验检测 = 1（激活校验检测）
传感器电源休眠电压 = 11.5V
校验和 = D4FD
13.4、侦听模式-侦听CS120
侦听指令从CS120获得现行的能见度或报警状况，指令的输出格式取决于CS120用SET指令或菜单界面设置的方式.
POLL 指令
POLL 传输的数据
例子
描述
0x02(1)
STX^B(2)
POLL
POLL
..
分隔符
0
基于传感器ID的地址
..
分隔符
0
预留未来使用，默认值为0
..
分隔符
XXXX
校验和（3）
..
分隔符
0x03(1)
ETX, ^C(2)
0x0D(1)
回车

















（1）这些值显示的开头和结尾为十六进格式，中间报文部分是ASCII。
（2）键盘上输入。
（3）不区分大小写。

POLL指令的例子
POLL:0：0：XXXX:


具体输入的时候格式如下：
POLL:0:0：XXXX:回车换行
注意事项：对poll指令而言，大响应时间为100毫秒，如果激活了接收指令检验和的检测设置，校验和会随着传感器ID值而变化。
14、进入CS120菜单系统
用户通过键入‘open0’进入终端程序然后按键盘的回车键进入菜单系统，‘open0’中的‘0’相当于传感器的ID码，传感器的ID码范围为0-9，**购买或者把传感器恢复为出厂默认值时，传感器ID码会是0。注意事项：‘open0’指令通常不重复，终端菜单仅仅允许更多的共同设置，如下所示：



菜单1：报文输出菜单


报文菜单包含关于CS120诸如运行模式和输出格式的默认能见度输出的设置，
菜单1：报文输出菜单，子菜单1：连续运行模式（选项4）

菜单1：报文输出菜单，子菜单2：采样时间（选项6）

菜单2：用户报警菜单

菜单2：用户报警菜单，子菜单2：报警2激活阈值（选项6）

菜单3：标定菜单

查阅手册的‘标定‘章节了解更多关于如何标定CS120能见度传感器的信息。
注意事项：一旦完成标定，变化立刻生效，如果需要，可以恢复出厂标定值。
菜单4：系统信息菜单

系统信息菜单包含诸如温度和系统报警等有用的信息，加入设置了窗口灰尘积聚报警，建议根据手册的清理章节进行处理（18章），加入有反射错误或信号错误，建议联系CSI。供电前显示传感器电源休眠电压仅仅对运行的是4版本或更新的固件的传感器和序列号大于E1029的传感器有效。 

菜单5：通讯菜单

通讯菜单用来设置波特率和运行的模式（RS232/RS485）。
注意事项：退出和保存前修改不会生效。
菜单5：通讯菜单，子菜单1：传感器ID(选项1)

菜单5：通讯菜单，子菜单2：串口数据波特率选择（选项2）

菜单9和0：退出菜单系统

15、标定CS120
用型号为010816的校准器可以用来检测和校正CS120，标定必须使用机载菜单系统运行，如果有CSI的DevConfig程序，会在CS120界面中显示一个终端模拟界面，你可以使用这个功能。进行标定，将会用到CS120校准器圆盘和能与CS120通讯的带有标准串口的计算机，如果CS120当前不匹配RS232的通讯，可以设置内部开关，开关3，临时把传感器设置成RS232模式，38400bps的波特率，假如传感器已经设置成RS232模式，没必要再更改内部开关（参考第10章了解更多关于CS120内部开关的信息），测试应该在如下理想的条件下进行：
 环境温度应该在30摄氏度与10摄氏度之间
当地的能见度应该大约在10,000米或更大。
系统是自动调节的，尽管如此，建议CS120每两年标定一次，标定在菜单项3上的主终端屏上执行，请参考手册的菜单章节（13章）了解更多关于如何使用菜单的信息，一旦你选择了菜单项3，应该能获得如下的界面：

选择选项1开始标定，你将会被问是否确定将要进行标定？请注意，一旦你选择了yes,直到测试完成才能退出。尽管如此，这时断电重启传感器不会对传感器造成不利的影响。

一旦你开始了测试，你将会被问到CS120校准器的序列码和确定的系数，每一步都会给你机会调整键入错误。
注意事项：当需要确认时，你键入‘y‘后不需要按回车。


当你输入校准器信息，传感器将会等你把泡沫塞入传感器机罩内。塞子设计用来挡住所有来自外面的光到达探头内部，每个机罩内放入一个塞子，任何一个塞子有损坏或边缘周围有缝隙，请联系CSI.


测试部分将会花费大约2分钟，每10秒出现一个圆点表明测试正常进行。

一旦传感器命令要拿掉塞子，把CS120校准器放入采样区并固定在安装点的中心位置。
注意事项：在这一步，适当清理下镜头，参考第18章了解关于‘清理‘的更多信息，通过简单的目测完全可以确认镜头是否干净。


测试部分将会花费大约2分钟，每10秒出现一个圆点表明测试正常进行。


一旦完成测试的**步，新的标定常数将会自动保存，一旦完成测试，包括用户和出厂设置的所有标定常数都可以通过主菜单上的菜单项4进行浏览。

15.1、CS120能见度仪的通讯
15.1.1、RS232输出
15.1.1.1、连续模式


15.1.1.2、侦听指令模式


GET指令：GET:0:0:XXXX:回车换行
POLL指令：POLL:0:0:XXXX:回车换行
SET指令：SET:0:0 1 1 1000 1 0 15000 2 0 M 60 1 2 0 1 1 0 0 0 1 7 :68A3:回车换行
15.1.2、RS485输出
15.1.2.1、RS485输出内部参数设置，如下图所示：


15.1.2.2、测试使用是如下图所示的RS485通讯模块：


15.1.2.3、测试CS120 RS485通讯模式的接线如下所示：

注意事项：因为CS120的DB9针母头的针脚定义的是2针-TXD/RS485-A，3针-RXD/RS485-B，5针-GND；RS485模块的针脚定义如下图所示，所以不能直接用CS120的通讯线的DB9针母口直接接到RS485模块的DB9针485输入的端口上，需要用一个一端是DB9针公头，另一端是散线的连接线接到上图所示的接线端子排上，这样能连接通，数据如下所示：



15.1.3、CS120菜单系统


15.1.4、CS120直接接DTU GPRS无线传输模块（测试使用HD无线DTU）





16、进行固件的升级
CS120能见度仪的固件升级使用CSI的DevConfig软件进行，请参考DevConfig软件中的帮助文件了解更多关于如何升级CS120固件。
17、清理
CS120能见度仪是一款耐用的设备，能进行数年的连续天气监测，出厂时已经对设备进行了标定，使用选配的CS120校准器很容易在现场进行标定，也可以让CSI代为标定，仅仅要求对镜头进行清洁以保持传感器高效工作，要求时不时要对CS120进行清洁确保镜头免受污染物的影响，要求清洁的频率取决于设备暴露在什么样的污染物中，也会取决于安装地点，CS120能够自我诊断镜头的灰尘，当镜头在能见度测量受到影响，镜头被污染这样的程度时，在输出中会有体现。
注意事项：轻度的污染可以通过窗口灰尘积聚报警检测到，能影响到能见度的测量，传感器会尝试做污染物的修正，尽管修正值的精度取决于灰尘的类型，任何情况下，我们建议不易于污染的地方每6个月清理一次，易于污染的地方，1个月清晰一次（路边或机场使用）。一些情况下，比如高度污染和高**度要求，要求清洁的频率更高。
警告：如果要求清洁镜头，非常重要的是需要用合适的镜头布或镜头纸巾处理。使用不当的材料清理镜头可能造成镜头的长久损坏或降低镜头的效力导致沉积物和能见度测量的错误。
使用空气吹尘器是可取的，作为步，用来吹掉镜头上的浮尘和污物，使用棉绒镜头布或带有少量异丙醇溶剂的镜头纸巾清理镜头表面，轻轻擦拭镜头表面，不要用力过大，用力过大可能导致一些污染物擦伤镜头表面，久而久之，这样的划痕能降低传感器的精度。
注意事项：蜘蛛网和某些卡在光路上的绒毛种子可能导致传感器长期给出低的读数，因为他们能模拟沉淀物，用一块抹布清理掉这些污物能让传感器恢复正常运行。如果蜘蛛网是一个顽固的问题，小心使用一些杀虫剂能制止他们。
18、给外壳上的螺丝涂油
CS120外壳上的螺丝应该用合适的耐腐蚀的油脂（常常加载有铜）来保护线缆免受腐蚀，常常在定期更换完干燥剂之后，重新密封外壳时需要那么做，特别是传感器应用在腐蚀性或高盐环境下，这么做显得尤其重要。
19、干燥剂
提供有两袋干燥剂，一袋在密封箱内，另一个分开的，被密封在塑料袋内。使用干燥剂取决于你的应用环境，但是在标准温度条件下使用，一袋足够用12个月。
盖上盖子时，干燥剂应放在密封箱内部，小心别把干燥剂卡在盖子和密封箱之间。
**袋干燥剂应该存放在塑料袋内备用，当原来的袋子需要干燥时，可以使用备用的干燥剂，这些袋子能被循环使用很多次，干燥剂袋子能用下面的方法进行干燥：
1、把干燥剂袋子放在单层的烘箱盘上，干燥处理过程中袋子周围要有足够的空气流动，烘箱的内部温度应该是室内或环境温度（25摄氏度—30摄氏度）。建议使用对流、循环、强制通风类型的烘箱来进行干燥处理，如果应用另一种加热器或家用电器可能造成密封失效。
2、放在强制通风、循环流动空气或对流恒温烘箱里，袋子的顶部和袋子上的下一层金属托盘之间的距离至少要有4到5厘米的空气层；如果放在红外辐射类型的烘箱中，屏蔽袋子免受加热元件的直接辐射，袋子与隔热板之间至少留出40厘米的空隙。由于红外线辐射导致的过多的表面油膜温度会造成高密度聚乙烯合成纸材料熔化或密封失效。如果温度快速升高也会造成密封失效，事实是水蒸气没有足够时间扩散，通过高密度聚乙烯合成材料产生的袋子内压力，造成密封破裂，每分钟的温度增长不应该高于0.1到0.3摄氏度。
3、把烘箱的温度设置到118摄氏度，并且允许干燥剂的袋子受热均匀。
警告：高密度聚乙烯合成材料有一个121到127摄氏度的熔化温度。
(NON MIL-D-3464E硅胶和皂土的活化或再活化能在104摄氏度的温度下完成).
4、干燥剂袋子应保持处于给定温度的烘箱中24小时，到达这个周期时，袋子应该立即取出并放到一个干燥器中或干空气（相对湿度为0%）密封容器中冷却。不严格按照程序进行，可能造成冷却或处理过程中干燥剂重新吸附水汽。
5、干燥剂在密封容器中冷却后，取出并放到另一个密封的容器中防止水汽进入，不能让活化的干燥剂再吸附水汽。烘箱中如果太热，袋子可能爆裂，不要迟疑，建议用新购买的干燥剂代替烘箱中干燥的，错误或交换干燥剂可能导致密封箱内部冷凝，不仅仅导致数据损坏，长期也能造成腐蚀，需要高价维修。


附录A、 CS120结构示意图


















 








 
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