ESTACIÓN METEOROLÓGICA

 


Resumen

Esta página describe la instalación de mi estación meteorológica, una DAVIS Vantage PRO2, la estación transmite los datos a la Red de APRS con el indicativo EA3CNO-1. Cada 10 minutos de envia una trama y a través de aprs.fi pueden visualizarse las gráficas que nos indican la evolución del tiempo.

Abstract

This page describes the installation process of my weather station, a Davis Vantage PRO2. The station provides its data to the APRS Network with the indicative EA3CNO-1. Frames are sent every 10 minutes, and data can be visualized as graphs and aggregated data on aprs.fi.

 

 


Contenido

 


General

La anterior estación meteorológica, despues de diez años de funcionamiento ininterrumpido estaba empezando a dar signos de envejecimiento, el sensor de humedad y las partes móviles del conjunto anemómetro-veleta estaban muy deteriorados. La he sustituido por una DAVIS Vantaje PRO2. En la fotografía superior puede verse la unidad exterior de la estación. La DAVIS dispone de pluviómetro y sensor de radiación solar, con lo cual ahora puedo aportar mas información a la Red de APRS.

Para evitar posibles interferencias que producirían errores en los datos, he elegido la opción en la que la unidad exterior y la consola se inteconectan por cable.

La nueva estación sigue enviando los datos meteorológicos con el mismo indicativo EA3CNO-1. La trama de datos se envia cada 10 minutos, y la identificación de la estación cada 60 minutos.

Los datos pueden consultarse en: aprs.fi

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Consola

La estación DAVIS dispone de una consola para poder visualizar los datos en tiempo real, además de los maximos y minimos diarios, mensuales o anuales. La consola tiene instalado un módulo WeatherLink para APRS del cual se extraen los datos y se envian al módem.

El módulo se ha escogido con salida de datos série, la distancia desde la consola hasta el módem es de 12 metros, una conexión USB no soportaria esta distancia. La velocidad de transmisión del port serie es de 9600 8N1. Para la conexión, se utiliza un cable blindado de cuatro conductores.

Clicando en la imágen de la consola, se agranda y se podrán apreciar con mas detalle los datos obtenidos.

La consola se conecta a la red eléctrica a través de un alimentador, pero también dispone de una bateria interna. De esta forma en caso de fallo de red continuará funcionando y no se perderán los datos acumulados.

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Transmisión Radio

Para enviar los datos de la estación meteorológica via rádio, se utiliza un transceptor, un modem AFSK a 1200 bps, y una antena ground plane. La instalación se ha diseñado para un funcionamiento initerrumpido, todos los módulos de transmisión se han alojado dentro de una caja estanca que se ha situado cerca de la antena, quedando un conjunto totalmente independiente de las otras instalaciones de radio.

En la alimentación se utiliza una fuente conmutada de 220V-AC/12V-DC, también situada dentro de la caja. No se aprecia calentamiento en los módulos, puesto que en standby tienen bajo consumo, y solo transmiten alrededor de 1 segúndo cada 10 minutos.

En la fotografia adjunta puede verse todo el conjunto, clicando en la imágen, se agranda y se podrán apreciar mejor los detalles.

La trama que se obtiene de la consola solo contiene los datos meteorológicos variables, falta sumarles los indicativos, y los campos que faltan para formar una trama de APRS, también hay que calcular el FCS para validar la trama. Todo esto lo realiza un microcontrolador dentro del módem. En el transceptor puede programarse la frecuencia y también la potencia de salida, entre 1 y 5W. El ajuste del nivel de la modulación se realiza en el módem.

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IGate

He observado que no todas las tramas enviadas por radio entran a la Red de APRS, ello puede ser debido a varios factores, colisión de tramas en los Digirepetidores, errores debidos a multitrayecto de la señal, etc. Para dar mas seguridad a la transmisión de los datos y que no se pierdan tramas, he montado un IGate, (entrada directa a un servidor de APRS).

En la caja que contiene el módem y el transceptor, hay montado un splitter de baja frecuencia conectado al módem. Una de las salidas del splitter va al transceptor y la otra a una TNC, en el circuito están compensados los niveles para no tener perdidas en la señal. Utilizo una placa TNC-Pi junto a una Raspberry Pi, que a su vez va conectada por ethernet al router.

En la fotografia adjunta puede verse el conjunto de la TNC, clicando en la imágen, se agranda y se podrán apreciar mejor los detalles.

Que las tramas entren a la Red de APRS por radio o a través del IGate (TNC-PI), dependerá de la velocidad en el procesamiento de la trama, la Raspbery es mas lenta que la mayoria de IGates que utilizan un PC, pero la distancia a la que esté el Digirepetidor y el IGate remoto, introducirá un retardo que hará que la trama entre mayoritariamente desde la TNC-PI.

Al poder enviar la información por dos vias distintas, hace que el 100% de las tramas sean reconocidas por la Red de APRS.

El conjunto de TNC y Raspberry está montado dentro de otra caja estanca identica a la que contiene los modulos de rádio. Para dar seguridad a la alimentación se ha instalado un módulo Mini-SAI, que se conecta a la red eléctrica a través de una fuente conmutada de 220V-AC/9V-DC . El Mini-SAI cuando alimenta a la Raspberry tiene un consumo de 720 mA y la Raspberry consume unos 400 mA, demasiado consumo para alojarse dentro de una caja totalmente hermetica. Para obtener mejor refrigeración, se ha dotado de rejillas para la ventilación a la tapa frontal de la caja.

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