Lufft CHM15k Manuel du propriétaire

Manuel d'utilisation
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titre
Lufft
CHM
15k Célomètre
Informations générales
-1-
Sommaire
1
Informations générales ..................................................................................................................4
1.1
Symboles utilisés ......................................................................................................................5
2
Sécurité... .........................................................................................................................................5
2.1
Normes et directives .................................................................................................................5
2.2
Instructions de sécurité pour le système laser .........................................................................5
2.3
Exigences concernant le personnel ..........................................................................................5
2.4
Instructions de sécurité pour le transport, l'installation, la mise en service et le nettoyage ....5
2.5
Description des avertissements ................................................................................................6
2.5.1 Description des symboles d'avertissement ...............................................................................6
2.5.2 Description des mises en garde ................................................................................................6
3
2.6
Marquage de sécurité sur le CHM 15k .....................................................................................7
2.7
Utilisation conforme ..................................................................................................................7
Caractéristiques techniques..........................................................................................................8
3.1
Informations de commande ......................................................................................................8
3.2
4
Caractéristiques techniques ......................................................................................................8
Description technique ..................................................................................................................11
4.1
Construction du CHM 15k .......................................................................................................11
4.2
Unités fonctionnelles du boîtier intérieur.................................................................................12
4.2.1 Schéma fonctionnel ................................................................................................................13
4.2.2 Contrôle fonctionnel et état de l'appareil ................................................................................14
5
6
Transport et étendue des fournitures .........................................................................................15
Installation ....................................................................................................................................16
6.1
Installation du CHM 15k .........................................................................................................16
6.1.1 Travail préparatoire .................................................................................................................16
6.1.2 Installation sur le socle ...........................................................................................................17
6.2
7
8
Installation électrique ..............................................................................................................19
Mise en service et retrait du service ...........................................................................................23
7.1
Mise en service avec la connexion RS485 .............................................................................23
7.2
Mise en service avec la connexion LAN .................................................................................24
7.3
Retrait du service ....................................................................................................................25
7.4
Mise au rebut ..........................................................................................................................26
Communication via RS485 et Ethernet .......................................................................................27
8.1
Liste des paramètres pouvant être définis ..............................................................................27
8.2
Configuration de l'appareil avec RS485 .................................................................................32
8.2.1 Lecture d'un paramètre ...........................................................................................................33
8.2.2 Définition d'un paramètre ........................................................................................................33
8.2.3 Modification du débit en bauds ...............................................................................................33
8.2.4 Redémarrage du système Linux embarqué/réglages usine ...................................................34
8.2.5 Modification des paramètres de temps ...................................................................................34
8.3
Interrogation de données RS485 ............................................................................................35
8.3.1 Modeinterrogation ...................................................................................................................35
8.3.2 Mode de sortie automatique ...................................................................................................36
8.3.3 Télégramme de données standard .........................................................................................36
8.3.4 Télégramme de données étendu ............................................................................................37
8.3.5 Télégramme de données brutes .............................................................................................41
8.3.6 Autres télégrammes de données ............................................................................................42
Informations générales
2
Manuel d'utilisation du CHM 15k
8.4
R13 / 07-2019
Structure du format NetCDF ...................................................................................................42
8.4.1 Général ...................................................................................................................................42
8.4.2 Principes de base ....................................................................................................................43
8.4.3 Noms de fichiers .....................................................................................................................43
8.4.4 Structure du format .................................................................................................................43
8.5
Codes d'état ............................................................................................................................48
8.5.1 Codes d'état croissants ...........................................................................................................49
8.6
Mise à jour du firmware ...........................................................................................................52
8.7
Communication via l'interface Web Ethernet ..........................................................................53
8.7.1 Vue d'ensemble de l'appareil et droits d'accès (onglet Device) .............................................53
8.7.2 Accès aux données de mesure (fichiers NetCDF, visionneuse).............................................54
8.7.3 Configuration du CHM 15k (onglet Config) .............................................................................54
8.7.4 Messages d'erreur et d'état (onglet Process Warnings) .........................................................57
8.7.5 Serveur de temps ....................................................................................................................58
9
10
8.8
Mode AFD ...............................................................................................................................58
8.9
Télégramme via Ethernet ........................................................................................................60
8.10
Outils de fichiers NetCDF .......................................................................................................60
Évaluation des données / algorithme SCA ................................................................................61
9.1
Télédétection laser..................................................................................................................61
9.2
Préparation des données mesurées .......................................................................................61
9.3
Limite inférieure des nuages et profondeur de pénétration ....................................................62
9.4
Profondeur de pénétration des nuages...................................................................................62
9.5
Paramètres pour l'évaluation des données ............................................................................63
9.6
Détermination de la portée de détection maximale (MXD) .....................................................63
9.7
Méthode pour déterminer la visibilité verticale (VOR) ............................................................63
9.8
Précipitations et brouillard ......................................................................................................64
9.9
Hauteur de la couche de mélange ..........................................................................................64
9.10
Niveau de couverture (BCC / TCC) ........................................................................................64
9.11
Indice SCI (Sky Condition Index, indice d'état du ciel) ..........................................................67
Instructions relatives au nettoyage, à la maintenance et à l'entretien ...................................68
10.1 Nettoyage ................................................................................................................................68
10.2
11
Annexe ...........................................................................................................................................72
11.1 Version matérielle du CHM 15k ..............................................................................................72
11.2
12
13
Intervalles et mesures de maintenance ..................................................................................70
Version du logiciel du CHM 15k ..............................................................................................72
Index des figures ..........................................................................................................................77
Index des tableaux .......................................................................................................................78
Informations générales
3
1 Informations générales
Le présent manuel d'utilisation fait partie intégrante de l'équipement. Conservezle toujours à proximité de ce dernier afin de pouvoir y accéder rapidement en cas
de besoin.
Il doit être lu, assimilé et respecté en tous points par les personnes qui sont
responsables de l'équipement et celles qui s'en servent. Cela concerne en
particulier la section « Sécurité ».
Fin de la rédaction : Juillet 2019
Référence du document : 8350.MEP
Le présent manuel d'utilisation concerne les versions suivantes de l'équipement :
CHM 15k avec les numéros de commande suivants :
8350.00
8350.01
8350.01-BW
8350.03
8350.10
8350.B050
Fabricant
G. Lufft Mess- und Regeltechnik GmbH
Gutenbergstraße 20
70736 Fellbach, Allemagne
Téléphone
+49 711 518 22 – 831
Fax
+49 711 518 22 – 41
E-mail service@lufft.de
Date
Version
Remarques
Juillet 2015
R06
Remaniement de tous les chapitres
Juillet 2016
R07
Résolution d'erreurs mineures
Novembre 2016
R09
Firmware 0.743, remaniement de tous les chapitres
Mai 2017
R10
Modifications concernant la sécurité laser
Juillet 2019
R13
Révision complète, notamment des instructions de sécurité
Copyright
© 2019
Ce manuel est protégé par le droit d'auteur Aucune partie de ce manuel ne peut être reproduite par quelque
moyen que ce soit (photographie, photocopie, microfilm ou toute autre méthode) ni traitée, dupliquée ou
distribuée à l'aide de systèmes électroniques sans l'accord écrit de G. Lufft GmbH. Les infractions donneront
lieu à des poursuites.
Tout le soin requis a été apporté à la rédaction de ce manuel. Nous excluons toute responsabilité pour les
dommages résultant du non-respect des informations contenues dans ce manuel.
Informations générales
4
Manuel d'utilisation du CHM 15k
1.1
R13 / 07-2019
Symboles utilisés
Remarques pour une utilisation sans heurts de l'équipement
Mesure requise
2 Sécurité...
2.1
Normes et directives
L'appareil est conçu selon les règles reconnues en matière de technologie et de sécurité, et il est fabriqué
en série sans modifications. Les règles qui s'appliquent sont répertoriées dans la déclaration de
conformité actuellement en vigueur. Les déclarations de conformité peuvent être téléchargées depuis
notre page d'accueil :
https://www.lufft.com/products/cloud-height-snow-depth-sensors-288/ceilometer-chm-15k-nimbus-2300/
2.2
Instructions de sécurité pour le système laser
Le célomètre CHM 15k fait partie des produits laser de la classe 1M selon l'IEC 60825-1:2014-06. Il est
conforme à la norme 21 CFR 1040.10, avec les exceptions indiquées dans la Notice Laser N° 50 datée
du 24 juin 2007. Le capteur émet un faisceau de rayonnement laser invisible (1064 nm) avec de petits
écarts (< 0,5 mrad) et un diamètre de faisceau de 90 mm. Une étiquette d'avertissement est fixée à
l'avant de l'appareil (voir la section 2.6).
Le rayonnement laser de la classe 1M est considéré comme sans danger, sauf lorsqu'il est observé à
travers une optique de télescope. L'instrument ne peut être utilisé que dans une zone extérieure
protégée. Les précautions suivantes doivent être prises lors de son utilisation :
•
•
•
•
•
Ne jamais observer le faisceau laser à travers des instruments optiques, notamment des jumelles
Ne pas regarder directement dans le faisceau laser
Ne pas utiliser l'instrument lorsque la porte intérieure du boîtier est ouverte
Ne pas utiliser le capteur à l'horizontale (angle maximum d'inclinaison 20°)
Aucun matériau réfléchissant ne doit se trouver sur le trajet du faisceau
Le rayonnement laser émis par le célomètre CHM 15k est généré par un laser intégré de la classe 3B.
Une exposition à un rayonnement laser de la classe 3B, même brève, peut provoquer des blessures aux
yeux ou sur la peau. La maintenance et l'entretien du capteur doivent être confiés à un personnel qualifié.
En aucun cas la tête laser ne doit être retirée de l'unité de mesure optique.
2.3
Exigences concernant le personnel
•
•
•
•
2.4
L'installation et la mise en service du CHM 15k doivent être effectuées par un personnel qualifié
et familiarisé avec les techniques de sécurité. Le raccordement électrique du CHM 15k ne doit
être réalisé que par un électricien qualifié.
Les travaux de maintenance et de réglage sur le CHM 15k doivent être assurés par le personnel
de service de G. Lufft GmbH ou par un personnel du client dûment habilité et formé.
Toute personne affectée à l'installation et la mise en service du CHM 15k doit avoir lu et compris
l'intégralité du manuel d'utilisation.
Pendant tous les travaux sur l'instrument, le personnel ne doit pas être en état de fatigue
excessive, ni sous l'influence d'alcool, de médicaments ou de stupéfiants. Le personnel ne doit
pas présenter des handicaps physiques qui limitent temporairement ou définitivement son
attention et son jugement.
Instructions de sécurité pour le transport, l'installation, la mise en service et
le nettoyage
•
•
Le CHM 15k doit être chargé et transporté emballé et dans la position de transport (voir Figure
5), à l'aide des dispositifs de levage et des moyens de transport appropriés.
À l'intérieur du véhicule de transport, le CHM 15k emballé doit être correctement protégé contre
les glissades, les chocs et les coups, p. ex., au moyen de sangles.
Sécurité...
5
Manuel d'utilisation du CHM 15k
•
•
•
•
•
•
R13 / 07-2019
Si le CHM 15k n'est pas installé immédiatement, il doit être stocké dans un lieu suffisamment
sécurisé, à l'abri des influences extérieures.
L'installation du CHM 15k nécessite la présence d'au moins deux personnes.
Une fois le CHM 15k installé, il est nécessaire de le contrôler et de vérifier qu'aucune modification
affectant la sécurité n'y a été apportée.
La porte intérieure du boîtier ne doit être ouverte que par le personnel de service de G. Lufft
GmbH ou par le personnel habilité et formé du client.
Ne jamais utiliser le CHM 15k avec une fenêtre endommagée ; renvoyé l'appareil à G. Lufft pour
réparation.
Risque d'explosion : ne pas installer le CHM 15k dans des zones exposées à un risque
d'explosion
2.5
Description des avertissements
2.5.1
Description des symboles d'avertissement
Symbole
Utilisation
Avertissement relatif à un risque général
Avertissement relatif au faisceau laser
Avertissement relatif à une tension électrique dangereuse
Avertissement relatif à une surface chaude
Conformément à la loi sur les équipements électriques et
électroniques, G. Lufft GmbH récupère les appareils
usagers dans les États membres de l'UE et se charge de
leur mise au rebut. Les équipements concernés sont
repérés par ce symbole.
2.5.2
Description des mises en garde
AVERTISSEMENT
Indique une situation dangereuse qui, si elle n'est pas évitée, est susceptible de provoquer la mort ou
des blessures graves.
ATTENTION
Indique une situation dangereuse qui, si elle n'est pas évitée, est susceptible de provoquer des
blessures légères ou modérées.
REMARQUE
Indique une situation qui, si elle n'est pas évitée, est susceptible de provoquer des dommages sur
l'instrument.
Sécurité...
6
Manuel d'utilisation du CHM 15k
2.6
R13 / 07-2019
Marquage de sécurité sur le CHM 15k
La Figure 1 présente le marquage de sécurité sur l'appareil. La plaque signalétique et le raccordement du
conducteur de terre sont situés à l'arrière du socle du boîtier.
Sortie du faisceau laser
Ne jamais utiliser le capteur avec des
vitres de protection endommagées !
Reportez-vous à la section 10 pour
une explication détaillée.
Figure 1 Marquage de sécurité.
2.7
Utilisation conforme
La sécurité de fonctionnement du CHM 15k n'est garantie que si l'instrument est utilisé conformément aux
instructions du présent manuel.
L'instrument est conçu pour fonctionner en monophasé sur un réseau basse tension public en conformité
avec la norme IEC38, 6e édition, 1983.
Le célomètre peut être utilisé avec un angle d'inclinaison inférieur ou égal à 20°. Toute utilisation au-delà de
cette limite est considérée comme non conforme ! L'opérateur est seul tenu responsable des dommages qui
pourraient en résulter.
Une utilisation à l'horizontale représente un risque de sécurité pour les tiers et doit être expressément exclue.
Pour un fonctionnement parfait, un cycle de nettoyage et de maintenance régulier doit être respecté (voir
chapitre 10).
Sécurité...
7
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
3 Caractéristiques techniques
3.1
Informations de commande
Versions des équipements
Numéro de
commande
8350.00
Description
Alimentation
CHM 15k EU Base
230 VCA ±10 %
Longueur
du câble
10 m
230 VCA ±10 %
3m
230 VCA ±10 %
3m
8350.03
CHM 15k EU + modem DSL
CHM 15k EU + modem DSL + code
d'identification AIT
CHM 15k EU + prêt pour DSL
230 VCA ±10 %
10 m
8350.10
CHM 15k US/CA
115 VCA ±10 %
10 m
8350.B050
CHM 15k EU Base
230 VCA ±10 %
50 m
8350.01
8350.01-BW
Tableau 1 Versions des équipements.
Remarque générale : la longueur standard est de 10 m pour le câble RS485, le câble LAN (ou DSL) et
le câble d'alimentation. DSL et la batterie de secours sont des options, également disponibles pour la
version 115 VCA de l'instrument.
3.2
Caractéristiques techniques
Paramètres mesurés
Plage de mesure
Portée de détection des
nuages
Résolution (mesurée)
Résolution des données
NetCDF (*)
Données NetCDF haute
résolution
Temps d'enregistrement et
cycle de reporting (*)
Objets de mesure
0 m à 15 km (0 à 50 000 ft)
10 m à 15 km (33 à 50 000 ft)
5m
5 m – 30 m par pas de 5 m (peut être paramétré par l'utilisateur)
15 m (valeur par défaut)
5 m (défini pour un vecteur HR limité dans NetCDF)
Principe de mesure
2 s à 600 s (programmable)
Valeur par défaut : 15 s
Aérosols, nuages (gouttelettes, cristaux de glace)
Profils de rétrodiffusion
Hauteurs des nuages jusqu'à 9 couches, y compris profondeur de
pénétration (épaisseur nuageuse), portée de détection maximale
(MXD), visibilité verticale (VOR), indice d'état du ciel (SCI, Sky
Condition Index), niveau de couverture (TCC, BCC), ...
Lidar (optique, temps de propagation de la lumière)
Paramètres optiques
Source lumineuse
Longueur d'onde
Largeur de bande
Nd : laser à état solide YAG, pompé par diode
1064 nm
0,1 nm
Paramètres mesurés/définis
Puissance de sortie Pavg (max)
Taux de répétition des
impulsions
Durée d'impulsion
Divergence du faisceau
Largeur de bande du filtre
Caractéristiques techniques
59,5 mW
5 – 7 kHz
1 ns
<0,5 mrad
1 nm
8
Manuel d'utilisation du CHM 15k
Stabilité à long terme sur plus
de 12 mois (taux de répétition
des impulsions)
Champ de vision (FOV) du
récepteur
Distance nominale de risque
oculaire (DNRO) étendue
R13 / 07-2019
<10 %
0,45 mrad
1 km (pour une ouverture de 50 mm)
Interfaces de données
Interfaces standard
Interfaces en option
RS485 semi-duplex (ASCII) ; LAN (http, (S-)FTP, NetTools)
DSL, RS232 (service)
Paramètres électriques
Alimentation
Fréquence de ligne
Consommation électrique
Consommation électrique en
W (dépend de la tension
secteur)
Fonction d'alimentation sans
interruption (UPS) (en option)
230 VAC ±10 % ou 115 VCA ±10 %
50 Hz, 60 Hz
Max. 800 VA avec chauffage du boîtier (par défaut) ;
Max 300 VA sans chauffage du boîtier
Chauffage de l'unité de mesure : 250 W @115 / 230 VCA
Chauffage du boîtier : 450 W @115/ 230 VCA
Batterie de secours interne pour l'électronique (> 1 heure)
Sécurité de l'équipement
Exigences environnementales
ISO 10109-11
Classe de protection laser
1M selon IEC 60825-1:2014, correspond à CFR 1040.10
Classe de protection
IEC/ EN 60529 : IP 65 ; IEC/EN 61010-1 : IK06 (1 joule)
Classe de protection
Classe de protection I (conducteur neutre requis)
Catégorie de surtension
II
Niveau de pollution dans le
2
boîtier IP65
CEM
EN 61326 classe B (domaine industriel)
Conformité
CE
Conditions de fonctionnement
Plage de températures
-40 °C à +50 °C
Humidité relative
0% – 100%
Vent
60 m/s
Altitude maximale de
2000 m
fonctionnement
Mesures
Dimensions du boîtier
l x H x L = 0,5 m x 0,5 m x 1,55 m
(empreinte x hauteur)
Dimensions de l'emballage
l x H x L = 0,75 m x 0,86 m x 1,80 m
Poids
Poids
70 kg (système complet)
9,5 kg (unité de mesure – pièce de remplacement la plus lourde)
Exigences relatives à l'installation
Réseaux de distribution basse Système TN-S : réseau avec liaison à la terre, boîtier CHM 15k mis
tension appropriés
à la terre, conducteurs neutre et de protection séparés
Système TN-C-S : boîtier CHM 15k mis à la terre, conducteurs
neutre et de protection combinés en un même conducteur en
dehors du CHM 15k, mais introduits dans le boîtier et connectés
séparément
Type de connexion
Connexion fixe, mise à la terre au moyen d'une borne de mise à la
terre (voir Figure 12)
Caractéristiques techniques
9
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
Mesures à prendre par l'opérateur
Protection contre la foudre
- Protection interne contre la foudre fournie
- Système de protection extérieure contre la foudre conforme à
DIN V VDE 0185-3 en option
Mise à la terre
Dispositif de mise à la terre conforme à DIN V VDE 0185-3
Conditions requises pour une
installation extérieure
- Dispositif de séparation pour la déconnexion du réseau basse
tension à proximité du CHM 15k
- Facilement accessible
- Marqué comme appartenant au CHM 15k
- Fusible amont adapté à une section de câble ≥ 6 A, B ou C.
Tableau 2 Données techniques.
(*) la combinaison d'une résolution temporelle et d'une résolution spatiale élevées sur la plage entière
est limitée par la taille de fichier et le temps de traitement. Exemple : résolution de 15 m sur une portée
de 15 km avec une résolution temporelle de 15 s ➔ taille de fichier journalier de 24 Mo (notre mode de
fonctionnement par défaut) ; une combinaison d'une résolution de 5 m sur l'ensemble de la plage de
15 km et d'une résolution temporelle de 2 s aboutirait à des fichiers journaliers >500 Mo. Aucune
combinaison de tailles de fichier NetCDF >100 Mo n'est prise en charge par Lufft.
Caractéristiques techniques
10
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
4 Description technique
Le télémètre de nuages CHM 15k est utilisé principalement pour mesurer la hauteur des nuages, la
profondeur de pénétration des nuages, le niveau de couverture, la visibilité verticale et la couche
d'aérosol. Les données calculées sont transférées par transmission à distance via des interfaces
numériques standard.
Le CHM 15k utilise la méthode Lidar comme principe de mesure (Lidar : light detection and ranging) : de
brèves impulsions lumineuses générées par un laser à état solide à micropuce sont émises dans
l'atmosphère, où elles sont diffusées par les aérosols, les gouttelettes et les molécules d'air. La portion
de la lumière qui est renvoyée vers le célomètre est analysée plus en détail. Le temps de propagation
des impulsions laser est mesuré et utilisé pour calculer la distance de 'événement de diffusion.
Le profil de hauteur du signal rétrodiffusé est analysé pour calculer l'intensité rétrodiffusée β raw en tant
que premier paramètre de sortie de l'instrument. À partir de βraw, le coefficient de rétrodiffusion atténuée
βatt peut être calculé à l'aide d'une constante de calibrage valable pour les instruments CHM 15k. Les
différents paramètres cibles tels que les hauteurs de des nuages et de la couche d'aérosol sont calculées
à partir de ces données.
Le système de détection CHM 15k est basé sur une méthode de comptage des photons. Tel qu'il est
intégré dans le CHM 15k, il ne peut être utilisé qu'en combinaison avec un laser. La largeur de bande
étroite du laser permet d'utiliser un filtre de largeur de bande d'1 nm (ou moins) devant le détecteur, qui
est nécessaire pour supprimer l'éclairage de fond de manière efficace et permettre le moyennage des
données sur plusieurs minutes. Le moyennage des signaux en vue d'atteindre un certain rapport signalbruit est déterminant pour les mesures Lidar, qui génèrent des profils d'aérosol. Par rapport aux
techniques de mesure analogiques, les avantages de cette méthode sont une précision de la détection
et une sensibilité très élevées. La technique est également efficace contre les perturbations dans le
signal.
Le célomètre CHM 15k est :
•
•
•
•
4.1
un instrument compact comprenant des ventilateurs pour le chauffage et les fenêtres ;
capable de fonctionner dans les conditions ambiantes spécifiées dans les données techniques
(voir 3 Caractéristiques techniques) ;
de conception modulaire ; l'unité de mesure laser (LOM ou module optique laser), p. ex., à
l'intérieur de l'instrument peut être remplacé sur le terrain ;
un appareil conçu pour fonctionner 24 heures sur 24, 7 jours sur 7.
Construction du CHM 15k
Le boîtier du CHM 15k est fabriqué dans un aluminium résistant à la corrosion et constitué d'une
double coque.
La coque extérieure est destinée à atténuer les influences extérieures :
• du rayonnement solaire,
• du vent,
• de la pluie et
• de la neige
sur le boîtier intérieur, dans lequel se trouve l'unité de mesure. L'effet de cheminée entre la coque
extérieure et le boîtier intérieur prend en charge ce processus.
Le capot du boîtier protège le boîtier intérieur contre la poussière et les précipitations.
Il contient l'ouverture pour la sortie et l'entrée du faisceau laser. La cloison de séparation dans le capot
dissocie la zone émettrice de la zone réceptrice sensible. Un déflecteur d'air à l'intérieur du capot dirige
le flux d'air des deux ventilateurs directement vers les fenêtres en verre du boîtier intérieur.
Le boîtier intérieur intègre tout les équipements requis pour le fonctionnement du CHM 15k. Les traversée
de câbles pour la ligne de données, l'alimentation, la mise à la terre et le raccordement des ventilateurs
externes sont réalisés à l'aide de presse-étoupe. Pour la compensation de pression, le boîtier intérieur
est muni d'un élément de compensation de pression doté d'une membrane en GoreTex ®.
L'extrémité supérieure du boîtier intérieur forme une fenêtre de visualisation constituée de deux parties,
en verre plat décoloré. Les fenêtres sont inclinées selon l'angle de Brewster. Cela permet de garantir une
transmission de la lumière laser sans perte et un nettoyage automatique optimal des fenêtres. Les
ventilateurs situés à l'arrière de l'appareil assurent le nettoyage des fenêtres : les ventilateurs sont mis
en marche selon une périodicité horaire et en cas de pluie/neige. Les ventilateurs sont également utilisés
pour éliminer la chaleur du boîtier intérieur. L'entretien des ventilateurs se fait via le panneau arrière
amovible du CHM 15k.
Description technique
11
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
La porte extérieure permet d'accéder à l'intérieur du boîtier et aux fenêtres en verre, p. ex., pour le
nettoyage. L'accès à l'intérieur du boîtier se fait par l'intermédiaire d'une porte intérieure. Les portes
extérieure et intérieure sont sécurisées avec des mécanismes de verrouillage différents. La porte
intérieure ne peut être ouverte que par le personnel de service de G. Lufft GmbH ou par le personnel
habilité et formé du client.
4.2
Unités fonctionnelles du boîtier intérieur
Les unités fonctionnelles de l'appareil sont les suivantes :
• Unité de transmission et de réception (unité de mesure - LOM)
• Carte de commande et composants associés
• Alimentation 12 - 15 VCC pour l'électronique
• Transformateur 48 VCC pour les ventilateurs
• Ventilateurs et capteurs de température
• Dispositif de protection contre la foudre et les surtensions pour le câble d'alimentation, LAN,
RS485
Les unités fonctionnelles ont une conception modulaire, sont fixées séparément au boîtier intérieur, et
peuvent être retirées et remplacées individuellement à des fins d'entretien.
Description technique
12
Manuel d'utilisation du CHM 15k
4.2.1
R13 / 07-2019
Schéma fonctionnel
Figure 2 Schéma fonctionnel. Les nombres entre crochets correspondent à la numérotation dans la liste des pièces de rechange
(fournie dans le manuel de maintenance).
La Figure 2 montre clairement que le contrôleur principal est l'unité centrale. Le contrôleur principal contrôle
et surveille toutes les fonctions de l'appareil indiquées ici et fournit les valeurs d'état correspondantes.
Description technique
13
Manuel d'utilisation du CHM 15k
4.2.2
R13 / 07-2019
Contrôle fonctionnel et état de l'appareil
Figure 3 Organigramme du cycle de mesure standard.
Le contrôle fonctionnel du CHM 15k (mesure et évaluation) est assuré par un FPGA et un processeur
OMAP. L'intervalle d'enregistrement (non affiché ici) est constitué de plusieurs cycles de mesure calculés
dans le processeur OMAP, tandis que les processus avec une résolution temporelle supérieure pouvant
aller jusqu'à des intervalles d'1 seconde sont traités dans le FPGA.
La Figure 3 présente le cycle de mesure interne qui a lieu toutes les secondes. Les données de mesure
et l'évaluation des paramètres d'état sont contrôlés après chaque cycle de mesure. Si les valeurs sont
en dehors des plages de tolérance ou en cas de défaut matériel, le cycle de mesure par défaut est
réinitialisé et un message d'erreur est généré et sorti.
Il existe cependant des éléments qui sont lus et contrôlés avec une résolution temporelle supérieure,
comme la régulation de température, ou qui sont exécutés dans l'intervalle d'enregistrement, comme
l'évaluation de l'encrassement de la fenêtre et la commande du ventilateur en cas de précipitations.
L'état du récepteur dépend des résultats de la surveillance du niveau de bruit, de la tension d'alimentation
et du courant continu avec et sans impulsion de contrôle. En raison de sa structure interne, la source de
lumière est principalement caractérisée par la fréquence de répétition des impulsions, qui peut diminuer
avec le vieillissement de la source lumineuse. La fréquence des impulsions est surveillée. Pour les
fréquences d'impulsions inférieures à 4,5 kHz, un message d'erreur est généré. La réflexion du
rayonnement laser par la vitre de la fenêtre est également analysée afin de surveiller l'encrassement de
la fenêtre. Toutes les valeurs obtenues sont sorties dans des télégrammes de données et font partie des
fichiers NetCDF. Par ailleurs, les processus du firmware sont contrôlés par un chien de garde logiciel.
Certaines valeurs et valeurs d'état sont sorties dans le télégramme de données étendu et dans les fichiers
NetCDF. Le message par défaut contient des informations de base sur le code d'état (voir 8.5 Codes
d'état).
Description technique
14
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
5 Transport et étendue des fournitures
REMARQUE
L'appareil peut être endommagé en cas de manipulation inappropriée.
 Tout transport et déplacement du CHM 15k doit impérativement se faire au moyen d'un véhicule
de transport et d'un dispositif de levage appropriés.
 Le CHM 15k doit être chargé et transporté emballé et dans la position de transport (voir Figure
5).
 Dans le véhicule, le CHM 15k doit être correctement protégé contre les glissades, les chocs, les
coups, etc.
Étendue des fournitures :
•
•
•
Célomètre CHM 15k
Classeur avec documents
o Gabarit de perçage
o Instructions de montage mécanique
o Instructions de montage électrique
o Protocole d'essai
o Liste des numéros de série des composants intégrés
o Manuel d'utilisation et clé USB avec logiciel de communication
Éléments de fixation :
o 4 chevilles S12 (Fischer Co.)
o 4 boulons M10 x 140-ZN (DIN 571)
o 4 rondelles ISO 7093-10.5-KST/PA
o 4 rondelles ISO 7093-10.5-A2
À la demande du client :
• Le CHM 15k peut être fourni avec un cadre adaptateur qui permet de le fixer à l'aide de boulons
de fixation.
• Un cadre adaptateur angulaire peut également être fourni, par exemple, pour incliner le
célomètre de 15° afin de le protéger des rayons directs du soleil.
Informations sur les unités de mesure
Clé / clé anglaise pour 4x vis M10 : 18 mm ou 7/16 BSF ou 3/8 Worth. À la place de
la vis M10, il est également possible d'utiliser une vis de 3/8 ou 25/64 po avec une
cheville appropriée.
Pour des informations techniques supplémentaires, contactez G. Lufft GmbH.
État de fonctionnement du CHM 15k à la livraison
Mode de transfert
1, sortie automatique du télégramme de données standard
Numéro d'appareil
RS485
16
Débit en bauds
9600
Durée de mesure
15 secondes
Pour des informations détaillées sur les états de fonctionnement, voir 8 Communication via RS485 et
Ethernet.
Transport et étendue des fournitures
15
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
6 Installation
REMARQUE
 La création et le dimensionnement du socle relèvent de la responsabilité de l'opérateur du
CHM 15k . Le socle doit être dimensionné de manière à pouvoir résister à la tension permanente
causée part le poids de l'appareil et les influences extérieures.
 Pour empêcher la poussière ou l'humidité de pénétrer dans l'appareil, ne pas ouvrir ce dernier
pendant l'installation et la mise en service.
Le célomètre CHM 15k est installé sur un socle en béton adapté et fixé à ce dernier. Des vis de mise à
niveau intégrées sur la face inférieure du pied permettent d'aligner verticalement l'appareil et, donc, l'unité
de mesure.
Le CHM 15k doit être installé dans un espace extérieur protégé, à l'abri du rayonnement émis par des
sources lumineuses puissantes. L'angle de rayonnement du soleil doit être ≥ 15° par rapport à la verticale.
Veuillez demander un adaptateur d'angle adapté. L'appareil doit être installé à une distance suffisante
des arbres et des arbustes de sorte que les feuilles et les aiguilles n'atteignent pas les ouvertures de
sortie de lumière de l'appareil. Lors de l'installation du CHM 15k, les distance minimales suivantes doivent
être respectées :
•
•
•
par rapport aux appareils radio
2,5 m
par rapport aux émetteurs fixes / stations de base (puissance de transmission ≥ 100 W)
25 m
entre deux célomètres (interférence optique possible)
10 m
6.1
Installation du CHM 15k
6.1.1
Travail préparatoire
Le CHM 15k a besoin d'une surface d'appui de 50 x 50 cm. Il doit être stable, solidement installé et
monté sur un socle en béton d'une taille appropriée. L'inclinaison de la surface d'appui ne doit pas
dépasser 5 mm/m. Avant l'installation du CHM 15k, des trous doivent être percés et des chevilles
insérées dans le socle en béton (ø 12 mm, 4 chevilles sont livrées avec l'appareil), conformément au
gabarit de perçage (voir Figure 4). Veiller à orienter correctement la porte extérieure pour le
raccordement au boîtier de connexion de l'opérateur.
3
2
1
4
Figure 4 Gabarit de perçage.
1
2
3
4
Installation
Gabarit de perçage
Trous (ø 12 mm) pour la fixation
Possibilité de connexion électrique (boîtier de connexion)
Sens d'ouverture de la porte extérieure
16
Manuel d'utilisation du CHM 15k
6.1.2
R13 / 07-2019
Installation sur le socle
ATTENTION
Le CHM 15k pèse 70 kg ; un équipement lourd peut provoquer des blessures
graves.
 Ne pas essayer de déplacer le CHM 15k sans une aide appropriée.
 L'installation du célomètre nécessite au moins deux personnes.

Pour installer le célomètre CHM 15k, procéder comme suit :
 Décharger le CHM 15k de l'équipement de transport et le rapprocher le plus possible du lieu
d'installation.
Figure 5 CHM 15k emballé et en position de transport.
 Retirer l'emballage
 Dévisser les panneaux latéraux.
 Retirer les panneaux latéraux un par un
Figure 6 CHM 15k avec emballage en polystyrène ou carton alvéolaire.
1 - Emballage en polystyrène
2 - CHM 15k
3 - Palette
 Soulever le CHM 15k manuellement pour le libérer des éléments en polystyrène, en veillant à
respecter toutes les consignes de sécurité (positions de levage : Figure 7).
Installation
17
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
Figure 7 Positions de levage et protège-main (protection de la bordure).
Options pour un transport complémentaire :
 Pour porter l'équipement : passer les mains dans les ouvertures repérées par des flèches (Figure
7)
 Avec un diable : lorsque la distance par rapport au socle en béton est plus importante (Figure 8)
REMARQUE
 Lorsqu'un diable est utilisé, veiller à positionner le CHM 15k sur le diable la porte extérieure
tournée vers le bas (voir Figure 8)
 Placer un coussin (p. ex., du papier bulle) entre le CHM et le diable
Figure 8 Transport avec un diable.
 Disposer le CHM 15k sur le socle en béton en position de montage (vertical).
Lors de cette opération, faire attention à la position de la porte extérieure par rapport au boîtier de
connexion électrique de l'opérateur (voir Figure 4).
Installation
18
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
 Préassembler le CHM 15k sur le socle en béton à l'aide des rondelles et vis de fixation prévues,
sans serrer ces dernières (voir Figure 9).
Figure 9 Éléments de fixation.
1
2
3
4
5
6
Cheville S12
Vis de réglage de niveau 5 mm (intégrées à la base de l'appareil)
Vis DIN 571-10 x 140-ZN
Rondelle ISO 7093-10.5-A2
Rondelle ISO 7093-10.5-KST/PA
Socle en béton
 Aligner verticalement le CHM 15k avec les vis de réglage de niveau intégrées à la base de l'appareil
(à l'aide d'un niveau à bulle positionné sur un panneau latéral et sur l'avant)
 Serrer les vis de fixation (écrous)
 Retirer le protège-main (protection de la bordure) du bord supérieur et le fixer sur la base en vue du
prochain déplacement
6.2
Installation électrique
REMARQUE
En cas d'installation incorrecte, l'appareil peut être endommagé.
 La connexion électrique du CHM 15k doit être effectuée par un électricien qualifié de G. Lufft
GmbH ou d'une autre société.
Le non-respect de cette instruction entraînera l'annulation de la garantie et des droits de recours
au titre de la garantie.
 L'opérateur doit satisfaire à toutes les exigences pour assurer la connexion du célomètre
CHM 15k conformément à EN 61010-1, p. ex., l'installation d'un boîtier de connexion.
La Figure 10 présente un schéma de l'installation électrique du CHM 15k. L'alimentation électrique (1)
de l'appareil doit être raccordée à un dispositif de séparation externe. Ce dernier doit être facilement
accessible pour permettre de déconnecter l'appareil du secteur si besoin est. Il doit être marqué comme
associé au CHM 15k et muni d'un fusible amont adapté à une section de câble ≥ 6 A, B ou C. Un boîtier
de connexion doit être installé à une distance < 3 m. La longueur du câble de mise à la terre doit être la
plus courte possible. Les connexions doivent satisfaire aux réglementations en vigueur dans le pays.
Installation
19
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
Figure 10 Schéma de l'installation électrique.
1
2
3
4
5
Alimentation électrique
Disjoncteur
Données
PC pour accès à distance (avec LAN/DSL ; le PC ne doit pas être local)
Protection contre la foudre
AVERTISSEMENT
Tout contact avec les pièces sous tension peut provoquer un choc électrique et
entraîner des blessures graves, voire mortelles.
 Avant de commencer l'installation, actionner le disjoncteur externe et prendre des
précautions pour éviter toute remise sous tension.
Les connexions électriques du CHM15k sont décrites plus en détail dans la Figure 11. Raccorder les
câbles secteur et données comme illustré dans cette figure. Il est recommandé d'intégrer à toutes les
connexions une protection externe contre les surtensions afin d'éviter tout dommage sur le boîtier de
connexion. Une protection interne contre la foudre est prévue à l'intérieur de l'appareil.
Le CHM 15k est connecté par l'intermédiaire des câbles suivants, livrés avec l'appareil :
Installation
20
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
1. Câble d'alimentation 230 VCC (câble secteur) : code couleur : conducteur neutre : bleu,
conducteur : marron, conducteur de protection : vert-jaune ; longueur standard 10 m.
OU
Câble d'alimentation 115 VCA (câble secteur) : code couleur : conducteur noir, conducteur
neutre : blanc, conducteur de protection : vert/vert-jaune.
Figure 11 Installation électrique du CHM 15k.
Installation
21
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
2. Câble de mise à la terre 10 mm² (1 pôle, vert-jaune), longueur standard 2,6 m, pour le
raccordement à la terre (voir Figure 12). La longueur du câble de mise à la terre doit être la plus
courte possible.
Figure 12 Raccordement à la terre sur le socle de l'appareil.
3. Câble de données (RS 485) : conducteur A (-) : jaune ; conducteur B (+) : vert ; RS485 - GND :
blanc et marron ; blindage si nécessaire : (voir Figure 13) ; longueur standard 10 m.
Figure 13 Connexion RS485 à un convertisseur de signaux.
4. Câble de données (LAN) : équipé d'une fiche RJ45 standard, pour la connexion à un ordinateur,
concentrateur ou commutateur distant, longueurs standards 5 ou 10 m.
5. En option au lieu de l'élément 4 : ligne de données (DSL) : munie d'un câble à 2 pôles pour la
connexion d'un modem DSL Figure 14).
La désignation RDA (-), RDB (+) est définie différemment par les fabricants. Lufft utilise la notation de
B&B Electronics.
Figure 14 Connexion DSL.
Installation
22
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
7 Mise en service et retrait du service
7.1
Mise en service avec la connexion RS485
Conditions préalables :
•
•
•
Le célomètre CHM 15k est installé correctement
Le câble de commande (RS485), le câble de mise à la terre et le câble secteur (230 VCA) sont
raccordés
Un programme de terminal, p. ex., HyperTerminal sous Windows, est disponible pour surveiller
la communication. Ce programme est configuré pour la communication comme suit :
- Débit en bauds : 9 600
- Bits de données : 8
- Parité : sans
- Bits d'arrêt : 1
- Contrôle de flux : sans
ATTENTION
Après la mise sous tension de l'alimentation, le CHM 15k émet un rayonnement
laser invisible de la classe 1M à travers l'ouverture sur le dessus de l'appareil.
Observé à travers des instruments optiques, un rayonnement de la classe 1M
peut provoquer des blessures graves aux yeux.
 Ne jamais observer le faisceau laser à travers des instruments optiques,


notamment des jumelles.
Éviter de regarder directement dans le faisceau laser
Une fois l'alimentation connectée, le CHM 15k démarre automatiquement. Pendant le processus de
démarrage un auto-test interne est effectué ; par exemple, les ventilateurs démarrent pendant quelques
secondes. La communication avec l'instrument peut se faire en moins d'une minute. Le CHM 15k est
opérationnel après une phase de mise en température dont la durée varie en fonction de la température
extérieure. Le délai avant que les données de mesures ne soient disponibles en haute qualité peut être
compris entre 2 minutes (démarrage à chaud) et une heure (démarrage à froid à -40 °C).
Le CHM 15k envoie automatiquement les télégrammes de données standards lorsque la procédure de
démarrage est terminée. Cela fait partie de la configuration par défaut et peut différer pour des
paramètres de démarrage de CHM 15k spécifiques à l'utilisateur. La sortie automatique toutes les 15 s
est utile pour contrôler le bon fonctionnement de la communication sans avoir à entrer une commande.
Pour changer le comportement au démarrage, p. ex., mode interrogation ou automatique, ou le
télégramme à utiliser au démarrage, voir le chapitre 8 Communication via RS485 et Ethernet.
Commandes de test pour la communication RS485
La communication peut être testée avec la commande suivante (RS485Number = 16 (valeur par
défaut) :
set<SPACE><RS485Number>:Transfermode=0<CR><LF>
Cette commande provoque le passage du mode automatique au mode interrogation. Tester en mode
interrogation permet d'éviter les interruptions provoquées par les télégrammes envoyés
automatiquement pendant la saisie. 9 types de télégrammes sont disponibles :
•
•
•
•
Télégramme de données standard
(nom abrégé : 1 ou s)
Télégramme de données étendu (nom abrégé : 2 ou l)
Télégramme de données brutes (nom abrégé : 3 or a)
Télégrammes définis par l'utilisateur
(nom abrégé : 4, 5, ..., 9)
Mise en service et retrait du service
23
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
Le chapitre 8 décrit en détail les commandes RS485 possibles et leurs effets. Certaines commandes
pour le test de fonctionnement et le réglage initial de l'appareil sont décrites dans le Tableau 3.
Commande
Description
Réponse
(abrégée)
get<SPACE>16:L<CR><LF>
Sortie du télégramme de
données étendu
voir 8.3.4
set<SPACE>16:RNO=14<CR><LF>
Remplace l'adresse RS485
16 par 14
set 16:RNO=14
set<SPACE>16:Baud=4<CR><LF>
Définit le débit en bauds sur
19 200
set 16:Baud=4
set<SPACE>16:dt(s)=15<CR><LF>
Définit l'intervalle
d'enregistrement sur 15 s
set 16:dt(s)=15
get<SPACE>16:Lifetime(h)<CR><LF>
Lecture du compteur des
heures de fonctionnement
du laser
get 16:Lifetime(h)
Tableau 3 Commandes pour un test de fonctionnement.
Après avoir réalisé le test de fonctionnement simple sur le CHM 15k :
•
•
continuer à fonctionner en mode interrogation, ou
rétablir le mode de transmission automatique
set<SPACE><RS485Number>:Transfermode=1<CR><LF>
Remarque : cette commande replace l'appareil dans le mode de transmission automatique avec le
télégramme standard 1.
Débit en bauds avec la transmission de données brutes
Les réglages du débit en bauds doivent être pris en considération, notamment en
mode bus RS485. Si une transmission de données brutes est requise, chaque
télégramme peut avoir une taille de 12 ko. Pour réduire la durée de transmission entre
deux télégrammes de 15 s, le débit en bauds devra être réglé sur une vitesse d'au
moins 19 200 bauds.
7.2
Mise en service avec la connexion LAN
Par ailleurs, ou comme alternative à la connexion RS485, une connexion LAN (Ethernet) peut également
être utilisée.
Condition préalable : un câble LAN connecté (voir 6.2 Installation électrique) ou une connexion LAN sur
DSL avec, au milieu, un modem émetteur/récepteur DSL.
Configuration : 3 adresses IP distinctes sont disponibles simultanément pour la communication :
1. Une adresse fixe préconfigurée pour l'appareil
➔ 192.168.100.101, subnet 255.255.255.0
2. Attribution par le serveur DHCP (nécessite un serveur DHCP)
3. Adresse utilisateur + sous-réseau + passerelle,
voir section 8.7 Communication via l'interface Web Ethernet concernant la configuration
avec une connexion LAN/WAN à l'appareil, et 8.2 lorsque ces valeurs sont configurées via
l'interface RS485.
Mise en service et retrait du service
24
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
L'adresse de service (1) ne peut pas être modifiée par l'utilisateur. Elle est toujours disponible et peut être
utilisée en tant que liaison directe entre un ordinateur portable et le CHM 15k.
L'une des 3 adresses IP peut être entrée dans un navigateur Web (voir Figure 15) pour la communication
avec l'appareil. La Figure 20 présente l'onglet « Config Network » (Configuration du réseau) dans le
navigateur Internet Firefox. La modification de l'adresse IP utilisateur (3) exige des droits de Superuser sous
l'onglet « Device » (Appareil).
Le mot de passe de Superuser est :
15k-Nimbus
Le mot de passe de Superuser peut être modifié, voir Figure 22.
L'interface Web a été testée avec les navigateurs Web suivants :
•
•
•
•
Internet Explorer 8 ou version plus récente
Firefox 3.6 ou version plus récente
Google Chrome
Apple Safari
Dans l'environnement de réseau DHCP (2), le CHM 15k est configuré automatiquement. Le mode
DHCP peut être désactivé.
Figure 15 Vue du navigateur Firefox pour une connexion avec le CHM 15k (ici : adresse IP fixe).
Cette commande permet d'interroger une adresse DHCP via une connexion RS485 :
get<SPACE><RS485Number>:IPD<CR><LF>.
Si elle est disponible, l'appareil transmet l'adresse DHCP, qui peut être utilisée dans une seconde
étape dans un navigateur Web pour établir une connexion au système via une connexion LAN.
L'adresse IP de l'utilisateur peut être définie ou interrogée par l'utilisateur via RS485 avec le paramètre
IPS au lieu de IPD, p. ex. :
get<SPACE><RS485Number>:IPS<CR><LF>
set<SPACE><RS485Number>:IPS=xxx.xxx.xxx.xxx<CR><LF>
Pour une prise en charge plus étendue concernant la communication, contactez G. Lufft GmbH.
7.3
Retrait du service
Les utilisateurs avancés doivent débrancher avec précaution l'appareil de l'alimentation :
 Les utilisateurs avec une autorisation de superviseur doivent utiliser l'interface Web : connectezvous en tant que Superuser et appuyez sur « SHUTDOWN SYSTEM » sous l'onglet « Device »
(Appareil).
 Les utilisateurs de RS485 peuvent entrer la commande suivante :
set<SPACE><RS485Number>:SHT<CR><LF>
 Dans les deux cas, le système basé sur Linux est arrêté et les données de mesure sont enregistrées
sur la carte SD locale.
Après l'arrêt logiciel, vous pouvez débrancher l'alimentation principale sans risque de perdre des
données.
Mise en service et retrait du service
25
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
 Pour désinstaller le CHM 15k et le réinstaller à un autre emplacement, procédez comme décrit dans
les sections 6.1.2 Installation sur le socle et 6.2 Installation électrique, dans l'ordre inverse.
7.4
Mise au rebut
Instructions pour la mise au rebut
La mise au rebut du célomètre CHM 15k doit se faire en accord avec les réglementations
nationales. Les équipements électriques portant ce symbole ne doivent pas être mis au
rebut dans les systèmes d'élimination des déchets domestiques ou publics européens.
Renvoyez les appareils vieux ou usagés au fabricant qui se chargera de les mettre au
rebut sans frais.
Mise en service et retrait du service
26
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
8 Communication via RS485 et Ethernet
Le CHM 15k prend en charge les interfaces RS485 (section 8.2) et Ethernet (section 8.7) pour la
communication avec l'appareil. Toutes deux permettent de transférer les données des valeurs mesurées
et la configuration de l'appareil, et elles peuvent être utilisées simultanément.
Une interface Web est disponible pour la communication via l'interface Ethernet. Quel que soit le système
d'exploitation, le célomètre est accessible à partir de différents navigateurs Web.
L'interface Web peut également être utilisée pour télécharger manuellement les données mesurées
enregistrées dans des fichiers NetCDF journaliers sur une carte SD intégrée (section 8.4). Un service
AFD (ftp) est également mis en œuvre sur le système (section 8.8). Il permet, par exemple, de transférer
des données sous forme de blocs de fichiers NetCDF de 5 minutes vers un serveur FTP extérieur.
La communication RS485 nécessite un programme terminal.
Envoi et réception avec RS485
L'interface RS485 n'autorise pas des opérations d'envoi et de réception simultanées
(mode semi-duplex). En conséquence, l'interface est automatiquement commutée en
interne. Pendant la réception d'un télégramme de données envoyé automatiquement
(voir les sections 8.3.3 Télégramme de données standard à 8.3.5 Télégramme de
données brutes), il n'est donc pas possible d'envoyer d'autres commandes (comme
décrit en 8.1).
Les indicateurs de début et de fin entrants <STX> et <EOT> indiquent une transmission
en réception en cours.
8.1
Liste des paramètres pouvant être définis
Le Tableau 4 dresse la liste des principaux paramètres. Ces derniers sont décrits dans les sections qui
suivent. Afin d'éviter les effets indésirables sur le fonctionnement de l'appareil, certaines options ne
peuvent être définies qu'en mode Service (RS485) ou en mode Superuser ou Utilisateur du service
(Ethernet), comme, par exemple, le nom de l'appareil.
Le Tableau 5 affiche une liste de paramètres avec des propriétés en lecture seule. Ces paramètres
sont stockés en partie dans l'EEPROM de l'unité de mesure et influent sur l'évaluation des données et
les réglages de base du système.
Les tableaux indiquent la plage de valeurs admissible pour chaque paramètre et la valeur par défaut à
la livraison de l'appareil. Ils indiquent également quand le mode Service est requis.
Paramètre
Commande
abrégéeRS485
Valeur par
défaut
Intervalle/brève description
AfdMode*
AFD
0
0 ; 1, activer le transfert de données
ftp
Altitude(m)
ALT
0
0 – 9999, l'unité est toujours le
mètre !
ApdControlMode*
ACM
3
0, 1, mode APD, ne changer que si
le mode opératoire est connu
Azimuth
AZT
0
0-360 degrés x 100Web
(p. ex., 12.25RS485 1225Web)
Baud
BAU
3
2 – 7 (4 800 – 115 200 baud)
BaudAfterError*
BAE
3
2 – 7 (4 800 – 115 200 baud)
BlowerMode
BLM
0
0–4
ChmTest*
CHT
0
0;1
CloudDetectionMode
CDM
0
0;1
Communication via RS485 et Ethernet
27
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
Paramètre
Commande
abrégéeRS485
Valeur par
défaut
Comment
COM
Commentaire ; également stocké
dans le fichier NetCDF
Comment 1RS485
CM1
Champ de commentaire
supplémentaire (31 caractères)
Comment 2 RS485
CM2
Champ de commentaire
supplémentaire (31 caractères)
Comment 3 RS485
CM3
Champ de commentaire
supplémentaire (31 caractères)
Comment 4 RS485
CM4
Champ de commentaire
supplémentaire (31 caractères)
Comment 5 RS485
CM5
Champ de commentaire
supplémentaire (31 caractères)
Comment 6 RS485
CM6
Champ de commentaire
supplémentaire (31 caractères)
Comment 7 RS485
CM7
Champ de commentaire
supplémentaire (31 caractères)
DateTime
Intervalle/brève description
Heure UTC dans le format
JJ.mm.AAAA;HH:MM:SSRS485
et MMJJHHmmAAAAWeb (voir Figure
22)
DeviceName*
DVN
CHMyyxxxx
CHM + numéro de série de l'appareil
DeviceType*
DVT
0
Basculement du format NetCDF
(firmware <1 000 : valeur par défaut
CHM15k)
DHCPMode
DHM
1
0 ; 1 activer/désactiver le mode
DHCP
DNSServer
DNS
dt(s)RS485
LoggingTimeWeb
DTS
15
Intervalle d'enregistrement et de
reporting :
5 – 600 s
Gateway
GAT
0.0.0.0
Définition/interrogation de l'adresse
statique de la passerelle
HardwareVersion*
HWV
HttpPort
HPT
80
Spécifie le port http pour la
connexion à l'interface Web de
l'appareil
IgnoreCHars*
ICH
06
Codes ASCII 8 bits
Institution
INS
NN
Institution (texte)
IPAddress
IPS
0.0.0.0
Définition/interrogation de l'adresse
statique
LanPort
LPT
11000
Port pour la transmission de
télégramme via Ethernet
Communication via RS485 et Ethernet
Définition/interrogation de l'adresse
IP du serveur DNS
Dépendant de l'appareil, voir
Tableau 23
28
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
Paramètre
Commande
abrégéeRS485
Valeur par
défaut
Intervalle/brève description
LanTelegramNumber
LTN
2
Format de télégramme pour la
transmission Ethernet [1, 9], voir
section 8.3
LanTransferMode
LTM
1
Mode de communication pour la
transmission de télégramme via
Ethernet
(0 = interrogation ; 1 = envoi
automatique)
LaserMode*
LSM
1
Activation/désactivation du laser
Latitude
LAT
0
-90 à +90 degrés (x 106)Web
(p. ex, 52.430210RS485 et
52430210Web)
+ pour des degrés Nord
Layer
NOL
3
1 – 9, nombre de couches de
nuages
Location
LOC
NN
Chaîne alphanumérique
(31 caractères max.,
\ / : * ? " < > | _ # % non admis)
Longitude
LON
0
-180 à +180 degrés (x 106)Web
(p. ex, 13.524735RS485 et
13524735Web)
+ pour des degrés Est
MaxCrosstalkChars*
MCC
5
0 – 1024
NetMask
NMA
0.0.0.0
Définition/interrogation de l'adresse
statique du masque réseau
NtpMode
NTM
1
0 ; 1 Activation/désactivation de ntpd
NtpServer
NTS
0.0.0.0
Définition/interrogation de l'adresse
du serveur de temps NTP
PeltierMode*
PTM
1
0;1
RangeEnd
RAE
15345
Dernière valeur de distance dans un
fichier NetCDF
RangeHRDim
RHD
32
Nombre de points de données dans
le vecteur de données haute
résolution
RangeResolution
RAR
3
Nombre d'intervalles de 5 m pour le
vecteur de données NetCDF
moyenné
RangeStart
RAS
15
Première valeur de distance dans le
fichier NetCDF
Reset
RST
0
0 ; 1 redémarrage du CHM (voir
8.2.4)
ResetPassword*
RSP
0
0 ; 1 ; réinitialiser le mot de passe de
Superuser par défaut
Communication via RS485 et Ethernet
29
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
Paramètre
Commande
abrégéeRS485
Valeur par
défaut
Intervalle/brève description
ResetSettings
RSG
0
0 ; 1 réinitialiser les réglages par
défaut, (voir 8.2.4) ; interface Web :
« set to factory setting »
RestartNetwork
RSN
0
0 ; 1 écrit les nouveaux paramètres
dans le fichier de configuration et
redémarre le réseau
RS485Number
RNO
16
0 – 99 (utilisé avec RS485)
ServiceModeRS485
SMO
0
0 ; 1 bascule en mode Service pour
changer les valeurs « critiques »
ShutDown
SHT
StandBy
STB
0
0 ; 1 ; mode veille avec télégramme
de veille pour réduire la
consommation électrique
SystemStatusMode
SSM
0
0 ; 1 ; le code d'état croissant est
utilisé dans le télégramme lorsque
ce paramètre est réglé sur 1
TimeOutRs485(s)*
TOR
30
5 – 3600
TimeZoneoffsetHours
TZH
0
-12 .... 12 heures, p. ex., +1 heure
pour l'heure normale d'Europe
centrale (CET), utilisé pour contrôler
la ventilation de la fenêtre
TransferMode
TMO
0
0 – 9, voir la section 8.3
TransferModeAfterError*
TME
0
0–9
0 ; 1 arrêt du système CHM
UAPD*
Dépendant de l'appareil en mV
(p. ex., 172000)
Unit(m/ft)
UNT
m
m, ft
UseAltitude
UAL
0
0;1
WMOStationCode
WSC
Zenith
ZET
Définition/interrogation du code de
station WMO
0
0 - 90 degrés (x 100)Web
(p. ex., 10.25RS485 et 1025Web)
0° est vertical
Tableau 4 Liste des paramètres de l'appareil pouvant être configurés ;
*
peut être défini en mode Service
Web
Format pour l'interface Web ou disponible uniquement dans l'interface Web.
RS485
Format pour RS485 ou disponible uniquement pour RS485.
Paramètre
Commande
abrégéeRS485
APDBreakdown
UBR
ApdTempGradient
TCO
Communication via RS485 et Ethernet
Valeur par
défaut
Description
Dépendant de l'appareil (p. ex.,
400000 mV)
2400
30
Valeur pour comparaison [mV/K]
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R13 / 07-2019
IPDhcp
IPD
Adresse IP DHCP
LaserPower
LAP
Dépendant de l'appareil (p. ex.,
50 mW)
LifeTime(h)
LIT
Nombre d'heures de fonctionnement
du laser
ParametersRS485
Donne la liste de tous les paramètres
disponibles en mode RS485
SerLOM
LOM
TUByyxxxx
Numéro de série de l'unité de
mesure (LOM, module optique laser)
SystemLifeTime(h)
SLT
Nombre total de toutes les heures de
fonctionnement du système CHM
TBCalibration
TBC
Facteur d'échelle par rapport à la
référence
VersionFirmware
VFI
Version du firmware
(traitement et manipulation des
données)
VersionFPGA
VFP
Firmware FPGA
VersionLinux
VLI
Version du système d'exploitation
Tableau 5 Liste des paramètres en lecture seule, accessibles via l'interface RS485 ;
RS485
disponible uniquement pour RS485.
Notes explicatives pour le Tableau 4
AFDMode : activation/désactivation du système de distribution de fichiers étendu via LAN / WAN / DSL,
voir http://www.dwd.de/AFD/ pour plus d'informations ou la section 8.8.
Altitude(m) : spécification de la hauteur du lieu au-dessus du niveau de la mer, en mètres. Dans les
fichiers NetCDF, le paramètre CHO (Cloud Base Offset, décalage de la base du plafond nuageux) est
utilisé. Il combine logiquement les variables Altitude et UseAltitude.
Azimuth : spécification de l'angle horizontal en degrés.
Baud : modification du débit en bauds (voir 8.2.3 Modification du débit en bauds).
BaudAfterError : débit en bauds par défaut après une erreur de communication (voir 8.2.3 Modification
du débit en bauds).
BlowerMode : utilisé pour tester les ventilateurs pour fenêtres et basculer entre les différents modes de
fonctionnement. Mode 2 : « rest at night » (repos pendant la nuit) ne fonctionne correctement que si le
paramètre TimeZoneOffsetHours est lui aussi défini correctement. 0 = contrôle toutes les heures et
dépendant des conditions météorologiques, 1 = pas de contrôle horaire entre 22:00 et 06:00, 2 = éteint de
22:00 à 06:00, 3 = toujours activé, 4 = toujours désactivé.
DataTime : réglage de la date et de l'heure (voir 8.2.5 Modification des paramètres de temps).
dt(s) : intervalle d'enregistrement (en mode automatique identique à l'intervalle de reporting). Un intervalle
plus long conduit à une moyenne temporelle établie sur davantage d'impulsions (tirs) de photons et, donc,
à un meilleur rapport signal/bruit. Une augmentation d'un facteur n aboutit à une amélioration d'un facteur
racine carrée de n. Toutes les données brutes dans l'intervalle de temps dt(s) sont incluses dans l'évaluation.
Aucune sélection individuelle des données n'a lieu.
DeviceName (anciennement FabName) : acronyme de l'appareil (CHM) combiné à son numéro de série,
p. ex., CHM060001.
Communication via RS485 et Ethernet
31
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
IgnoreChars : codes HEX spécifiques de 2 caractères, p. ex., « 06 » correspond à <ack> ; peuvent être
ajoutés à une liste de caractères qui ne doivent pas être évalués par l'appareil CHM 15k.
Institution : institution ou société.
Lasermode : active/désactive le laser, option utile pour les tests.
LaserPower : puissance du laser en mW.
Latitude : latitude du lieu, décimal, exemple Berlin : 52,51833 (correspond à 52° 31' 6'' N).
Layer (Number of Layers) : nombre de couches de nuages affichées dans le télégramme étendu et le
fichier NetCDF.
Lifetime(h) : demande le nombre d'heures de fonctionnement du laser (durée de vie du laser).
Location : définit/demande l'emplacement de l'appareil. Le nom de l'appareil est limité à 31 caractères
maximum, \ / : * ? " < > | _ # % ne sont pas admis.
Longitude : longitude du lieu, décimal, orientation vers l'Est nombre positif, p. ex. Berlin : 13,40833
(correspond à 13° 24' 30'' E).
MaxCrossTalkChars : nombre de caractères que le CHM 15k ignore dans l'intervalle de temps
« TimeOutRS485(s) » s'il ne se termine pas par <EOT> (04 HEX), <CR> (0D HEX), <LF> (0A HEX).
Le paramètre est mis en œuvre pour empêcher le célomètre de revenir au débit en bauds par défaut à cause
du bruit sur des lignes de communication instables.
Parameters : demande la liste complète des paramètres pour RS485.
RS485Number : désigne le numéro d'identification dans un système de bus qui est requis pour
sélectionner un instrument précis via une interface de données. Chaque instrument répond non
seulement à l'adresse spécifique, mais également au numéro d'identification universel 99.
Standby : met hors tension le laser, le chauffage et le ventilateur.
SystemStatusMode : définit la variante du code d'état à utiliser dans les télégrammes de données. 0 =
anciens codes d'état utilisés par CHM 15k avant le firmware 1.x, 1 = codes d'état croissants, voir section
8.5 Codes d'état.
TimeOutRS485(s) : définit un intervalle temporel pour MaxCrossTalkChars et BaudAfterError (par défaut
30 s).
Time Zone offset hours : doit être défini pour corriger la période nocturne locale, p. ex., pour arrêter les
ventilateurs pendant la nuit. Le système lui-même fonctionne en temps universel coordonné (UTC).
TransferMode : voir 8.3.1 Modeinterrogation à 8.3.5 Télégramme de données brutes.
Unit(m/ft) : saisie des valeurs cibles en mètres (m) ou en pieds (ft).
UseAltitude : inclusion de l'altitude(m) dans la sortie de données. Par exemple, l'entrée d'une valeur de
60 m pour l'altitude augmente la hauteur de la base du plafond nuageux transmise de 60 m si UseAltitude
est défini sur 1 (true).
Zenith : spécification de l'angle vertical en degrés ; l'algorithme SCA (Sky Condition Algorithm,
algorithme d'état du ciel) utilise cet angle pour calculer la hauteur réelle de la base du plafond nuageux.
8.2
Configuration de l'appareil avec RS485
L'utilisateur peut changer les paramètres via l'interface RS485 :
• pour contrôler les processus de mesure ;
• pour configurer les interfaces de communication.
Communication via RS485 et Ethernet
32
Manuel d'utilisation du CHM 15k
8.2.1
R13 / 07-2019
Lecture d'un paramètre
La lecture d'un paramètre s'effectue avec la commande :
get<SPACE><RS485Number>:<ParameterName><CR><LF>
Si <ParameterName> contient un nom correct selon le Tableau 4 ou le Tableau 5 , la valeur est délivrée
via la commande
<STX>get<SPACE><Device>:<ParameterName>=<Value>;<ASCIITwo’sComplement><CR><LF><E
OT>
.
Exemple avec le numéro RS485 par défaut, 16, et le nom d'appareil CHM060003
La commande abrégée
get 16: DVN<CR><LF>
peut être utilisée pour demander la désignation de l'appareil ; la réponse obtenue est, par exemple, la
suivante :
<STX>get 16:DeviceName=CHM060003;3F<CR><LF><EOT>.
Chacun des caractères non imprimables <STX>, <CR>, <LF> et <EOT> correspond à un octet avec les
codes hexadécimaux 02, 0D, 0A et 04. Les caractères 3F correspondent au total de contrôle du complément
à deux, formé sur toute la ligne de réponse, à l'exclusion de ces deux caractères (3F), conformément aux
formats de réponse du protocole (voir 8.3.3 Télégramme de données standard à 8.3.5 Télégramme de
données brutes).
8.2.2
Définition d'un paramètre
Un paramètre de configuration est modifié via la commande :
set<SPACE><RS485Number>:<ParameterName>=<Value><CR><LF>
Une modification réussie est confirmée avec :
<STX>set<SPACE><RS485Number>:<ParameterName>=<Value*>;<ASCIITwo’sComplement><CR
><LF><EOT>
Si <value> dans l'instruction d'interrogation est comprise dans les limites de la plage de valeurs autorisée,
la nouvelle valeur définie <value*> correspond également à ce paramètre. Si les valeurs sont trop petites
(trop grandes), la valeur minimale (maximale) de la plage autorisée est utilisée. Pour les valeurs
alphanumériques comme <value>, la valeur par défaut est utilisée.
Exemple avec RS485Number = 16 :
avec la commande
set 16:Unit(m/ft)=ft<CR><LF>
ou dans le format abrégé
set 16:UNT=ft<CR><LF>
l'unité de mesure de toutes les cotes altimétriques dans les réponses du protocole est convertie de
l'unité par défaut (m) en pieds (ft). Dans la mesure où Unit(m/ft) fait partie des paramètres modifiables,
une confirmation doit être faite avec
<STX>set 16:Unit(m/ft)=ft;2A<CR><LF><EOT>
. La valeur 2A est la somme de contrôle de la ligne de réponse.
8.2.3
Modification du débit en bauds
La modification du débit en bauds est une caractéristique particulière. La modification suit la procédure
décrite en 8.2.2 Définition d'un paramètre. Ainsi, la commande
Communication via RS485 et Ethernet
33
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
set<SPACE><RNO>:Baud=4<CR><LF>
définit la vitesse de transmission n° 4 correspondant à 19200 bits/s.
La corrélation entre le numéro de la vitesse de transmission et le débit en bauds est indiqué dans le
Tableau 6.
N° de la vitesse de
transmission
Débit en bauds
[bits/s]
(0)
(1200)
(1)
(2400)
2
4800
3
9600
4
19200
5
38400
6
57600
7
115200
Tableau 6 Corrélation entre le numéro de la vitesse de transmission et le débit en bauds.
Les vitesses de transmission 0 et 1 ne sont pas spécifiées dans la limite de temps. Après l'envoi d'une
commande set, l'interface est immédiatement réglée sur le nouveau débit en bauds. Une vitesse de
transmission définie de manière incorrecte aboutira ensuite à des erreurs de transmission et rendra
une réinitialisation normale impossible à cause de l'absence de possibilité de communication.
Après expiration de l'intervalle de temps spécifié dans TimeOutRS485 (valeur par défaut : 30 s), le
débit en bauds incorrect est réinitialisé à la valeur définie dans le paramètre BaudAfterError. Cela
garantit que l'utilisateur peut reprendre le contrôle de l'appareil après ce temps d'attente. La valeur par
défaut de BaudAfterError est 3, ce qui correspond à 9600 bits/seconde. La valeur par défaut doit
également être modifiée par l'utilisateur si, par exemple, un débit en bauds de 19200 est toujours
utilisé.
8.2.4
Redémarrage du système Linux embarqué/réglages usine
La commande
set<SPACE><RS485Number>:Reset=1<CR><LF>
ordonne au processeur interne d'effectuer un redémarrage immédiat. Ce redémarrage dure moins d'une
minute. La communication avec le CHM 15k n'est pas possible pendant ce temps ; toute sortie automatique
de télégramme en cours est également interrompue.
La commande
set<SPACE><RS485Number>:ResetSettings=1<CR><LF>
réinitialise tous les paramètres à leur réglage d'usine.
La commande RSN redémarre le réseau. Un redémarrage est toujours nécessaire si les paramètres
réseau, p. ex., l'adresse IP, le mode DHCP, etc., ont été modifiés. Les nouveaux paramètres réseau ne
sont utilisés qu'après l'entrée des commandes RSN ou RST.
set<SPACE><RS485Number>:RSN=1<CR><LF>
8.2.5
Modification des paramètres de temps
set<SPACE><RS485Number>:dts=30<CR><LF>
Communication via RS485 et Ethernet
34
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
Le temps d'enregistrement et de reporting est réglé sur 30 secondes. Le temps de mesure interne est
toujours réglé sur une seconde. Le temps d'enregistrement et de reporting doit être un multiple d'une
seconde.
La commande
set<SPACE><RS485Number>:DateTime=DD.MM.YYYY;hh:mm:ss<CR><LF>
est utilisée pour changer la date et l'heure du PC interne. Où DD = jour, MM = mois et YYYY = année, hh =
heure, mm = minute et ss = seconde selon le fuseau horaire GMT (Greenwich Mean Time).
Exemple avec RS485Number = 16 :
set 16:DateTime=13.04.2006;17:22:46<CR><LF>
règle la date sur 13.04.2006 et l'heure sur 17:22:46 GMT.
8.3
Interrogation de données RS485
Pendant le fonctionnement, le CHM 15k se trouve à chaque moment dans l'un des modes de transfert
indiqués dans le Tableau 7.
Mode de
transfert
Signification
0
Les télégrammes de données ne sont sortis qu'en cas de demande
spécifique.
1
Sortie automatique du télégramme de données standard
2
Sortie automatique du télégramme de données étendu
3
Sortie automatique du télégramme de données brutes
4à9
Sortie automatique d'autres télégrammes de données brutes
Tableau 7 Vue d'ensemble des modes de transfert.
Le mode de transfert peut être modifié avec la commande Set
set <RS485Number>:TMO=x
comme décrit dans la section 8.2.2 Définition d'un paramètre ou via une entrée directe dans
l'interface Web.
Ainsi, la commande
set<SPACE>16:TransferMode=1<CR><LF>
active le réglage par défaut valide au moment de la livraison pour l'appareil avec le numéro RS485 16
(sortie automatique du télégramme de données standard).
8.3.1
Modeinterrogation
La commande
set<SPACE><RS485Number>:TransferMode=0<CR><LF>
active le mode interrogation ; toute sortie de télégramme automatique qui était préalablement en cours
d'exécution est alors délivrée. Les trois commandes suivantes :
get<SPACE><RS485Number>:S<CR><LF>
get<SPACE><RS485Number>:L<CR><LF>
get<SPACE><RS485Number>:A<CR><LF>
permettent d'appeler une fois le télégramme de données standard (S), le télégramme de données étendu
(L) ou le télégramme de données brutes (A). Pour le format de chaque télégramme de données, voir les
sections 8.3.3 Télégramme de données standard à 8.3.5 (Tableau 8, Tableau 9, Tableau 12).
Communication via RS485 et Ethernet
35
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
Télégrammes supplémentaires
La plateforme matérielle Nimbus du CHM 15k (depuis 2011) prend en charge
d'autres télégrammes utilisateur.
Les caractères {S, L, A} ainsi que les chiffres sont pris en charge. Avec S = 1, L =
2, A = 3, les trois premiers chiffres sont prédéfinis.
8.3.2
Mode de sortie automatique
La commande
set<SPACE><RS485Number>:TransferMode=1<CR><LF>
Le mode automatique est défini avec une sortie de télégramme standard. Son taux de répétition dépend
de la variable dt(s) qui est définie par défaut sur 15 secondes. Le Tableau 8 contient le format du
télégramme de données standard.
Le télégramme de données étendu est sorti avec la commande
set<SPACE><RS485Number>:TransferMode=2<CR><LF>
Le Tableau 9 contient le format du télégramme de données étendu.
Le télégramme de données brutes est sorti via la commande suivante :
set<SPACE><RS485Number>:TransferMode=3<CR><LF>
Le Tableau 12 contient le format du télégramme de données brutes.
Modes de transfert 4 à 9
Les modes de transfert 4 à 9 sont des télégrammes de données prédéfinis
supplémentaires.
8.3.3
Télégramme de données standard
Le télégramme de données standard comporte 96 octets. Les données sont séparées par des espaces
(20 HEX). Le Tableau 8 affiche la structure exacte de la chaîne de caractères pour le format des
messages.
Octet
0
1
2
3, 4
5
6
7
8-10
11
12-19
20
21-25
26
27-31
32
33-37
38
39-43
Valeur1
<STX>
X
1
TA
<SPACE>
8
<SPACE>
***
<SPACE>
** ** **
<SPACE>
** **
<SPACE>
****
<SPACE>
****
<SPACE>
*****
Communication via RS485 et Ethernet
Description
20 HEX
20 HEX
20 HEX
Intervalle de sortie [s]
20 HEX
Date (jj.mm.aa)
20 HEX
Heure (hh:mm)
20 HEX
Base du plafond nuageux 1, voir section 9.3
20 HEX
Base du plafond nuageux 2
20 HEX
Base du plafond nuageux 3
36
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
Valeur1
Description
44
<SPACE>
45-48
****
49
<SPACE>
50-53
****
54
<SPACE>
55-58
****
59
60-64
65
66-70
71
72-75
76
77, 78
79
80, 81
82
83-90
91
<SPACE>
*****
<SPACE>
*****
<SPACE>
+***
<SPACE>
**
<SPACE>
**
<SPACE>
********
<SPACE>
92, 93
**
94
95
96
<CR>
<LF>
<EOT>
20 HEX
Profondeur de pénétration du faisceau laser dans la 1re couche de
nuages, voir section 9.4
20 HEX
Profondeur de pénétration du faisceau laser dans la 2e couche de
nuages
20 HEX
Profondeur de pénétration du faisceau laser dans la 3e couche de
nuages
20 HEX
Visibilité verticale, voir section 9.7
20 HEX
Portée de détection maximale, voir section 9.6
20 HEX
Décalage de la hauteur des nuages (altitude)
20 HEX
Unité (ft/m), ft ou m<SPACE>
20 HEX
Sky Condition Index (SCI, indice d'état du ciel), voir section 9.11
20 HEX
État du système : Code d'état 32 bits ; voir section 8.5
20 HEX
Somme de contrôle (complément à deux, exprimé en code
hexadécimal, de la somme des octets 0 à 96, à l'exclusion des
octets 92 et 93)
0D HEX
0A HEX
04 HEX
Octet
Tableau 8 Format du télégramme standard ; * = caractère quelconque.
Jusqu'à trois couches de nuages sont spécifiées dans le télégramme standard. Si moins de trois hauteurs
des nuage sont détectées, le message NODET apparaît dans les autres champs. Si aucune profondeur
de pénétration des nuages n'est déterminée, le message NODT apparaît dans les champs
correspondants.
Une valeur NODET est également entrée dans les champs lorsque l'algorithme ne peut pas calculer les
valeurs suivantes :
•
•
Visibilité
Portée de détection maximale
Si les valeurs ne peuvent pas être déterminées à cause d'une erreur de l'instrument, ces champs sont
remplis avec un signe moins « - » ou une barre oblique « / ». Pour des informations détaillées sur le type
d'erreur de l'instrument, reportez-vous aux codes d'état (voir 8.5 Codes d'état).
Correction de la hauteur des nuages mesurée
La hauteur des nuages est normalement mesurée à partir du bas de l'appareil. Si le
paramètre « altitude(m) » est défini sur une valeur autre que zéro et que « usealtitude »
est défini sur 1, la hauteur des nuages est corrigée en fonction de ce facteur. Un axe de
hauteur absolue est utilisé à la place de l'axe de hauteur relative. Dans les données
NetCDF, la variable CHO indique si le paramètre « usealtitude » est défini.
8.3.4
Télégramme de données étendu
Le télégramme de données étendu comporte 240 octets lorsque la valeur par défaut est sélectionnée
pour le nombre de couches de nuages sorties, voir Tableau 9. Le nombre de couches de nuages est
Communication via RS485 et Ethernet
37
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
spécifié dans le paramètre « Layer (NoL) », voir Tableau 4. Dans le télégramme de données étendu, un
point-virgule (3B HEX) est utilisé comme séparateur à la place de l'espace (20 HEX).
Octet
Valeur1
Description
0
1
2
3, 4
5
6
7
8-10
11
12-19
20
21-28
29
30
31
32-36
37
38-42
43
44-48
49
<STX>
X
1
TA
;
8
;
***
;
** ** **
;
**:**:**
;
*
;
*****
;
*****
;
*****
;
20 HEX
50-54
*****
55
;
56-60
*****
61
;
62-66
*****
67
68-72
73
74-78
79
80-83
84
85-86
87
;
*****
;
*****
;
****
;
**
;
88-89
**
90
91-98
99
;
********
;
100-101
**
Communication via RS485 et Ethernet
3B HEX
3B HEX
Intervalle de sortie [s]
3B HEX
Date (jj.mm.aa)
3B HEX
Heure (hh:mm:ss)
3B HEX
Nombre de couches
3B HEX
Couche de nuages 1 (CBH)
3B HEX
Couche de nuages 2 (CBH)
3B HEX
Couche de nuages 3 (CBH)
3B HEX
Profondeur de pénétration du faisceau laser dans la 1re couche de
nuages (CPD),
ATTENTION : étendu à 5 chiffres
3B HEX
Profondeur de pénétration du faisceau laser dans la 2e couche de
nuages (CPD),
ATTENTION : étendu à 5 chiffres
3B HEX
Profondeur de pénétration du faisceau laser dans la 3e couche de
nuages (CPD), ATTENTION : étendu à 5 chiffres
3B HEX
Visibilité verticale (VOR)
3B HEX
Portée de détection maximale (MXD)
3B HEX
Décalage de la hauteur des nuages / altitude (m) ou (ft)
3B HEX
Unité en m ou ft
3B HEX
Indice de précipitation / Sky Condition Index (SCI, indice d'état du
ciel)
3B HEX
État du système : Code d'état 32 bits, voir 8.5 Codes d'état
3B HEX
Numéro d'identification RS485 du CHM 15k dans le
système de bus RS485, erreur 16
38
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
Octet
Valeur1
Description
102
;
3B HEX
103-111
112
113-117
118
119-123
124
125-129
130
CHMAAnnnn
;
*****
;
*****
;
*****
;
131-134
****
135
;
136-139
****
140
;
141-144
****
145
146-150
151
152-155
156
157-160
161
162-163
164
165-168
169
170-173
174
175-178
179
180-183
184
185-188
189
190-195
196
197-199
200
201-205
206
207-209
210
211-213
214
215-219
;
*****
;
****
;
****
;
**
;
****
;
****
;
****
;
****
;
****
;
******
;
***
;
*****
;
***
;
***
;
*****
Nom de l'appareil (AA pour l'année, nnnn pour le numéro de série)
3B HEX
Écart type couche de nuages 1 (CBE)
3B HEX
Écart type couche de nuages 2 (CBE)
3B HEX
Écart type couche de nuages 3 (CBE)
3B HEX
Écart type de la profondeur de pénétration du faisceau laser dans la
3e couche de nuages (CBE)
3B HEX
Écart type de la profondeur de pénétration du faisceau laser dans la
2e couche de nuages (CBE)
3B HEX
Écart type de la profondeur de pénétration du faisceau laser dans la
3e couche de nuages (CBE)
3B HEX
Écart type de la visibilité verticale (VOE)
3B HEX
Version du logiciel FPGA
3B HEX
Version du logiciel pour le traitement du signal OMAP
3B HEX
État du système : « OK » ou « ER »
3B HEX
Température extérieure (Kelvin x 10)
3B HEX
Température intérieure (Kelvin x 10)
3B HEX
Température du détecteur (Kelvin x 10)
3B HEX
Tension de commande du régulateur (Volts x 10)
3B HEX
Hauteur d'impulsion test
3B HEX
Durée de fonctionnement du laser (h)
3B HEX
État de la fenêtre
3B HEX
Taux de répétition du laser (PRF) (5 chiffres)
3B HEX
État du récepteur
3B HEX
État de la source lumineuse
3B HEX
Couche d'aérosol 1
Communication via RS485 et Ethernet
39
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
Octet
Valeur1
Description
220
221-225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235-236
;
*****
;
*
;
*
;
*
;
*
;
**
237
238
239
<CR>
<LF>
<EOT>
3B HEX
Couche d'aérosol 2
3B HEX
Indice de qualité de la couche d'aérosol 1
3B HEX
Indice de qualité de la couche d'aérosol 2
3B HEX
BCC ; niveau de couverture de la couche de nuages inférieure
3B HEX
TCC; niveau de couverture global
3B HEX
Somme de contrôle (complément à deux de la somme des octets 0 à
239 exprimée en code hex, à l'exclusion des octets 235 et 236)
0D HEX
0A HEX
04 HEX
Tableau 9 Format du télégramme de données étendu (voir aussi Tableau 10); * = caractère quelconque.
Pour les écarts types indiqués des différentes tailles, les mêmes valeurs d'exception « NODET / NODT /
--- » s'appliquent que pour les tailles de base correspondantes (voir 8.3.3 Télégramme de données
standard).
Autres paramètres du système
Les paramètres du système pour l'évaluation des données, y compris la profondeur
de pénétration, sont décrits dans le chapitre 9 Évaluation des données / algorithme
SCA.
Désignation
Description
Température extérieure
La température extérieure est mesurée sur la partie inférieure
de l'appareil.
Les valeurs de mesure sont affichées en Kelvin x10.
Tolérance aux pannes ±5 K
Température mesurée sur le capteur : affichage en Kelvin x 10,
tolérance aux pannes ±2 K
Température intérieure
Température du détecteur
Température mesurée sur le capteur : affichage en Kelvin x 10,
tolérance aux pannes ±2 K
NN1
Non affecté
NN2
Non affecté
Durée de fonctionnement du laser
(h)
État de la fenêtre
Durée de fonctionnement du laser en heures
Taux de répétition du laser
Nombre d'impulsions laser dans l'intervalle de mesure
(7 chiffres)
Évaluation de l'état du chemin optique et du récepteur
100 = sensibilité maximale
0 = plus aucune sensibilité
État du récepteur
État de la source lumineuse
Communication via RS485 et Ethernet
Degré d'encrassement de la fenêtre en pour cent
100 = vision claire, 0 = opaque
Évaluation de la stabilité et de durée de vie de la source de
lumière
40
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
Température, stabilité actuelle, taux de répétition ;
100 % = valeur de départ, ≤ 20 % = le laser s'éteint
Tableau 10 Désignations dans le télégramme de données étendu
8.3.5
Télégramme de données brutes
Les données brutes sont sorties au format NetCDF (pour une description, voir 8.4 Structure du format
NetCDF). NetCDF est un format binaire. Pour une transmission via RS485 / RS232, une transformation
en un code ASCII 7 bits (plage 21 à 60 HEX) avec UUencode est nécessaire, afin que les caractères
spéciaux tels que <STX> ou <EOT> puissent être traités.
La taille du fichier NetCDF d'un enregistrement de données brutes est d'environ 14 kilo-octets. La
conversion UUencode produit 20 kilo-octets de données ASCII qui doivent être transférées. Avec une
vitesse de transmission de 9600 bits/s, la transmission prend environ 16 secondes. La sortie automatique
du télégramme de données brutes est limitée à certaines combinaisons intervalle de reporting/débit en
bauds, comme décrit dans le Tableau 11.
N° de la vitesse
de
transmission
Débit en bauds
[bits/s]
Intervalle d'enregistrement [dt(s)]
0
1200
impossible
1
2400
impossible
2
4800
≥ 40 s
3
9600
≥ 20 s
4
19200
≥ 10 s
5
38400
≥5s
6
57600
pas d'autres limitations
7
115200
pas d'autres limitations
Tableau 11 Débit en bauds - Limitations de l'intervalle d'enregistrement.
Tableau 12 décrit la structure des données supplémentaires du télégramme de données brutes.
Octet
Valeur1
Description
Exactement comme dans le télégramme de données étendu (pour
3 couches de nuages)
0-238
239
<CR>
240
<LF>
0D HEX
0A HEX
Données brutes au format ASCII (UUencode)
241-(eeee-5)
eeee-4
eeee-3
**
Somme de contrôle (complément à deux, exprimé en code
hexadécimal, de la somme des octets 0 à eeee, à l'exclusion des
octets eeee-4 et eeee-3)
eeee-2
<CR>
0D HEX
eeee-1
<LF>
0A HEX
eeee
<EOT>
04 HEX
Tableau 12 Format du télégramme de données brutes ; * = caractère quelconque.
Les lignes avec les données brutes ont la structure suivante, conforme à la norme UUencode :
Ligne 1 :
begin 644 YYYYMMDDhhmmss_[Location]_[Device ID].nc<CR><LF>
Ligne 2 :
Communication via RS485 et Ethernet
41
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
M********************************************************<CR><LF>
Ligne 3 :
M********************************************************<CR><LF>
...
Ligne (n-2) :
M********************************************************<CR><LF>
Ligne (n-1) :
E************************************************* ***<CR><LF>
Ligne n :
end<CR><LF>
Le caractère * représente un caractère ASCII UUencode dans la plage HEX 21-60.
Le « M » (HEX 4D) au début des lignes de données représente le nombre d'octets de données sur cette
ligne, également codé avec UUEncode :
- 4D correspond au nombre HEX 2D = 45 décimal.
Selon la conversion UUencode 4/3, ces 45 octets sont codés en 60 (60 = 45/3 x 4) caractères ASCII, qui
suivent le « M ». La dernière ligne est une exception, car les derniers octets, qui sont généralement
inférieurs à 45, sont codés.
L'exemple ci-dessus indique « E » (HEX 45, HEX 25 décodé = 37 décimal) ; viennent ensuite, par
conséquent, encore 37 octets de données brutes. Le résultat de l'encodage 4/3 (arrondi à un multiple de
4 caractères), cependant, donne 52 (52 = (37/3 arrondi) x 4) caractères ASCII.
La dernière ligne avec « end » marque la fin des données UUencode.
Exemple pour le nom de fichier sur la ligne 1 :
YYYYMMDDhhmmss_ [Location]_[DeviceID].nc
correspond, par exemple, à 20060331123730_Berlin_CHM060003.nc (voir aussi 8.4.3)
Signification :
- Appareil CHM060003 à Berlin, données du 31.03.2006, 12:37:30.
8.3.6
Autres télégrammes de données
La structure des télégrammes de données est définie dans un fichier « telegram.xml ». Ce fichier peut
être téléchargé via l'interface Web en mode Superuser, puis modifié et chargé à nouveau en mode
Serviceuser.
Certains télégrammes utilisateur sont déjà prédéfinis dans le firmware :
• Télégramme 4 : télégramme 2 + état du ventilateur et du chauffage et les 8 champs de
commentaire (COM à CM7). La longueur du télégramme est variable, car les commentaires
n'occupent que l'espace correspondant à leur longueur.
• Télégramme 5 : télégramme 1 + affichage différent du paramètre « altitude(m) » + état du
ventilateur et du chauffage
• Télégramme 8 : télégramme de données CT25k 1 de Vaisala
• Télégramme 9 : télégramme de données CT25k 6 de Vaisala
Une description séparée est disponible pour les télégrammes utilisateur prédéfinis. Ces télégrammes
peuvent changer.
8.4
Structure du format NetCDF
8.4.1
Général
Le célomètre sauvegarde tous les profils de rétrodiffusion mesurés dans un fichier journalier dans le
format NetCDF (Network Common Data File). La capacité de stockage de la carte SD 8 Go interne
permet de conserver les fichiers pendant environ un an. Les fichiers sont accessibles via une interface
Web (connexion LAN). Dans un cas de service « Communication interrompue », les données concernées
peuvent être examinées et retracées. En outre, les données brutes d'une seule mesure peuvent être
appelées sous forme d'un télégramme de données brutes via l'interface RS485 ou LAN. L'exploitation
n'inclut pas la transmission de plusieurs mesures via RS485, car cela aurait une incidence négative sur
l'ordre chronologique dans ce mode. Comme la vitesse de transmission dépend de la résolution
temporelle des données mesurées et des paramètres de l'interface RS485, cette transmission prendrait
Communication via RS485 et Ethernet
42
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
trop de temps. Un fichier NetCDF journalier avec des intervalles de mesure dt(s)=30s aura une taille
approximative de 12 Mo. Après basculement vers une résolution temporelle de 15 s, les fichiers
journaliers auront une taille de 24 Mo. Pour l'interface LAN, un accès direct aux fichiers journaliers, aux
fichiers de 5 min (mode AFD (ftp)) et aux fichiers individuels est possible à la demande.
8.4.2
Principes de base
NetCDF propose une interface indépendante de la plate-forme informatique pour le stockage et la lecture
de données scientifiques. Celle-ci a été développée par Unidata, un projet financé par la National Science
Foundation (http://www.unidata.ucar.edu). Chaque enregistrement contient des explications relatives au
contenu stocké.
Le célomètre stocke toutes les données d'une journée dans un fichier ou, dans le cas du mode ftp, dans
des fichiers de 5 min. Le temps utilisé est le temps universel coordonné (UTC). En mode standard
(RS485), le CHM 15k transmet un télégramme de données brutes avec un seul profil de rétrodiffusion et
l'ensemble des variables et attributs descriptifs dans le format NetCDF. Les télégrammes de données
brutes pour une journée peuvent être fusionnés dans un fichier journalier.
8.4.3
Noms de fichiers
Fichier journalier :
YYYYMMDDhhmmss_ [Location]_[DeviceID].nc
Données brutes dans le
télégramme RS485 :
YYYYMMDDhhmmss_[Location]_[DeviceID].nc
Données brutes avec une
résolution temporelle
de 5 minutes
pour le mode ftp (AFD)
YYYYMMDDhhmmss_[Location]_[DeviceID]_hhmm_Index.nc
Longueurs des noms de fichiers
Pour un transfert de fichiers exempt de problèmes, les normes ISO doivent être
respectées dans leur forme étendue. La longueur des noms de fichiers ne doit pas
dépasser 31 caractères. Pour la structure des fichiers journaliers avec
[Date]_[Location]_[DeviceID]_[Index].nc (8_5_9_3.2=31 caractères), cela implique que la
variable « location » ne comporte pas plus de 5 caractères.
8.4.4
Structure du format
Dans le format NetCDF, les valeurs à stocker sont définies par des dimensions, des variables et des
attributs. Le contenu des tableaux suivants, du Tableau 13 au Tableau 15, décrit les désignations
utilisées.
Dimensions
Dimension
Description
Par défaut
time
Nombre de profils de rétrodiffusion mesurés dans un fichier
NetCDF
ILLIMITÉ
range
Nombre de points mesurés et stockés dans des profils de
rétrodiffusion au format NetCFD avec une résolution de 5 à
30 m selon le réglage, par défaut 15 m.
534
range_hr
Nombre de points stockés dans le profil de rétrodiffusion
NetCFD haute résolution avec une résolution de 5 m
32
layer
Nombre de couches de nuages transmises dans des
télégrammes et stockées dans des fichiers NetCDF
3
Tableau 13 Dimensions dans le fichier NetCDF.
Communication via RS485 et Ethernet
43
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
Attributs globaux
Attribut
Description
Type
title
Titre de la représentation graphique, ici « Lufft Berlin, CHM 15 ».
Text
source
voir device_name (conservé pour des raisons de compatibilité)
Text
device_name
Numéro de série, nom d'appareil de l'instrument
Text
serlom
Numéro de série de l'unité de mesure, p. ex., TUB080022
Text
day
Jour du mois où les données ont été mesurées.
int
month
Mois sous forme de numéro, janvier = 1, …
int
year
Année pendant laquelle les données ont été enregistrées, p. ex.,
2019
int
location*
Emplacement / site de mesure
Text
institution*
Institution ou société
Text
wmo_id*
ID de station WMO
int
software_version
Noyau Linux, logiciel FPGA, firmware
Text
comment*
Commentaire descriptif
Text
overlap_file
Nom / heure de la fonction de correction de chevauchement utilisée
pour générer les variables bêta
Text
Tableau 14 Attributs globaux dans le fichier NetCDF ; *réglages définis par l'utilisateur.
Variables
Variable
Type
Dim.
Attribut
Unité
Description longue
Heure de fin de la mesure
(UTC, temps universel
coordonné)
time
double
time
range
float
range
secondes
depuis 190401-01
00:00:00.000
00:00
m
range_hr
float
range_hr
m
layer
int
layer
latitude
float
degrés_nord
longitude
float
degré
Communication via RS485 et Ethernet
44
Distance de mesure par
rapport à l'instrument
(indépendante de la
direction et de la hauteur du
lieu d'installation)
Distance de mesure par
rapport à l'instrument pour
une haute résolution
Indice des couches
Latitude du lieu
d'installation
Longitude du lieu
d'installation
Mise à
l'échelle
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
Variables
Variable
Type
Dim.
Attribut
Unité
Description longue
Angle de zénith de
l'instrument (orientation du
laser)
Angle de zénith de
l'instrument (orientation du
laser)
Altitude d'installation de
l'instrument au-dessus du
niveau de la mer
Longueur d'onde laser en
nm
Durée moyenne par entrée
azimuth
float
degré
zenith
float
degré
altitude
float
m
wavelength
float
nm
average_time
int
range_gate
float
m
range_gate_hr
float
m
life_time
int
time
error_ext
int
time
state_laser
byte
time
pour cent
Indice de qualité du laser
state_detector
byte
time
pour cent
state_optics
byte
time
pour cent
Qualité du détecteur de
signal
Indice de qualité optique
temp_int
short
time
K
temp_ext
short
time
K
temp_det
short
time
K
temp_lom
short
time
K
laser_pulses
int
time
p_calc
short
time
nombres
scaling
float
base
float
time
nombres
stddev
float
time
nombres
Communication via RS485 et Ethernet
time
ms
Mise à
l'échelle
Résolution spatiale de la
mesure
Résolution spatiale de la
mesure haute résolution
h
Durée de vie du laser
Code d'état 32 bits
45
Température à l'intérieur du
boîtier
Température à l'extérieur
du boîtier
Température du détecteur
0,1
Température de l'unité de
mesure
Nombre moyen
d'impulsions laser d'une
mesure (lp)
Impulsion de calibrage
(normalisation de l'unité de
mesure avec le temps)
Facteur de mise à l'échelle
(normalisation des unités
de mesure entre elles) (cs)
Hauteur de la ligne de base
du signal brut (influencé
principalement par la
lumière du jour ) (b)
Écart type du signal brut
0,1
0,1
0,1
0,00001
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
Variables
Variable
Type
Dim.
Attribut
Unité
Description longue
m
Signal de rétrodiffusion
normalisé corrigé en
fonction de la portée
((P_raw / lp) - b) / (cs * o(r)
* p_calc) * r * r, avec P_raw
= sum(P_raw_hr) *
range_gate_hr / range_gate
Signal de rétrodiffusion
normalisé corrigé en
fonction de la portée (haute
résolution)
((P_raw_hr / lp) - b) / (cs *
o(r) * p_calc) * r * r
Couches d'aérosol
Indice de qualité pour les
couches d'aérosol (1 :
bonne, 9 : mauvaise)
Niveau de couverture
(global)
Niveau de couverture de la
couche de nuages
inférieure
Sky Condition Index (SCI,
indice d'état du ciel)
(0 : pas de précipitations,
1 : pluie, 2 : brouillard, 3 :
neige, 4 : précipitations ou
particules sur la vitre de la
fenêtre)
Visibilité verticale
beta_att
float
time
range
beta_att_hr
float
time
range_hr
pbl
short
pbs
byte
time
layer
time
layer
tcc
byte
time
bcc
byte
time
sci
byte
time
vor
short
time
m
voe
short
time
m
mxd
short
time
m
cbh
short
m
cbe
short
cdp
short
cde
short
time
layer
time
layer
time
layer
time
layer
cho
short
nn1
short
time
Imprécision de la visibilité
verticale déterminée
Portée de détection
maximale
Hauteur de la base du
plafond nuageux
Imprécision de la base du
plafond nuageux calculée
Profondeur de pénétration
des nuages
Imprécision de la
profondeur de pénétration
des nuages calculée
Décalage de hauteur (pris
en compte dans cbh, mxd,
vor et pbl ; correspond à
altitude lorsque
usealtitude=1, sinon 0)
nn1
nn2
short
time
nn2
Communication via RS485 et Ethernet
m
m
m
m
46
Mise à
l'échelle
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
Variables
Variable
Type
Dim.
Attribut
Unité
nn3
short
time
nn3
Tableau 15 Variables dans le fichier NetCDF.
Communication via RS485 et Ethernet
Description longue
47
Mise à
l'échelle
Manuel d'utilisation du CHM 15k
8.5
R13 / 07-2019
Codes d'état
Il existe deux variantes de code d'état, chacune reflétant l'état de l'instrument sous la forme d'un nombre
de 32 bits. Le Tableau 16 répertorie la signification des différents bits du code d'état connu du CHM 15k.
Cette variante de code d'état est sortie dans l'interface Web et dans le fichier NetCDF. Pour la sortie
dans les télégrammes de données, par exemple, dans les caractères 83 à 90 du télégramme standard
ou les caractères 91 à 98 du télégramme étendu (voir Tableau 8 et Tableau 9), le code d'état croissant
est également disponible au choix, voir section 8.5.1.
Les codes d'état sont représentés sous forme de nombres hexadécimaux à huit chiffres. Les bits non
définis signifient que la partie correspondante fonctionne correctement. Les bits définis indiquent des
erreurs, des avertissements, des informations ou des initialisations en cours, p. ex., juste après la mise
en marche.
Bit
Hex
Type
Erreur
0
1
Erreur
Erreur : qualité du signal
1
2
Erreur
Erreur : enregistrement du signal
2
4
Erreur
Erreur : valeurs du signal nulles ou non valides
3
8
Erreur
Erreur : la détermination de la version de la carte mère a
échoué (biais APD)
4
10
Erreur
Erreur : création d'un nouveau fichier NetCDF
5
20
Erreur
Erreur : écriture / ajout dans le fichier NetCDF
6
40
Erreur
Erreur : impossible de générer / transmettre le télégramme
RS485
7
80
Erreur
Erreur : carte SD manquante ou défectueuse
8
100
Erreur
Erreur : le contrôle de la haute tension du détecteur a échoué /
câble défectueux ou manquant
9
200
Avertissement
Avertissement : la température du boîtier intérieur est en dehors
de la plage
10
400
Erreur
Erreur : erreur de température de l'unité de mesure
11
800
Erreur
Erreur : déclencheur du laser non reconnu ou laser désactivé
pour des raisons de sécurité
12
1000
Erreur
Erreur : le firmware ne correspond pas à la version de l'UC
13
2000
Erreur
Erreur : contrôleur du laser
14
4000
Erreur
Erreur : température de la tête laser
15
8000
Avertissement
Avertissement : remplacer le laser – vieillissement
16
10000
Avertissement
Avertissement : qualité du signal – niveau de bruit élevé
17
20000
Avertissement
Avertissement : fenêtres encrassées
18
40000
Avertissement
Avertissement : traitement du signal
19
80000
Avertissement
Avertissement : mauvais alignement du détecteur de laser ou
fenêtre du récepteur encrassée
20
100000
Avertissement
Avertissement : système de fichiers, réparation des secteurs
défectueux par fsck
21
200000
Avertissement
Avertissement : réinitialisation du débit en bauds/mode de
transfert RS485
Communication via RS485 et Ethernet
48
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
Bit
Hex
Type
Erreur
22
400000
Avertissement
Avertissement : problème d'AFD
23
800000
Avertissement
Avertissement : problème de configuration
24
1000000
Avertissement
Avertissement : température de l'unité de mesure
25
2000000
Avertissement
Avertissement : température extérieure
26
4000000
Avertissement
Avertissement : température du détecteur en dehors de la plage
27
8000000
Avertissement
Avertissement : sortie laser générale
28
10000000
Remarque
Remarque : nombre de couches (NOL)>3 et télégramme
sélectionné
29
20000000
Remarque
Remarque : l'instrument a été redémarré
30
40000000
Remarque
Remarque : mode veille activé
Tableau 16 Codes d'état/bits d'état.
Les bits qui n'ont pas encore été utilisés sont définis sur 0 par défaut, de sorte que le code d'état
hexadécimal 0 indique la disponibilité opérationnelle complète du CHM 15k.
8.5.1
Codes d'état croissants
Un code d'état supplémentaire a été mis en œuvre en 2018. Il est subdivisé en huit groupes :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Configuration
Transmission et stockage des données
Températures
Calcul / traitement dans l'algorithme SCA (Sky Condition Algorithm, algorithme d'état du ciel)
Impulsion test du laser et des LED
Détecteur (récepteur)
Capteur d'encrassement de la fenêtre
Non disponible
À chaque groupe est assignée une position dans la représentation hexadécimale du code d'état 32 bits.
Par exemple, les informations, avertissements et erreurs liés aux températures (groupe 3) se trouvent à
la troisième place en partant de la droite, c'est-à-dire xxxxxTxx.
Dans chaque groupe, seule l'erreur avec la priorité la plus haute, le code d'erreur le plus élevé dans le
code d'état, est affichée.
Le paramètre SystemStatusMode (SSM) permet à l'utilisateur de définir quelle variante du code d'état
doit être utilisée pour la sortie du télégramme. Le CHM 15k utilise les codes d'état standards par défaut.
Le Tableau 16 contient la description et la durée de vie des différents codes d'état.
Communication via RS485 et Ethernet
49
Manuel d'utilisation du CHM 15k
Group
e
Code Hex
1
Configuration
2
3
R13 / 07-2019
Description de l'erreur
Durée [s]
xxxx xxx0
Configuration correcte
xxxx xxx1
Redémarrage après réinitialisation ou redémarrage du
firmware (SW)
60
xxxx xxx2
Redémarrage après arrêt
60
xxxx xxx3
Redémarrage après déclenchement du chien de garde
(FW)
60
xxxx xxx4
Redémarrage (p. ex., après une coupure de courant)
60
xxxx xxx5
L'appareil fonctionne en mode veille
delete*
xxxx xxx6
Paramètre incorrect, la configuration précédente ou
corrigée est utilisée
300
xxxx xxx7
Identifiant de format NetCDF inconnu dans le fichier de
paramètres
60
xxxx xxx8
Nombre de couches trop grand pour le télégramme 1
60
xxxx xxx9
Les dimensions ne correspondent pas
∞
xxxx xxxA
Aucun fichier d'overlap correct trouvé
∞
xxxx xxxB
EEPROM défectueuse / non disponible ou câble
défectueux
16
xxxx xxxC
Impossible de lire l'identifiant de la carte mère
∞
xxxx xxxD
Le firmware ne correspond pas à la version de l'UC
∞
Transmission et stockage des données
xxxx xx0x
La transmission et le stockage des données
fonctionnent correctement
xxxx xx1x
Système de fichiers FAT erroné réparé sur la carte SD
60
xxxx xx2x
Le débit en bauds RS485 / mode de transfert a été
réinitialisé
60
xxxx xx3x
Problème relatif à la distribution automatique des
fichiers (AFD)
60/ 600
xxxx xx4x
Impossible de transmettre le télégramme de données
RS485
16
xxxx xx5x
Impossible de générer le télégramme de données
RS485
16
xxxx xx6x
Erreur d'écriture dans le fichier NetCDF
60
xxxx xx7x
Impossible de générer un nouveau fichier NetCDF
60
xxxx xx8x
Carte SD non disponible ou défectueuse
∞
Températures
xxxx x0xx
Les températures sont dans la plage correcte
xxxx x1xx
Température du détecteur en dehors de la plage de
fonctionnement optimale (valeur de consigne -1 °C à
+3 °C)
Communication via RS485 et Ethernet
50
60
Manuel d'utilisation du CHM 15k
Group
e
4
5
6
R13 / 07-2019
Code Hex
Description de l'erreur
Durée [s]
xxxx x3xx
Température de l'unité de mesure en dehors de la plage
des valeurs admissibles (25 °C à 49 °C)
60
xxxx x4xx
Température interne en dehors de la plage des valeurs
admissibles
(5 °C à 50 °C)
16
xxxx x5xx
Température extérieure en dehors de la plage des
valeurs admissibles
(-35 °C à 50 °C)
60
xxxx x6xx
Régulation de température de l'unité de mesure
désactivée pour des raisons de sécurité
16 / ∞
xxxx x7xx
Température du contrôleur du laser trop élevée
60
xxxx x8xx
Température de la tête laser trop élevée ou trop basse
16
xxxx x9xx
Température de l'unité de mesure trop élevée
16
xxxx xAxx
Température du laser en dehors de la plage de
fonctionnement ou incorrecte
delete*
Calcul / traitement dans l'algorithme SCA (Sky Condition Algorithm, algorithme
d'état du ciel)
xxxx 0xxx
Traitement OK
xxxx 1xxx
Problème lors du calcul de la visibilité
16 / 60
xxxx 2xxx
Problème lors du calcul des couches d'aérosol
60
xxxx 3xxx
Problème lors du calcul du niveau de couverture
60
xxxx 4xxx
Problème lors du calcul des nuages
60
xxxx 5xxx
Signal anormal
60
xxxx 6xxx
Dimensionnement des données brutes incorrect
16
xxxx 7xxx
Pas de nouvelles données
16
Impulsion test du laser et des LED
xxx0 xxxx
L'impulsion test du laser et des LED fonctionne
normalement
xxx1 xxxx
Problème général concernant le laser
60
xxx2 xxxx
Impulsion test des LED inférieure ou égale à zéro
16
xxx3 xxxx
Remplacer le laser (vieillissement)
60
xxx4 xxxx
Erreur : contrôleur du laser
16
xxx5 xxxx
Erreur : déclencheur du laser non détecté
16
xxx6 xxxx
Laser désactivé (lié à la sécurité du laser)
16 / ∞
Détecteur (récepteur)
xx0x xxxx
Le détecteur fonctionne correctement
xx1x xxxx
Qualité du signal – impulsion de référence basse
16
xx2x xxxx
Mauvais alignement du récepteur ou fenêtre encrassée
60
xx6x xxxx
Valeurs du signal récepteur nulles ou vides
16
Communication via RS485 et Ethernet
51
Manuel d'utilisation du CHM 15k
Group
e
7
R13 / 07-2019
Code Hex
Description de l'erreur
Durée [s]
xx7x xxxx
Aucun signal test du laser suffisant disponible
16
xx8x xxxx
Aucune impulsion de fenêtre dans le signal de récepteur
16
xxDx xxxx
Pas de signal récepteur (défaut du détecteur ou de
l'alimentation haute tension ?)
16
xxEx xxxx
Aucun signal récepteur (câble d'alimentation ?)
16
xxFx xxxx
Aucun signal récepteur (câble signal ?)
16
Capteur d'encrassement de la fenêtre
x0xx xxxx
Fenêtre non encrassée
x1xx xxxx
Fenêtre encrassée
60
Tableau 17 Codes d'état croissants (HW : matériel, SW : logiciel, FW : firmware) ; *delete : l'erreur reste affichée jusqu'à ce que la
condition qui en est à l'origine ait été éliminée.
Signification des couleurs :
Tout OK
Information
Avertissement
Erreur
8.6
Mise à jour du firmware
Le logiciel système du CHM 15k peut être mis à jour via une interface Ethernet (connexion WAN / LAN).
Veuillez vous reporter à la section suivante 8.7 Communication via l'interface Web Ethernet pour des
détails. Une mise à jour du logiciel nécessite un mot de passe de Superuser.
Communication via RS485 et Ethernet
52
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
8.7
Communication via l'interface Web Ethernet
8.7.1
Vue d'ensemble de l'appareil et droits d'accès (onglet Device)
Figure 16 Interface Web
La Figure 16 présente l'écran de démarrage (onglet « Device ») après une connexion réussie avec
l'instrument (pour la mise en service, voir section 7.2). Cet écran affiche des informations sur l'état actuel
de l'instrument. Il est possible d'ouvrir une session en tant que Superuser ou Serviceuser.
La communication avec le CHM 15k via une connexion Ethernet est rapide, sûre et indépendante du
système. Un serveur Web Apache fonctionne à l'intérieur de l'instrument. Il offre une plateforme de
communication et de configuration via l'interface Web pour traiter les mises à jour du firmware, les
aperçus rapides des résultats des mesures ou le téléchargement des données brutes NetCDF d'une
journée entière.
En général, l'interface Web contient les droits d'accès suivants :
•
•
•
Les utilisateurs finaux peuvent contrôler l'état de l'instrument.
Les Superusers peuvent également télécharger des fichiers NetCDF, configurer l'appareil,
télécharger le manuel d'utilisation et d'autres fichiers de configuration.
Les Serviceusers peuvent actualiser le firmware, définir le numéro de série de l'appareil,
télécharger le manuel de maintenance actuel et charger les fichiers de configuration.
Les informations d'état dans le répertoire de l'appareil et dans le répertoire des avertissements de processus
affichent les avertissements et les mises à jour des erreurs toutes les minutes. Les codes d'état répertoriés
correspondent aux codes d'état dans le Tableau 16. La page des avertissements de processus (Figure 24)
fournit des informations supplémentaires pour le personnel de service de G. Lufft.
En mode Superuser ou Service, la page de démarrage contient des boutons pour mettre l'appareil sous
tension/hors tension.
Communication via RS485 et Ethernet
53
Manuel d'utilisation du CHM 15k
8.7.2
R13 / 07-2019
Accès aux données de mesure (fichiers NetCDF, visionneuse)
La Figure 17 affiche le répertoire des fichiers NetCDF visibles par tous les utilisateurs. En mode
Superuser ou Service, ces fichiers NetCDF peuvent être téléchargés au moyen d'un double-clic.
Figure 17 Interface Web : fichiers NetCDF (Superuser).
La Figure 18 présente le contenu de l'onglet « Viewer » (Visionneuse), qui affiche les données existantes
des dernières 24 heures à intervalles de 5 minutes. Un clic sur le bouton « Update » (Mise à jour) permet
de mettre à jour le fichier image, mais l'opération ne peut être effectuée qu'une fois toutes les 5 minutes.
Le paramètre « BackscatterMax » (Rétrodiffusion max.) dans l'onglet « Config System » (Configuration
du système) (voir Figure 21) peut être modifié pour ajuster légèrement l'échelle de couleurs. La dernière
mesure des nuages est mise à jour dans l'intervalle de reporting dt(s) et affichée plus haut.
Figure 18 Interface Web : onglet Viewer (Visionneuse).
8.7.3
Configuration du CHM 15k (onglet Config)
Le contenu des pages de configuration (« Config System », « Config Network » et « Config RS485 ») est
accessible uniquement aux Superusers et aux Serviceusers. Les paramètres peuvent également être définis
via la communication RS485 et sont décrits dans la section 8.1 Liste des paramètres pouvant être définis.
Communication via RS485 et Ethernet
54
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
Figure 19 Interface Web : onglet Config Network (lecture seule, mode par défaut) pour un appareil avec une adresse IP statique
configurée (eth0:1 custom).
Figure 20 Interface Web : onglet Config Network (mode Service).
La Figure 19 présente l'onglet « Config Network » (Configuration réseau) d'un appareil avec une adresse
IP statique dans la vue utilisateur par défaut. Dans la section Network Configuration (Configuration du
réseau) de la vue Superuser / Serviceuser (Figure 20), l'adresse IP statique (eth0: 1 défini par
Communication via RS485 et Ethernet
55
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
l'utilisateur), le masque de réseau et la passerelle peuvent être ajustés en fonction des conditions locales
du réseau. Pour sauvegarder les paramètres dans les fichiers de configuration du réseau et utiliser les
nouveaux paramètres, il est nécessaire de redémarrer le réseau. Le redémarrage peut être déclenché
par un clic sur le bouton « Restart network » (Redémarrage du réseau).
Avant de basculer en mode AFD (ftp), vous devez installer avec soin le fichier de configuration AFD. Voir
8.8 Mode pour de plus amples informations.
La Figure 21 présente le contenu de l'onglet « Config System » (Configuration système), qui permet
d'accéder à des parties du système :
Figure 21 Interface Web : partie supérieure de l'onglet Config System (mode Service).
Il est toujours très utile de renseigner les champs Location, Institution, Longitude et Latitude si les
données sont examinées et comparées avec d'autres instruments, et si le service après-vente de Lufft
doit identifier des problèmes.
Pour des raisons de sécurité, certains paramètres en mode Superuser ne sont pas répertoriés ici. Plus
bas sur la même page, les mises à jour du firmware peuvent être chargées sur l'instrument en mode
Superuser (Figure 22). Les nouveaux fichiers du firmware sont emballés dans des fichiers zip de
sauvegarde et doivent être chargés dans ce format. Les nouvelles versions du firmware sont publiées
sur le site Web de Lufft. Une liste des versions diffusées précédemment est jointe au présent manuel
dans la section 11.2.
Communication via RS485 et Ethernet
56
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
Figure 22 Interface Web : section inférieure de l'onglet Config System (mode Service).
La Figure 23 représente la page « Config RS485 ». Pour des raisons de sécurité, la fonction de
chargement est désactivée pour les nouveaux formats de télégramme. Si vous souhaitez installer vos
propres télégrammes, contactez Lufft.
Figure 23 Interface Web : onglet Config RS485 (mode Service).
8.7.4
Messages d'erreur et d'état (onglet Process Warnings)
La partie supérieure de l'onglet « Process Warnings » (Avertissements de processus) dans la Figure 24
est principalement utilisée par le service après-vente de Lufft dans une assistance de second ou
troisième niveau pour identifier les problèmes et les erreurs spécifiques.
La section inférieure affiche des informations sur le mode de distribution de fichiers étendu (AFD,
automatic file distribution). Dans le mode AFD activé, l'état des fichiers transférés est affiché. La
configuration correcte ou les erreurs rencontrées pendant la configuration avec le fichier de configuration
AFD peuvent être détectées. La section AFD Status (tats AFD) n'est visible que lorsque le mode AFD
est activé.
Communication via RS485 et Ethernet
57
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
Figure 24 Interface Web : Avertissements de processus et journal des erreurs. La section AFD Status n'est visible que lorsque le
mode AFD est réglé sur 1.
8.7.5
Serveur de temps
La synchronisation automatique de l'heure avec un serveur de temps (serveur NTP) n'a lieu que si le
paramètre NtpMode est réglé sur 1 et qu'un serveur de temps valide (NtpServer) est défini.
Le fichiers de configuration de ntpd.conf sont listés sur le serveur de temps. Le serveur préconfiguré est :
0.0.0.0.0.0 (pas un serveur de temps) et le mode du serveur de temps NTP est désactivé.
Exemple : ptbtime1ptb.de, adresse 192.53.103.108.
Il est recommandé d'utiliser cette adresse IP. Une adresse de serveur DNS valide doit être définie avant
que l'adresse du serveur ne puisse être utilisée. Si le système détecte un serveur de temps, il est utilisé
immédiatement.
Attention :
L'utilisateur doit éviter les réglages automatiques du temps via la commande dateheure (RS485) avec l'exécution simultanée de ntpd sur TCP/IP.
8.8
Mode AFD
Un mode de communication spécifique, le mode AFD (« automatic file distribution » – mode de distribution
de fichiers étendu ) est pris en charge depuis le firmware 0.52.
Il est utilisé pour envoyer automatiquement les données mesurées au format NetCDF à un serveur ftp et
nécessite une connexion Ethernet active.
Le mode AFD peut être activé via l'interface Web (Figure 20) en mode Superuser. Le fichier de
configuration « afdsettings » doit être téléchargé, configuré et rechargé pour répondre aux exigences
locales.
AFD est préréglé pour transférer trois fichiers NetCDF de 5 minutes toutes les 15 minutes. L'utilisateur
peut fusionner les fichiers NetCDF dans des fichiers de 24 heures.
Le fichier de configuration « afdsettings.text » est illustré ci-après. Le nom de fichier officiel est :
« DIR_CONFIG ». Pour de plus amples informations sur les commandes répertoriées ici, voir le site Web
DWD-AFD. Le signe dièse (#) est utilisé pour mettre en commentaire une commande.
Communication via RS485 et Ethernet
58
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
Fichier de configuration « afdsettings.txt »
[directory]
/tmp/afd/netcdf/afd-src
[dir options]
delete unknown files 0
delete queued files 6
[files]
*
[destination]
[recipient]
ftp://user:password@host_ip/path/%h/%tY/%tm
#
[options]
priority 9
create target dir
time */15 * * * *
lock DOT
age-limit 3600
exec -d bzip2 %s
Important lors du traitement du fichier de configuration :
Le format complet (lignes vides et retraits) du fichier afdsettings est important. Si
l'exemple de fichier est téléchargé depuis le célomètre, veillez à remplacer
soigneusement les différents paramètres en procédant étape par étape. « # »
permet de mettre une ligne en commentaire.
Exemple de fichier « afdsetting.txt » :
Serveur FTP 192.168.1.51
Sous-répertoire sur le serveur (à partir de la racine) : /home/chm_data
Nom d'utilisateur : afd
Mot de passe : eXample
[recipient]
ftp://afd:eXample@192.168.1.51//home/chm_data/%h/%tY/%tm
[options]
priority 9
create target dir
time */15 * * * *
lock DOT
age-limit 3600
exec -d bzip2 %s
Toutes les 15 minutes, des fichiers compressés avec bzip sont transférés vers le serveur ftp dans un
répertoire spécifié par /home/chm_data/hostname/year/month. Hostname « %h » est le nom de l'appareil,
p. ex., CHM060001, year « %tY » et month « %tm » sont les paramètres de temps spécifiés par l'appareil.
Une double barre oblique (//) après l'adresse IP indique que le chemin part du répertoire d'origine ; une seule
barre oblique (/) indique que le chemin part du répertoire d'accueil FTP.
Un chemin ftp dans le répertoire Windows peut avoir l'aspect suivant :
ftp://afd:eXample@162.168.1.51/%h/%tY/%tm.
Le fichier est stocké dans le sous-répertoire /%h/%tY/%tm du répertoire principal sur le serveur ftp.
La commande « time * * * * * » envoie un fichier NetCDF de 5 minutes juste après sa création.
Communication via RS485 et Ethernet
59
Manuel d'utilisation du CHM 15k
8.9
R13 / 07-2019
Télégramme via Ethernet
Les télégrammes de données peuvent être reçus non seulement par l'intermédiaire de l'interface RS485,
mais également par l'intermédiaire de l'interface Ethernet. Il existe deux modes de transmission
différents. Les télégrammes peuvent être interrogés individuellement (mode interrogation) ou envoyés
automatiquement par le célomètre.
Pour la configuration du comportement de la sortie du télégramme via Ethernet, trois paramètres sont
disponibles : « LanPort », « LanTelegramNumber » et « LanTransferMode ». Ces paramètres peuvent
être définis via RS485 ou sous l'onglet « Config Network » (Configuration du réseau) de l'interface Web,
voir Tableau 4.
Tous les télégrammes de données utilisateur décrits dans la section 8.3 peuvent être appelés. Le
télégramme de données brutes est de plus codé avec UUEncode, comme dans le mode de transmission
RS485, et doit être décodé pour pouvoir être lu.
Le célomètre (serveur) attend sur le port « LanPort » jusqu'à ce qu'une demande de connexion soit reçue
de l'extérieur (du client). C'est alors seulement qu'il peut envoyer des télégrammes au client. Une telle
demande peut être exécutée, par exemple, avec ncat ou telnet. Une demande d'un client à un CHM avec
l'IP 192.168.100.101 et un port LanPort 11000 pourra avoir l'aspect suivant :
ncat 192.168.100.101 11000
ou
telnet 192.168.100.101 11000
Sur les systèmes d'exploitation Windows, des fichiers binaires peuvent être téléchargés et installés
depuis le serveur https://nmap.org/download.html. Ce site Web fournit également les codes binaires et
les codes source pour d'autres systèmes d'exploitation.
Après une demande de connexion du client, en mode d'interrogation, un unique télégramme (dans le
format « LanTelegramNumber » spécifié) est envoyé, puis la connexion est arrêtée par le CHM.
En mode de transfert automatique, le CHM envoie continuellement (dans l'intervalle d'enregistrement)
des télégrammes à tous les clients connectés.
8.10 Outils de fichiers NetCDF
Plusieurs outils sont disponibles pour traiter, modifier ou fusionner des fichiers NetCDF. En particulier en
mode AFD, le programme ncrca.exe est très puissant pour fusionner des fichiers afin de créer des fichiers
de 24 heures à partir de fichiers de 5 minutes.
La même commande permet également de fusionner des fichiers NetCDF individuels de télégrammes
de données brutes en fichiers journaliers.
ncrca fait partie de l'ensemble d'outils nco et peut être téléchargé sur le site Web suivant :
http://nco.sourceforge.net
Pour les utilisateurs du système d'exploitation Windows :
L'application directe de la commande ncrca.exe sur la ligne de commande Windows est limitée par
l'utilisation de caractères génériques et la longueur totale de la ligne de commande. Nous
recommandons, par exemple, d'utiliser Git-bash pour résoudre ce problème.
Exemple :
La ligne de commande suivante permet de fusionner tous les fichiers NetCDF qui se trouvent dans le
répertoire de données de l'appareil CHM123456 pour le 6 avril 2015. Le fichier de sortie de l'exemple est
out.nc.
ncrca.exe -Y ncrcat -h data/20150406_Berlin_CHM123456*.nc out.nc
Communication via RS485 et Ethernet
60
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
9 Évaluation des données / algorithme SCA
Le célomètre CHM 15k est un appareil laser de télédétection avec un algorithme intégré qui permet de
déterminer des couches de particules et de gouttelettes dans l'atmosphère. L'algorithme intégré est
globalement désigné sous le nom d'algorithme SCA (Sky Condition Algorithm, algorithme d'état du ciel).
Les célomètres déterminent la limite inférieure des nuages et fournissent des informations sur la
profondeur de pénétration dans le nuage. Si une autre couche de nuages ou d'aérosol peut être mesurée
au-dessus de la couche de nuages inférieure, la profondeur de pénétration peut être interprétée comme
l'épaisseur nuageuse. En outre, le niveau de couverture nuageuse est évalué en huitièmes du ciel. Pour
les visibilités inférieures à 2 km la visibilité verticale (VOR) est calculée et sortie en complément. Un
algorithme d'aérosol basé sur un algorithme d'ondelettes détecte différentes couches d'aérosol et
transmet celles qui ont été détectées à l'intérieur de la couche limite de l'atmosphère. Brouillard / brume
et précipitations sont détectés et transmis dans le paramètre Sky Condition Index (SCI, indice d'état du
ciel).
9.1
Télédétection laser
Un laser pulsé proche de l'infrarouge sonde le ciel verticalement depuis le dessus de l'instrument jusqu'à
une altitude de 15 km. Les cibles telles que les couches d'aérosol et les nuages apparaissent comme
des échos avec une certaine amplitude de rétrodiffusion et un certain affaiblissement du signal.
L'absorption moléculaire ainsi que la diffusion de Rayleigh par les molécules d'air est négligeable à une
longueur d'onde laser de 1064 nm. La distance entre les particules diffusantes et l'instrument est calculée
à partir du temps de trajet des impulsions laser.
9.2
Préparation des données mesurées
Le prétraitement des données est une tâche importante qui précède le début des différentes étapes de
l'algorithme SCA. Il consiste principalement à harmoniser / normaliser les ensembles de données entre
les différents systèmes CHM 15k afin d'obtenir des résultats similaires, p. ex., pour les limites inférieures
des nuages, même si la sensibilité varie d'un instrument à l'autre.
Afin de normaliser chaque mesure individuelle, on détermine la sensibilité de détection avec une
impulsion de lumière de référence pcalc. Les différences entre les appareils sont compensées par un
facteur de mise à l'échelle cs, qui est déterminé par une mesure de comparaison avec un appareil de
référence. La Figure 25 représente les profils de deux appareils différents après la normalisation et le
calibrage.
Figure 25 Signal de rétrodiffusion normalisé P(r) pour unité de référence (bleue) et unité de test (rouge). Un chemin horizontal
avec une cible fixe à une distance de 9,4 km est utilisé pour la normalisation. À une distance de 16 km, une impulsion test est
visible dans le signal.
La formule suivante est utilisée pour obtenir le signal de rétrodiffusion normalisé :
𝑃(𝑟) =
𝑃𝑟𝑎𝑤 (𝑟) − 𝑏 1
∙
𝑐𝑠 ∙ 𝑂(𝑟) 𝑝𝑐𝑎𝑙𝑐
Ici, Praw correspond au signal de rétrodiffusion brut, b à la ligne de base, et O(r) est la fonction de
recouvrement. pcalc et cs sont, respectivement, les facteurs de normalisation et de calibrage. Le signal
de rétrodiffusion normalisé P(r) est multiplié par r2 et enregistré dans la variable beta_raw à l'intérieur
du fichier NetCDF.
Évaluation des données / algorithme SCA
61
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
Une autre étape de traitement consiste à déterminer les hauteurs des nuages et les couches d'aérosol.
Afin de compenser la réduction du rapport signal-bruit aux altitudes élevées, le signal est moyenné
avec une durée moyenne dépendante de l'altitude, comme indiqué dans la Figure 26. À des altitudes
différentes, la durée moyenne varie de 15 secondes en dessous de 3 km à 300 secondes au-dessus
de 6 km.
Figure 26 Exemple de moyennage sur des périodes différentes pour déterminer les hauteurs des nuages.
9.3
Limite inférieure des nuages et profondeur de pénétration
Après un prétraitement réussi, le profil de rétrodiffusion moyenné est utilisé pour identifier les échos des
nuages, la pluie, le brouillard et les couches d'aérosol, et pour distinguer ces événements entre eux.
La Figure 27 représente graphiquement l'intensité sur une journée, avec tous les signaux de rétrodiffusion
significatifs codés en noir.
L'algorithme SCA identifie à présent les événements de précipitation et les structures d'aérosol, puis calcule
les hauteurs des nuages et les profondeurs de pénétration.
Figure 27 Algorithme de détection des nuages.
9.4
Profondeur de pénétration des nuages
La profondeur de pénétration des nuages est déterminée à partir de la détection d'une limite inférieure,
puis d'une d'une limite supérieure des nuages, à l'aide du niveau d'intensité du signal qui a été déterminé
pour la base des nuages. En soustrayant ces valeurs, on obtient la profondeur de pénétration des
nuages.
Une méthode basée sur des seuils et des gradients est employée pour contrôler le voisinage des valeurs
identifiées, afin de déterminer l'incertitude de la profondeur de pénétration. La Figure 28 montre comment
le processus d'évaluation est exécuté pour les paramètres des nuages.
Il faut remarquer que la limite supérieure des nuages susmentionnée n'est pas, en général, le point le
plus élevé des nuages. La profondeur de pénétration et la couverture nuageuse ne sont similaires que si
le célomètre détecte une autre couche de nuages au-dessus. Dans la plupart des cas, la lumière laser
est diffusée dans le nuage et fortement atténuée. La cime des nuages ne peut plus être identifiée.
Évaluation des données / algorithme SCA
62
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
Figure 28 Schéma représentant le processus d'évaluation pour différents paramètres des nuages.
9.5
Paramètres pour l'évaluation des données
Un ensemble de paramètres contrôle le programme d'évaluation des données. Les données
dépendantes du système sont stockées sur l'unité de mesure (LOM). Les données accessibles aux
utilisateurs sont répertoriées dans le Tableau 4 et le Tableau 5.
Si l'instrument est incliné et l'angle zénithal saisi correctement, la distance par rapport aux nuages et les
autres distances sont corrigées en fonction de cet angle.
9.6
Détermination de la portée de détection maximale (MXD)
La portée de détection maximale correspond à la distance maximale à laquelle les signaux importants
sont encore mesurés. Elle résulte du rapport signal/bruit (S/N), en fonction de la distance. Aux altitudes
en dehors de la couche limite, seuls les nuages ou les couches d'aérosol plus denses génèrent des
signaux significatifs. La portée de détection maximale est calculée indépendamment de l'algorithme de
détection des nuages et peut être utilisée pour contrôler le résultat, p. ex., si le célomètre ne peut détecter
ni une couche de nuages ni une visibilité verticale. Le MXD peut alors être utilisé pour vérifier si le résultat
« ciel clair » est correct.
9.7
Méthode pour déterminer la visibilité verticale (VOR)
La méthode pour déterminer la visibilité verticale (VOR : Vertical Optical Range) est décrite dans la norme
ISO 28902-1:2012. L'utilisation de VOR par Lufft est décrite étape par étape
ci-après :
Tout d'abord, toutes les sections du signal de rétrodiffusion (9.2 Préparation des données mesurées)
avec un rapport signal/bruit >5 sont identifiées. Pour ces intervalles concernés, la méthode d'inversion
de Klett est employée pour traiter l'affaiblissement α(r).
La visibilité optique verticale est la distance où l'intégrale des extinctions est égale à 3.
𝑉𝑂𝑅
∫
𝑎(𝑟)𝑑𝑟 = 3
0
La portée pour le calcul de VOR est limitée à une altitude de 3 km. Les données dépendent du
télégramme de données sélectionné. Dans le télégrammes standard 1 - 3, la visibilité verticale est
toujours transmise, tandis que dans les télégrammes utilisateur 8 et 9, qui correspondent au télégramme
de données CT25k, VOR ou la base du plafond nuageux sera transmise.
Évaluation des données / algorithme SCA
63
Manuel d'utilisation du CHM 15k
9.8
R13 / 07-2019
Précipitations et brouillard
Le brouillard et différents types de précipitations sont détectés par la diffusion multiple. Normalement,
seuls les processus de diffusion simple sont considérés comme source du signal. Les fortes turbidités
atmosphériques et les fortes densités de particules créent proportionnellement un signal plus fort qu'à
l'accoutumée à proximité de l'appareil. Une intégrale au-dessus du signal dans certaines plages est
utilisée pour évaluer la turbidité et les précipitations.
9.9
Hauteur de la couche de mélange
Les aérosols qui sont détectés près du sol dans la couche d'air inférieure, où la limite supérieure peut
être définie comme une couche limite planétaire (onshore) et une couche limite maritime (offshore). La
couche d'aérosol la plus basse identifiable à l'intérieur de la couche limite peut être interprétée comme
la hauteur de la couche de mélange (MXL). La hauteur de la couche de mélange (MXL), comme toutes
les structures des couches d'aérosol dans la couche limite, dépend des conditions atmosphériques et,
pendant les journées ensoleillées, surtout de l'heure de la journée.
Il est possible d'identifier ces hauteurs de couche d'aérosol en analysant les signatures de gradient dans
le signal de rétrodiffusion. La qualité des couches d'aérosol détectées dépend très fortement des
conditions et de l'heure locales. Le Tableau 18 présente un indice décrivant la qualité des couches
d'aérosol détectées en termes de haute précision et de faible incertitude.
Indice Q
Description
/ (télégramme)
-1 (NetCDF)
Les données brutes disponibles sont insuffisantes pour un calcul
- (télégramme)
-2 /NetCDF)
Erreur matérielle ou le système n'est pas prêt à mesurer
- (télégramme)
-3 (NetCDF)
L'algorithme ne peut pas détecter les valeurs
0
Aucune couche de particules détectée
(indice non calculé dans les anciennes versions du firmware)
1
Couche de particules détectée avec une précision élevée (< 50 m)
9
Couche de particules détectée, mais avec une grande incertitude et
une faible précision
Tableau 18 Description de la hauteur des couches d'aérosol avec l'indice Q.
9.10 Niveau de couverture (BCC / TCC)
Le niveau de couverture nuageuse est déterminé statistiquement à partir du comportement dans le temps
des bases inférieures des nuages. La couverture de la couche de nuages la plus basse (BCC : Base
Cloud Cover) est alors distinguée de la somme de toutes les couches de nuages (TCC : Total Cloud
Cover). Les valeurs de ces paramètres sont également enregistrées dans les fichiers NetCDF.
L'intervalle de temps considéré dépend de l'altitude (Figure 29). La fréquence des couches de nuages
qui apparaissent est déterminée pour chaque intervalle d'altitude. Cet histogramme est lissé avec une
fonction de pondération dépendante de l'altitude. Dans cette distribution lissée des fréquences, les crêtes
(peaks) sont séparées. Toutes les limites inférieures des nuages à l'intérieur d'une crête (peak) sont
regroupées dans une couche de nuages.
Les sections qui contiennent des base du plafond nuageux sont comparées au nombre total de sections
coniques. Les valeurs de couverture nuageuse sont exprimées en pourcentage à partir de cette
comparaison. Les niveaux de couverture finaux sont indiqués en huitièmes. Le Tableau 19 répertorie le
code WMO 2700 pour l'indice de couverture nuageuse.
Évaluation des données / algorithme SCA
64
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
Huitième
Description
- (télégramme)
-2 (NetCDF)
Erreur matérielle du système ou système pas encore prêt à fonctionner
/ (télégramme)
-1 (NetCDF)
-3 (NetCDF)
Les bases du plafond nuageux n'ont pas pu être déterminées à cause du
brouillard ou pour d'autres raisons non météorologiques, ou aucune observation
n'a été faite
0
Ciel clair
1
1 okta : 1/10 – 2/10
2
2 okta : 2/10 – 3/10
3
3 okta : 4/10
4
4 okta : 5/10
5
5 okta : 6/10
6
6 okta : 7/10 – 8/10
7
7 okta ou plus, mais <10/10
8
8 okta : 10/10
9
Ciel obscurci par le brouillard ou d'autres phénomènes météorologiques
Tableau 19 Niveau de couverture, code WMO 2700 et définitions en dixièmes.
Évaluation des données / algorithme SCA
65
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
Figure 29 Algorithme du niveau de couverture.
Remarque : l'intervalle de temps sélectionné pour le calcul de la couverture de nuages dépend de la zone
dans laquelle une fonction de troncage des cônes est utilisée pour le calcul.
Évaluation des données / algorithme SCA
66
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
9.11 Indice SCI (Sky Condition Index, indice d'état du ciel)
Pour mieux comprendre certains événements, l'indice SCI est écrit dans le télégramme de données
étendu et les fichiers NetCDF. Dans les anciens systèmes CHM, la variable était traitée comme un indice
de précipitation.
Le Tableau 20 montre comment est défini l'indice.
Valeur
Description
--2 (NetCDF)
Erreur matérielle du système ou système pas encore prêt à fonctionner
(-2 dans NetCDF)
00
Pas de brouillard ni de précipitations détectés
01
de la pluie et
02
Brouillard
03
Neige ou pluie verglaçante
04
Transmission des fenêtres réduite, gouttelettes sur les fenêtres
//
(télégramme)
-1 (NetCDF)
-3 (NetCDF)
Aucune observation n'est faite
dans NetCDF, les valeurs numériques -1, -3 sont utilisées dans le télégramme
à la place de //
Tableau 20 Indice SCI (Sky Condition Index).
Évaluation des données / algorithme SCA
67
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
10 Instructions relatives au nettoyage, à la maintenance et à
l'entretien
ATTENTION
Après la mise sous tension de l'alimentation, le CHM 15k émet un rayonnement
laser invisible de la classe 1M à travers l'ouverture sur le dessus de l'appareil.
Observé à travers des instruments optiques, un rayonnement de la classe 1M
peut provoquer des blessures graves aux yeux.
 Ne jamais observer le faisceau laser à travers des instruments optiques,
notamment des jumelles.
 Éviter de regarder directement dans le faisceau laser
En mode normal, deux LED permettent de vérifier le bon fonctionnement de l'appareil (voir Figure 30).
Une LED rouge dans l'angle inférieur droit des panneaux de la fenêtre indique une défaillance de
l'appareil. La LED s'allume lorsqu'une erreur matérielle ou logicielle est identifiée par le contrôleur
principal. Pour des informations détaillées sur l'erreur transmise, le code d'état de l'interface Web (voir
Figure 16) ou le code d'état via RS485 (voir 8.5 Codes d'état) peuvent être consultés.
Une LED verte dans l'angle inférieur droit de la fenêtre indique que l'alimentation secteur est activée.
Lorsque l'appareil est en marche, cette LED doit être allumée. Si elle est éteinte, cela indique un câble
débranché, le déclenchement d'un disjoncteur ou des fusibles défectueux.
10.1 Nettoyage
Les vitres de protection du boîtier intérieur du CHM 15k sont testées pour une énergie d'impact de 1 joule
(IEC/EN 61010-1 : IK06).
AVERTISSEMENT
L'utilisation du capteur avec une vitre de protection cassée risque de provoquer
un choc électrique pouvant causer des blessures graves ou la mort. Les éclats
de verre peuvent provoquer des coupures.
 Si vous constatez qu'une fenêtre est endommagée, déconnectez immédiatement
le célomètre à l'aide du disjoncteur extérieur et sécurisez-le contre toute remise
sous tension.
 Utilisez des gants de protection pour manipuler le verre cassé.
 Renvoyez le capteur à G. Lufft GmbH pour le faire réparer.
REMARQUE
L'appareil peut se détériorer en l'absence d'un entretien suffisant/approprié.
 Le CHM 15k doit être nettoyé régulièrement pour que la qualité des mesures puisse être
maintenue.
 Le CHM 15k nécessite un entretien régulier. Cet entretien ne doit être effectué que par le
personnel de service de G. Lufft GmbH ou des techniciens spécialement formés.
 Pour des instructions détaillées sur la maintenance, consultez le manuel de maintenance.
Instructions relatives au nettoyage, à la maintenance et à l'entretien
68
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
Intervalle
Nettoyage
Commentaire / moyen
Tous les
trimestres1
Nettoyage des fenêtres (Figure 30) : avant tout avec
beaucoup d'eau et un peu de savon doux. Étaler
soigneusement un peu de savon sur les fenêtres avec
la main, puis rincer à l'eau. Pour finir, rincer avec de
l'eau distillée.
Liquide vaisselle, eau, mains
Si nécessaire
Retrait les dépôts dans l'espace situé au-dessous du
capot du boîtier
Produits
de
nettoyage
neutres ;
chiffons en microfibre
Si nécessaire
Retrait des salissures végétales devant les grilles
d'entrée des ventilateurs (à l'arrière)
Ne pas obstruer la zone
d'aspiration des ventilateurs,
voir Figure 31
Si nécessaire
Retrait de la neige2
Ne pas obstruer la zone
d'aspiration des ventilateurs,
voir Figure 31
Ne pas utiliser de chiffons
en
microfibre
pour
nettoyer les fenêtres !
Tableau 21 Intervalles/mesures de nettoyage
1 avec une charge en poussières moyenne de 25-35 μg/m³ dans l'air.
2 si de la neige pénètre dans la prise d'air des ventilateurs.
1
2
Figure 30 Fenêtres à nettoyer.
La « LED erreur » rouge dans le coin inférieur droit de la fenêtre de réception.
1 : Sortie du laser sur le côté gauche, avec voyant vert dans le coin inférieur gauche
2 : Sortie du récepteur sur le côté droit, avec LED rouge
Instructions relatives au nettoyage, à la maintenance et à l'entretien
69
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
Figure 31 Ouverture de ventilation.
La zone au-dessous des ventilateurs doit être exempte de neige et de dépôts.
10.2 Intervalles et mesures de maintenance
AVERTISSEMENT
En cas d'erreur, des pièces sous tension peuvent être accessibles à l'intérieur du
boîtier de l'appareil. Un contact avec ces pièces peut provoquer un choc
électrique pouvant entraîner des lésions graves ou mortelles.
 Ne pas ouvrir la porte intérieur du boîtier. Les travaux de maintenance doivent
impérativement être exécutés par un personnel de ce qualifié. Tous les travaux de
maintenance exigent une qualification technique en sécurité électrique.
 Avant les travaux de maintenance et de réparation, actionner le disjoncteur externe
et prendre des précautions pour éviter toute remise sous tension.
Le Tableau 22 dresse la liste des interventions de maintenance préventive recommandées et l'intervalle
pour les contrôles réguliers. Pour l'exécution des tâches de maintenance, la porte intérieure du boîtier
doit être ouverte et les opérations doivent donc être effectuées par le personnel de service de
G. Lufft GmbH ou par le personnel habilité et formé du client.
Pour d'autres informations détaillées sortant du cadre de ce manuel (maintenance, remplacement, détails
des unités), se reporter au manuel de maintenance. Ce dernier est disponible uniquement pour les
employés de G. Lufft GmbH ou le personnel spécialement formé muni d'un certificat de compétence écrit
(certificat valide) pour les travaux de maintenance et d'entretien correspondants.
Si vous avez des questions ou si une procédure mentionnée dans le présent manuel ne permet pas de
résoudre un problème existant, nous vous recommandons de contacter le technicien de service sur site
ou G. Lufft GmbH.
Instructions relatives au nettoyage, à la maintenance et à l'entretien
70
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
Intervalle
Interventions de maintenance préventive
Commentaire
contrôles
réguliers
Contrôle de l'intégrité du sac du déshumidificateur
CONTAINER DRI II et remplacement de ce dernier si
nécessaire
uniquement par le
personnel de service
au moins une fois
par an
Remplacement du sac du déshumidificateur
CONTAINER DRI II
uniquement par le
personnel de service
environ tous les
5 ans
En tant que mesure préventive :
remplacement du joint en caoutchouc de la porte
intérieure (en cas de fatigue des matériaux)
uniquement par le
personnel de service
environ tous les
5 ans
En tant que mesure préventive :
remplacement du conducteur parafoudre (également
après un coup de foudre)
uniquement par le
personnel de service
environ tous les 8
ans
En tant que mesure préventive :
remplacement de la carte mère électronique et du
module laser
uniquement par le
personnel de service
contrôles
réguliers
Contrôle de l'intégrité du sac du déshumidificateur
CONTAINER DRI II et remplacement de ce dernier si
nécessaire
uniquement par le
personnel de service
Tableau 22 Intervalles et mesures de maintenance préventive.
Instructions relatives au nettoyage, à la maintenance et à l'entretien
71
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
11 Annexe
11.1 Version matérielle du CHM 15k
Révision
Date de
lancement
Modifications
Commentaire
REV 01
01.05.2014
Matériel Lufft état 1
Première version du matériel Lufft
01.09.2014
Mise à jour de la carte
mère du CHM, nouvelle :
41.61225
ancienne 61125
REV 02
1) Câble DSL nouveau :
1) TWINAX- Lapp#:2170050
2) Câble RS485 nouveau
2x2x0,34
2) Unitronic (modèle de couleurs
DIN)
3) Mise à niveau du
contrôleur du laser
3) Version R1
REV 03
01.06.2015
nouvelle : 61225
4) MEG250AE
4) Modem VDSL R4
REV 04
REV 05
REV 06
1.7.2015
Nouvelle carte processeur,
en raison de pièces
obsolètes
8350.MCP
(ancien 551, nouveau 552)
8350.MCU
29.7.2015
Nouvelle carte mère du
CHM, en raison de pièces
obsolètes sur la carte de
base
1.6.2019
Améliorations importantes
concernant la compatibilité
électromagnétique et la
sécurité
Tableau 23 Versions matérielles (une version matérielle égale à 0 signifie que la valeur n'est pas définie).
11.2 Version du logiciel du CHM 15k
Le présent manuel correspond à version du firmware 1.020 de septembre 2019 pour le célomètre
CHM 15k.
Version OS /
FPGA
Description
Date de
publication
OS 12.12.1
CPU 550 : traitement de bloc défectueux mis en œuvre
FPGA 2.13
Réinitialisation du capteur de température ADC
OS 15.06.1
Version d'origine pour CPU version 552
FPGA 2.13
OS : 15.12.1
FPGA 2.13
Version de mise à jour Web de 15.06.1 (même contenu que 15.12.1)
FPGA 2.13
Annexe
Juin 2015
Pilote Ethernet : résout un problème de communication dans la
connexion directe, ordinateur portable – CHM15k
Le nom d'hôte est défini correctement (nom d'appareil). Le nom d'hôte
est utilisé par AFD « %h » et soumis à un serveur DHCP. Dans
l'interface Web, il est possible d'entrer l'ip et le nom d'hôte, p. ex.,
CHM160122.lufft.de
OS 16.05.1
Déc 2012
72
Déc 2015
Mai 2016
Manuel d'utilisation du CHM 15k
OS 17.05.01
R13 / 07-2019
Problème d'initialisation avec certaines cartes SD fixes
FPGA 2.13
OS 18.10.01
FPGA 2.13
Concerne uniquement la production. (Utilisation de l'EEPROM
dépendante de l'appareil (p. ex., durée de vie du laser pour CHM8k))
Mai 2017
Oct 2018
Tableau 24 Versions du système d'exploitation (OS) / FPGA
Version
du
firmware
Description
Date de
publication
0.723
1. Correction d'un bogue NetCDF pour éviter les problèmes dans le
processus ctrl
Mar 2014
2. prise en charge d'une nouvelle carte processeur (2015)
3. dernière version de Jenoptik
0.730
1. algorithme de détection des nuages mis à jour pendant les événements
de précipitation
Déc 2014
2. prise en charge du télégramme sur Ethernet, utilise à présent le port
11000
3. détection des couches d'aérosol moins sensible dans la plage inférieure
pour éviter les objets
4. paramètre « range » (plage) mis en œuvre dans l'interface Web et
l'interface de commande (RAR, RAS, RAE,RHD)
5. la détection des nuages utilise la nouvelle résolution de plage flexible
pour autoriser un post-traitement précis
6. Range2DIM dans RangeHRDim renommé et max. réglé sur 600 points
de données
7. ajout des numéros de série de divers composants dans EEPROM
(opticconfig)
8. nouveau numéro de série de la carte mère (édition 2015)
0.732
1. petits ajustements sur l'algorithme de détection des nuages (taux de
fausses alertes inférieur à 100 m ; modifications concernant le lissage du
signal)
2. le premier calcul de la moyenne commence à 3 km au lieu de 2,2 km, +
correspond mieux pour satisfaire aux exigences du service
3. le nom de l'appareil (DeviceName) est préservé lors du rétablissement
des paramètres par défaut.
4. commande permettant d'appliquer les valeurs par défaut aux paramètres
supprimée de l'interface Web (sera reconçue et réintégrée dans l'avenir)
Annexe
73
Mai 2015
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
Version
du
firmware
Description
Date de
publication
0.733
1. révision de la carte mère et révision de la carte processeur affichées sur
l'interface Web
Juil 2015
2. bit de code d'état 12 (température du contrôleur du laser) combiné au
bit 13 (verrouillage du laser) pour former le nouveau bit 13 !
3. mise à jour du firmware pour la compatibilité avec la carte processeur
(erreur sur le bit de code 12)
4. baisse de la température admissible de l'unité optique laser de 62 °C à
55 °C
5. tolérance accrue pour l'avertissement de température APD (bit de code
d'état 26), à présent 24 °C < x < 28 °C
0.735
1. plage d'altitudes pouvant être définies élargie à [-999 m, 9999 m],
valeurs négatives désormais admises
Sep 2015
2. plage réglable pour RangeStart et RangeEnd modifiée (RangeStart de
[5,3000] à [5,1000] ; RangeEnd de [8000,15400] à [5500,15400])
3. affichage de la durée de vie du laser corrigée (avec LaserInstallTime) sur
l'interface Web et dans chmsettings.txt (même que dans le fichier
NetCDF)
4. nouveaux télégrammes prédéfinis : #4 (correspond à #2) et #5
(correspond à #1) avec la différence que les activités de ventilation et de
chauffage sont indiquées à la fin du télégramme et l'altitude n'a pas de
signe positif pour autoriser une plage d'altitudes plus large
0.743
1. L'algorithme ALH (Aerosol Layer Height) a été amélioré (pour les valeurs
ALH avec un faible rapport signal-bruit)
2. Un tableau avec les mesures actuelles (cbh, cpd, alh, tcc) est affiché
sous l'onglet « Viewer » (Visionneuse) de l'interface Web (affichage
limité à 5 couches).
3. Le nom du fichier d'overlap utilisé et sa date de création sont affichés
dans l'interface Web et enregistrés dans le fichier NetCDF
4. Les messages du télégramme CT25k Vaisala n° 1 et 6 sont inclus dans
les télégrammes utilisateur 8 et 9
5. Fonctionnement de la carte SD adapté, CHM fonctionne en l'absence
d'une carte SD
6. Nouveaux paramètres DhcpMode et DnsServer disponibles, le mode
DHCP peut être désactivé
7. Le port HTTP peut être défini
8. Le port LAN et le mode Télégramme pour l'interrogation du télégramme
via LAN peuvent être définis.
Annexe
74
Juil 2016
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
Version
du
firmware
Description
Date de
publication
0.747
Veuillez noter : version 1.7 de ChmDataViewer requise !
Mai 2017
1. La valeur CloudDetectionMode actuelle est affichée dans l'attribut
NetCDF « software_version » à la dernière position (p. ex.,
software_version = « 17.05.1 2.13 0.747 1 » pour Mode 1)
2. Introduction de la variante de détection des nuages « higher low
clouds » (nuages bas plus élevés), utilisable avec les nouveaux
paramètres CloudDetectionMode = 1 (abrégé RS485 : CDM).
Redémarrage requis après modification de la valeur
CloudDetectionMode.
3. Correction pour traiter les créneaux horaires après définition de l'heure
4. Pas d'affichage d'ALH (Aerosol Layer Height) au-dessus des nuages et
des sous-oscillations, ni pendant les précipitations
5. Gestion des emplacements avec des umlauts
6. Le télégramme n° 2 peut être utilisé avec jusqu'à 9 couches
7. Manuel : version R09 intégrée
0.754
1. Erreur du journal « APD temperature not in range » (Température d'APP
en dehors de la plage) (bit 26) utilisé uniquement si PeltierMode est égal
à1
2. Réduction de la durée de vie des erreurs de lecture de la température
d'APD
3. Mot de passe du service modifié. (Mot de passe de Superuser non
modifié.)
4. Synchronisation du système de fichiers interne après des opérations
d'écriture importantes.
5. Le ventilateur ne sera pas mis en marche si la température extérieure
n'est pas valide. La ventilation thermique ne sera assurée que si la
température intérieure est valide.
6. Une température du module non valide provoque une erreur dans le bit
d'état 10.
7. Désactiver AlhFilters en mode test. (concerne le simulateur CH)
8. Correction : le paramètre Location peut être défini sur la valeur par
défaut (NN).
Annexe
75
Mai 2018
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
Version
du
firmware
Description
Date de
publication
1.000
Fusion des firmwares de CHM8k et de CHM15k sur la base des versions
0.753 et 0.754
Sep 2018
1. Introduction de l'adresse RS485 universelle 99, qui fonctionne toujours,
indépendamment du paramètre RS485Number défini.
2. Introduction du code d'état croissant, qui sera sorti dans les
télégrammes 1 et 5.
3. Sortie des informations d'état après le redémarrage de l'appareil (suivant
la cause du redémarrage) dans le télégramme, Web et NetCDF.
4. Introduction de sept mémoires de commentaire supplémentaires
disponibles pour les clients (32 octets chacune). Comment et
Comment1-7 sont transmis à la fin du télégramme 4. Le télégramme 4 a
maintenant une longueur variable. Les commentaires occupent
seulement l'espace correspondant à leur longueur. Comment1-7 (CM1CM7) peuvent être définis via RS485.
5. Déterminer la visibilité uniquement sur les données de l'intervalle
d'enregistrement actuel.
6. Démarrer le moyennage des temps pour l'algorithme de détection des
nuages au-dessus de 3050 m.
7. Type Mime pour le téléchargement de différents fichiers de paramètres
(chm*, afd*, télégramme) résolu.
8. Correctif dans la détection des nuages (pour la version 0.727) : contrôle
des dimensions
1.010
1. Amélioration du traitement de l'erreur de lecture de la température APD
Nov 2018
2. Compenser le débordement de LaserLifeTime du module laser dans le
firmware
1.020
1. Introduction du paramètre LanTransferMode (LTM) (0..polling, 1..auto),
envoi automatique des télégrammes via LAN à plusieurs clients
disponibles en mode 1.
2. Introduction du paramètre LanTelegramNumber (LTN)
(ancien nom : LanTelegramMode)
3. Introduction du commutateur SystemStatusMode (SSM) (0 = normal, 1 =
codes d'état croissants dans les télégrammes)
(valeurs par défaut : 0 pour CHM15k, 1 pour CHM8k)
4. Écriture d'informations supplémentaires (adresse MAC, numéro de série
de l'UC, infos d'overlap, carte mère et version de l'UC) dans
chmsettings.txt lors du téléchargement
5. Amélioration de la mémoire interne des télégrammes pour éviter une
sortie différée des télégrammes
6. Erreur « tubus temperature greater then 55C » (température du LOM
supérieure à 55 °C) non sortie avec des valeurs négatives
7. Le manuel de service n'est plus disponible en téléchargement sur CHM,
ceci afin de limiter la taille de la mise à niveau du firmware
Tableau 25 Versions du firmware.
Annexe
76
Sep 2019
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
12 Index des figures
Figure 1 Marquage de sécurité. ............................................................................................................7
Figure 2 Schéma fonctionnel. Les nombres entre crochets correspondent à la numérotation
dans la liste des pièces de rechange (fournie dans le manuel de
maintenance). ............................................................................................................13
Figure 3 Organigramme du cycle de mesure standard. ...................................................................14
Figure 4 Gabarit de perçage. ...............................................................................................................16
Figure 5 CHM 15k emballé et en position de transport. ...................................................................17
Figure 6 CHM 15k avec emballage en polystyrène ou carton alvéolaire. .......................................17
Figure 7 Positions de levage et protège-main (protection de la bordure). .....................................18
Figure 8 Transport avec un diable. .....................................................................................................18
Figure 9 Éléments de fixation. ............................................................................................................19
Figure 10 Schéma de l'installation électrique. ..................................................................................20
Figure 11 Installation électrique du CHM 15k. ...................................................................................21
Figure 12 Raccordement à la terre sur le socle de l'appareil. .........................................................22
Figure 13 Connexion RS485 à un convertisseur de signaux. ..........................................................22
Figure 14 Connexion DSL. ...................................................................................................................22
Figure 15 Vue du navigateur Firefox pour une connexion avec le CHM 15k (ici : adresse IP
fixe). ............................................................................................................................25
Figure 16 Interface Web .......................................................................................................................53
Figure 17 Interface Web : fichiers NetCDF (Superuser). ..................................................................54
Figure 18 Interface Web : onglet Viewer (Visionneuse). ..................................................................54
Figure 19 Interface Web : onglet Config Network (lecture seule, mode par défaut) pour un
appareil avec une adresse IP statique configurée (eth0:1 custom). ...................55
Figure 20 Interface Web : onglet Config Network (mode Service). .................................................55
Figure 21 Interface Web : partie supérieure de l'onglet Config System (mode Service). .............56
Figure 22 Interface Web : section inférieure de l'onglet Config System (mode Service). ............57
Figure 23 Interface Web : onglet Config RS485 (mode Service). ....................................................57
Figure 24 Interface Web : Avertissements de processus et journal des erreurs. La section
AFD Status n'est visible que lorsque le mode AFD est réglé sur 1. ....................58
Figure 25 Signal de rétrodiffusion normalisé P(r) pour unité de référence (bleue) et unité de
test (rouge). Un chemin horizontal avec une cible fixe à une distance de
9,4 km est utilisé pour la normalisation. À une distance de 16 km, une
impulsion test est visible dans le signal. ...............................................................61
Figure 26 Exemple de moyennage sur des périodes différentes pour déterminer les hauteurs
des nuages. ...............................................................................................................62
Figure 27 Algorithme de détection des nuages. ...............................................................................62
Figure 28 Schéma représentant le processus d'évaluation pour différents paramètres des
nuages. ......................................................................................................................63
Figure 29 Algorithme du niveau de couverture. ................................................................................66
Figure 30 Fenêtres à nettoyer. ............................................................................................................69
Figure 31 Ouverture de ventilation. ....................................................................................................70
Index des figures
77
Manuel d'utilisation du CHM 15k
R13 / 07-2019
13 Index des tableaux
Tableau 1 Versions des équipements. .................................................................................................8
Tableau 2 Données techniques. ..........................................................................................................10
Tableau 3 Commandes pour un test de fonctionnement. ................................................................24
Tableau 4 Liste des paramètres de l'appareil pouvant être configurés ; .......................................30
Tableau 5 Liste des paramètres en lecture seule, accessibles via l'interface RS485 ; .................31
Tableau 6 Corrélation entre le numéro de la vitesse de transmission et le débit en bauds. .......34
Tableau 7 Vue d'ensemble des modes de transfert. .........................................................................35
Tableau 8 Format du télégramme standard ; * = caractère quelconque. .......................................37
Tableau 9 Format du télégramme de données étendu (voir aussi Tableau 10); * = caractère
quelconque. ...............................................................................................................40
Tableau 10 Désignations dans le télégramme de données étendu ................................................41
Tableau 11 Débit en bauds - Limitations de l'intervalle d'enregistrement. ....................................41
Tableau 12 Format du télégramme de données brutes ; * = caractère quelconque. .....................41
Tableau 13 Dimensions dans le fichier NetCDF. ...............................................................................43
Tableau 14 Attributs globaux dans le fichier NetCDF ; *réglages définis par l'utilisateur. ..........44
Tableau 15 Variables dans le fichier NetCDF. ...................................................................................47
Tableau 16 Codes d'état/bits d'état.....................................................................................................49
Tableau 17 Codes d'état croissants (HW : matériel, SW : logiciel, FW : firmware) ; *delete :
l'erreur reste affichée jusqu'à ce que la condition qui en est à l'origine ait été
éliminée......................................................................................................................52
Tableau 18 Description de la hauteur des couches d'aérosol avec l'indice Q. .............................64
Tableau 19 Niveau de couverture, code WMO 2700 et définitions en dixièmes. ...........................65
Tableau 20 Indice SCI (Sky Condition Index). ...................................................................................67
Tableau 21 Intervalles/mesures de nettoyage ...................................................................................69
Tableau 22 Intervalles et mesures de maintenance préventive. .....................................................71
Tableau 23 Versions matérielles (une version matérielle égale à 0 signifie que la valeur n'est
pas définie). ...............................................................................................................72
Tableau 24 Versions du système d'exploitation (OS) / FPGA .........................................................73
Tableau 25 Versions du firmware. ......................................................................................................76
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