Heimatwetter
Private Wetterstation Odelzhausen

Warnmeldungen des Deutschen Wetterdienstes

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Technische Daten dieser Station

Basisstation

Verwendung findet eine Funkwetterstation NEXUS der Fa. TFA-Dostmann. Die Übertragung der Meßwerte erfolgt kabellos über Funksender. Die Basisstation bietet die Anzeige von Außentemperatur und Außenluftfeuchtigkeit, Innentemperatur und Innenluftfeuchtigkeit mit Komfortzone, Niederschlagsmenge, Windgeschwindigkeit und Windrichtung, absoluter und relativer Luftdruck und Vergangenheitswerte der letzten 24 Std., Wettervorhersage und Luftdrucktendenz, die grafische Darstellung des Verlaufs von Luftdruck, Temperatur oder Luftfeuchtigkeit für 24 Std. Ferner können die Berechnungen von Windchill-Temperatur und Taupunkt, sowie Max-Min-Funktionen, programmierbare Alarmzustände, z.B. Temperaturalarm, Sturmwarnung angezeigt werden. Die Wetterstation ist mit einer DCF-Funkuhr mit verschiedenen Weckalarmen und Snooze-Funktion, Datumsanzeige mit Wochentag, Zeitpunkt für Sonnenauf- und untergang und Anzeige der aktuellen Mondphase ausgestattet. Über eine USB-Schnittstelle ist die NEXUS mit dem Server verbunden. Die Messwerte werden über diese Schnittstelle, einmal pro Minute, an den Server übertragen.



Technische Spezifikationen:


Funkübertagungssystem:
Übertragungsfrequenz: 433,92 MHz
Übertragungsdistanz: max. 100 m (Sichtweite)
Temperatur:
Messbereich: -9,9°C bis 60°C (14°F bis 140°F)
Genauigkeit: ±1°C oder ±2°F
Auflösung: 0,1°C oder 0,2°F
Luftfeuchte:
Messbereich: 0% bis 99%
Genauigkeit: ±5% (innerhalb 25% - 80%)
Auflösung: 1%
Luftdruck:
Messbereich: 500 hPa bis 1100 hPa (14,75 inHg bis 32,44 inHg bzw. 374,5 mmHg bis 823,8 mmHg)
Genauigkeit: ±3 hPa (0,009 inHg bzw. 2,3 mmHg)
Auflösung: 0,1 hPa (0,003 inHg bzw. 0,08 mmHg)


  Quelle: Fa. TFA-Dostmann

Temperatur- & Luftfeuchtemesser

Im Augenblick sind fünf Temperatur- & Luftfeuchtesensoren per Funk an die Basisstation angebunden. Davon werden zwei Sensoren im Außenbereich verwendet. Diese Sensoren sind mit abgesetzten Temperaturfühlern ausgestattet. Die weiteren Sensoren befinden sich im Haus und die Messergebnisse werden im Internet nicht veröffentlicht.



Technische Spezifikationen:


Temperatur:
Messbereich: -40°C bis 80°C (-40°F bis 176°F)
Genauigkeit: ±1°C oder ±2°F
Auflösung: 0,1°C oder 0,2°F
Luftfeuchte:
Messbereich: 0% bis 99%
Genauigkeit: ±5% (innerhalb 25% - 80%)
Auflösung: 1%
Übertragungszyklus: ca. 47s


  Quelle: Fa. TFA-Dostmann

Windmesser

Der Windmesser besteht aus einem Schalenanemometer und einem Windrichtungsgeber. Der Windmesser ist an einem etwa 6m hohen Aluminiummast befestigt.



Technische Spezifikationen:


Windrichtung:
Anzeige: 16 Positionen
Genauigkeit: ±11,25°
Auflösung: 22,5°
Windgeschwindigkeit:
Messbereich 0 bis 199,9 km/h (199,9 mph, 173,7 Knoten, 89,3 m/s)
Genauigkeit: ±2 km/h + 5%
Windböenintervalle: 11 Sekunden
Übertragungszyklus: ca. 33s


  Quelle: Fa. TFA-Dostmann

Niederschlagsmesser

Zum Einsatz kommt ein Niederschlagsmesser mit Kippwaage. Der Niederschlagsmesser ist am Mast des Windmessers montiert und befindet sich von allen Seiten im Windschatten.
Er besitzt nun eine nachträglich eingebaute Heizung um auch Schneefall oder Graupel messen zu können.



Technische Spezifikationen:


Übertragungszyklus: ca. 183s


  Quelle: Fa. TFA-Dostmann

Feuchtesensor

Der Feuchtesensor ist von allen Seiten frei zugänglich angebracht. Er meldet bereits geringste Niederschlagsmengen (wenige Regentrofen, Schneeflocken oder Hagelkörnchen). Für ein schnelles Abtrocknen der Sensorfläche, und um Fehlmessungen zu vermeiden, ist eine automatische Heizung integriert. Der Feuchtigkeitssensor ist das einzige Messgerät, dass nicht funktechnisch an die Basisstation angebunden ist. Er überträgt seine Schaltsignale an die IO-Karte, welche die Daten über das Netzwerk an der Server überträgt.



Technische Spezifikationen:


Übertragungszyklus: ca. 10s


  Quelle: ELV Electronik AG

Wetterbildkamera

Die Wetterbildkamera ist in einem wetterfesten Gehäuse am Mast des Windmessers montiert und zeigt das Wettergeschehen am westlichen Himmel. Die Kamera überträgt jede Minute ein Bild über das Netzwerk an den Server.



Technische Spezifikationen:


Linse: Manual Focus, F=1.8
LAN Betrieb: 10/100 MBit
Chipsatz: Realtek RTL8650B + Topro
2 MB Flash und 16 MB SD RAM
Sensor: Micron MI-360, CMOS
Farbkontrolle, Belichtung, Weißabgleich
Maximale Auflösung: 640x480 Pixel
Framerate: 30 Bilder pro Sekunde


  Quelle: Fa. Pollin

Netzwerk-IO-Karte

Mit der IO-Karte können verschiedene Funktionen über ein Netzwerk geschaltet und Schalt- und Spannungszustände von Sensoren erfasst werden. Bei der Wetterstation ist im Augenblick der Feuchtigkeitssensor angeschlossen. Ferner werden die Heizungen des Niederschlagsmessers und der Wetterbildkamera geschaltet.



Technische Spezifikationen:


8 digitale Ausgänge (0/5 V)
4 digitale Eingänge (0/5 V)
4 ADC-Eingänge (0-5V / 10 Bit Auflösung)
Netzwerkcontroller ENC28J60
ATMega32-Prozessor


  Quelle: Fa. Pollin

Auswerterechner und Server

Als Computer zur Auswertung der Wetterstation ist jetzt ein Raspberry Pi 3 Model B im Einsatz. Dieser Rechner ist ein Einplatinencomputer in der Grösse einer Kreditkarte. Die ermittelten Wetterdaten und Bilder werden durch eigene PHP-Skripte aufbereitet und in einer MySQL-Datenbank gespeichert. Diese Daten werden mittels Filetransfer zu einem WEB-Server übertragen.



Technische Spezifikationen:


Prozessor: Quad-Core Broadcom 2837 64-bit ARMv8 mit 1,2 GHz Taktfrequenz
Arbeitsspeicher: 1 GB LPDDR2 SDRAM
Speichermedium: 64 GB Micro-SD Card
Betriebssystem: Linux (Raspian)


  Quelle: Fa. Pollin

Aufbau der Anlage

Auf den Bildern sind die Sensoren der Wetterstation sehen. Die beiden Thermo-Hygro-Sensoren sind an einem freistehenden Mast, in wetterfesten Gehäusen, angebracht. Die beiden Temperaturfühler sind in Strahlungsschutzgehäusen in 2 m Höhe bzw. 5 cm über einer Grasfläche untergebracht. Der Windmesser (Anemometer) und der Windrichtungsgeber (Anemoskop) sind an einem etwa 6 m hohen Aluminiummast montiert. Leider ist durch den Standort in einem Wohngebiet mit allseitiger Bebauung bis zu 10 m Höhe, nur eine Messung mit eingeschränkter Genauigkeit möglich. An diesem Mast ist in ca. 3 m Höhe auch eine Wetterbildkamera montiert. Die Kamera zeigt das Wettergeschehen am westlichen Himmel über Odelzhausen. Der Niederschlagsmesser (Ombrometer) und der Feuchtigkeitssensor sind an der Rückseite des Gartenhauses ca. 1,8 m über dem Boden montiert. An dieser Stelle sind die Messgeräte durch eine benachbarte Garage bzw. einer dichten Hecke an der anderen Seite, vor Seitenwind geschützt. Dadurch wird nur die Niederschlagsmenge gemessen, der direkt in den Meßtrichter bzw. auf die Sensorfläche fällt. Nach dem Einbau einer Heizung in den Niederschlagsmesser, sind jetzt auch Messungen des Niederschlages, der als Schnee, Graupel oder Hagel fällt, möglich.



           

Übersichtsplan

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