Fuente de datos personalizada para el registro de datos meteorológicos

Información general
Esto es un tema avanzado y que por lo general no será de ninguna importancia en absoluto a la mayoría de los propietarios de una nueva estación meteorológica. Pero en el caso de usuarios que esten pensando en comprar una estación meteorológica con enlace a un PC con el fin específico de generar una fuente de datos meteorológicos como entrada a otros programas de software, aquí se resumen las opciones.

En primer lugar, vamos a dejar claro que sí es factible el uso de una estación de Davis y el datalogger Weatherlink como fuente de datos para otras aplicaciones de software. En concreto, es posible escribir aplicaciones personalizadas que utilizan los datos meteorológicos y que se diseñan para realizar tareas que van más allá de las características estándar del software Weatherlink y comparables a programas de terceros, incluyendo, potencialmente, el control de los equipos externos de acuerdo a las condiciones climáticas imperantes.

Hay diversas formas en que un software personalizado puede interactuar con el hardware y el software Weatherlink, el único requisito primordial es que el registrador de datos Weatherlink debe estar instalado estando la estacion meteorológica Davis lista para suministrar datos a otros programas (aunque debe tenerse presente que esta no implica necesariamente el uso del software Weatherlink). En términos generales, hay tres métodos para acceder a los datos de la estación meteorológica, que se explican en más detalle a continuación:

►   La comunicación directa con el registrador de datos (y sin pasar por el software Weatherlink);
►   Exportación manual de datos desde el software Weatherlink;
►   Lectura automática de los datos generados por el software Weatherlink;

El uso de la mayoría de estas opciones requiere escribir nuevos programas para vincular el registrador Weatherlink y/o el software y probablemente sólo atraerá a aquellos usuarios familiarizado con el código del programa. (Esto no es aplicable a la exportación manual de datos, que es algo mucho más sencillo y puede ser utilizado por cualquiera que esté familiarizado, por ejemplo con la lectura de datos desde un archivo de texto a una hoja de cálculo como Excel.). Para escribir un programa propio, obviamente, se requiere el conocimiento de los aspectos técnicos de las interfaces de registrador y el software asociado a este, que se detalla en las hojas tecnicas de soporte de Davis Instruments . Aunque como empresa estaremos dispuestos a assesorar y desarrollar aplicaciones de cauerdo al la necesidad del usuario.

Interfaz directa con el registrador de datos
Como se detalla en otra apartado, el registrador de datos Weatherlink tiene normalmente una interface directa al PC mediante un puerto estándar RS232. La información técnica sobre el protocolo utilizado por el registrador para retornar diferentes tipos de registro de datos esta publicado por Davis con suficiente detalle como para permitir a los programadores escribir su propio software para interactuar directamente con la interfaz del registrador. Para este tipo de programa personalizado, el software Weatherlink ni siquiera necesita ser instalado - a diferencia de la exportación manual y automatizada de los datos, descritas luego, que se basan por completo en el software Weatherlink.

La principal ventaja de la comunicación directa con el registrador es que el programa personalizado puede interrogar a la interfaz del registrador de sólo aquellos datos elementales que se requieren para su propósito y con la frecuencia de su elección (sujeto a las limitaciones de diseño del registrador, por supuesto). Los datos no tiene por qué ser pre-procesados por el software Weatherlink con los retrasos y los inconvenientes que pudieran estar involucrados. Otra ventaja es que interactuando directamente a la interfaz serial no se pone restricción al sistema operativo del PC utilizado. Así, por ejemplo, es perfectamente posible realizar una programación para su funcionamiento bajo Linux.

Además de esta interfaz directa al registrador, Davis también proporcionan un archivo DLL para Windows (Download Support: DLL/SDK) que puede controlar gran parte de la comunicación de bajo nivel de la interfaz del registrador. Este puede ser un buen arreglo ya que ofrece mayor flexibilidad para establecer interacción directa a la interfaz a la vez que libera al programador de tener que manejar todos los detalles de recuperación con elementos de datos individuales.

El principal inconveniente de la interacción directa surge del hecho de que en Windows sólo un programa puede acceder al puerto serie en un momento dado. Así que si un programa personalizado está "hablando" con el registrador, entonces el software Weatherlink no podrá simultáneamente realizar la recolección de datos. Así, en la práctica, tener un programa de registro personalizado permanentemente activo significará que el software Weatherlink no se puede utilizar. (Excepto, posiblemente, si el programa personalizado se termina temporalmente por ejemplo, en intervalos periódicos diarios o semanales sólo para permitir que el software Weatherlink pueda realizar una descarga de archivos).

 La desventaja de no usar Weatherlink a otros es que un programa personalizado tendrá que ser diseñado para gestionar sus propios datos. Weatherlink realmente hace un buen y discreto trabajo de mantener una base de datos principal de todos los datos meteorológicos registrados y de hacer que los datos esten disponibles para su análisis y revisión. Un programa personalizado necesita duplicar la mayor parte de esta funcionalidad para ser una verdadera alternativa a Weatherlink y la escritura de codigo de un programa no es una tarea trivial. Así que antes de decidirse a optar por un programa que interactue directamente con el registrador, el desarrollador de sistemas debe considerar si permite al software Weatherlink ser el encargado principal de administrar los datos y ser a la vez una fuente indirecta de estos, lo que seria una mejor opcion.

Exportación manual de datos
Cualquier usuario de Windows razonablemente experimentado debe ser capaz de exportar los datos del tiempo de forma manual desde el modo de exploración del software Weatherlink, sin necesidad de hacer ningún tipo de programación alguna. Todo lo que necesitas es seleccionar "Export Records" (Exportar Registros) dentro de los menús de la ventana Examinar y elegir el rango necesario de las fechas.

Registros completos (es decir, que contienen datos de todos los sensores) de los datos meteorológicos se extraen del archivo de la base de datos para cada día en el intervalo de fechas seleccionado para luego ser exportado a un archivo de texto delimitado por tabuladores. Tenga en cuenta que debido a que estos datos exportados se copian solamente de la base de datos principal, incluirá el mismo nivel de detalle del tiempo establecido para el intervalo de archivo. En otras palabras, si el software está configurado para registrar los datos en intervalos de una hora, a continuación, los datos exportados contendrán 24 registros por día a intervalos de una hora, no hay mecanismo para exportar datos que no sean de la base de datos.

Una vez que se ha creado el archivo de texto delimitado por tabuladores, esto puede ser importado a cualquier aplicación de software compatible. Un uso típico a principios de cada mes, podría ser la importación de la totalidad de los datos del mes previo en un programa de hoja de cálculo como Excel y calcular los totales mensuales de ciertos parámetros y otros que el usuario prefiera. Pero el proceso es, por supuesto, completamente flexible. Una vez que el archivo de texto ha sido creado por Weatherlink se puede leer en cualquier programa compatible y ser utilizado para cualquier tarea de análisis de datos imaginable.

Lectura Automatizada de datos
La lectura automática de datos desde el software Weatherlink es probablemente el medio más interesante y útil para los desarrolladores a fin de crear un feed personalizado de los datos meteorológicos. Pero primero hay que confirmar que para el software Weatherlink no se conocen métodos para pasar datos in-memory, por ejemplo, a través de interfaces COM o DDE (posiblemente estas características existen, pero son indocumentadas al público, o tal vez una futura versión de Weatherlink pueda introducir tales características, pero por ahora y por lo menos Weatherlink v5.9, no parece tener ninguna interfaz disponible in-memory a los datos Weatherlink). En consecuencia, el único mecanismo que se puede utilizar para crear una fuente de datos externa es leer uno o varios de los archivos de disco que crea Weatherlink.

Afortunadamente, hay un número de archivos diferentes que Weatherlink se puede ajustar para mantener y actualizar de forma automática, incluyendo:
►   La base de datos principal con archivos comprimidos mensuales *.wlk; (Tenga en cuenta que estos no son archivos de texto, pero se muestran como un formato binario). Una utilidad de terceros muy conocida que realiza la operacion de importar la base de datos de weatherlink (archivos wlk) es Meteoreport, con la que se puede crear diversos reportes y utilidades para la estación meteorólogica Davis.
►   Los archivos de texto en un formato similar a los archivos de texto exportados de forma manual, pero generados automáticamente y que cubren períodos de 24 a 48 horas o días 7-8;
►   Otros archivos personalizados;

Cualquiera de estos tipos de archivo se puede utilizar como una fuente de datos para otros programas, siempre que se tenga cuidado evitar colisiones con Weatherlink en el acceso a un archivo en particular.

Enlace de datos a distancia desde el registrador a una PC

Introducción

La distancia directa con cable entre el registrador de datos y el PC está oficialmente limitada a alrededor de 5 m (16') para el registrador USB y 12m (40') para el registrador serial. Pero hay muchas técnicas que pueden ser utilizados para transportar datos mas lejos, tanto a nivel local y - si procede - a largas distancias. Con las capacidades de la electrónica moderna hay tantas opciones en el hecho de que puede ser confuso decidir sobre cual es la más rentable en circunstancias particulares. Hemos resumido a continuación una selección de las muchas opciones actuales para darle una idea de las posibilidades.

Para una planificación acertada estaremos encantados de asesorarle sobre la opción más adecuada para su aplicación así que por favor no dude en ponerse en contacto con nosotros para consultas sobre el tema.

Antes de entrar en el resumen detallado hay algunos puntos importantes de fondo:

►   Nos estamos enfocando aquí en la forma en que la distancia entre el registrador y específicamente la PC única y principal (vinculada al registrador) podrá ser extendida . Opciones para extender el vínculo entre los sensores externos y la consola es un tema totalmente independiente y se refirió en la parte de Productos Davis para comunicaciones.

►   Recuerde que la mayoría de los registradores de datos, incluyendo el registrador Davis Weatherlink, por lo general pueden interactuar (directamente) con un solo PC a la vez. Aun cuando el enlace sea de larga distancia y a pesar de que el enlace sólo pueda estar activo en determinados momentos, sigue siendo mejor considerar como la opción primaria un enlace directo entre un PC y el registrador. Tenga en cuenta especialmente que los datalogger no son en si mismo servidores web en el sentido de ser capaz de hacer frente a las solicitudes de datos de más de un PC en cualquier momento. Si necesita este servicio de servidor web, entonces debe ser proporcionado por el PC principal vinculado con el registrador instalando un software apropiado como Virtual VP o Gpsgate - Varias fuentes de datos no pueden ser proporcionadas por el propio registrador en tiempo real. Por supuesto, una vez que los datos registrados se ha procesado en el ordenador principal, una o más de los datos resultantes pueden ser transmitidos a otros ordenadores a través de un enlace de datos a larga distancia - páginas web, transmisión a través de Internet son un ejemplo obvio.

►   ¿Cuál es el uso previsto para los datos de la estación meteorológica? Todas las siguientes opciones - si la distancia es corta o larga - deben permitir con éxito la descarga periódica de datos de archivo desde el registrador, dado que esto ocurre en un proceso por lotes individuales de un solo sentido. Pero mostrar en vivo (es decir, en tiempo real) requiere la transferencia más o menos continua de datos individuales - un proceso que es mucho más vulnerable a los errores de sincronización y corrupción en ruta. Por ejemplo, usando el modo Boletín del software Weatherlink sobre una distancia larga o con un enlace complejo, puede arrojar más errores que en un enlace de corta distancia. Así enlaces de larga distancia son más fáciles de utilizar para descargas de archivos y no para operación continua.

►  La mayoría de los métodos que se resumen a continuación se basan en el hecho de que los datos pasan entre el registrador de datos y el PC principal a través de un estándar de conexión serie RS232 y que cualquiera de las muchas tecnologías disponibles para transmitir datos en serie, en principio, pueden ser aplicado al enlace entre el registrador de la estación meteorológica y el PC.

►  Suministro de energía eléctrica: Los datalogger Weatherlink son un diseño de baja potencia que no está destinado a ser capaz de entregar energía eléctrica adicional a cualquier otro dispositivo que pueda ser conectado a su puerto serie o USB. Para un funcionamiento confiable es esencial que cualquier amplificador de señal o dispositivo similar sea autoalimentado (es decir, tenga su propia fuente de alimentación o energía por batería) y no con puerto energizado (obteniendo energía del registrador). Incluso varios accesorios Davis diseñado para la generación anterior al Weather Monitor II, como el Short Range módems no son compatibles con el registrador para VP por esta razón.

Opciones cableadas para un enlace local

Hasta 30 m

El límite citado de 12-15m (40-50 pies) entre el registrador y el PC es en realidad el límite de la especificación oficial de enlaces RS232 en serie y no una limitación Davis. En la práctica, no es un máximo obligado y extensiones modestas para longitudes de hasta 15-20m debe tener éxito sin problemas. Hay de hecho informes de utilizar extensiones con éxito con cable simple para un máximo de 30 y más, pero, inevitablemente, si más largo es el cable a usar es probable que menos confiable sea el resultado de la señal en serie que se vuelve más débil y más vulnerable a las interferencias. Algunas personas recomiendan usar Cat 5 y/ o cables apantallados para mayores extensiones, lo que parece una precaución razonable (aunque no está objetivamente probado). Probablemente, la precaución más importante es asegurarse de que las extensiones con cables largos pasen lejos de posibles causas de interferencia eléctrica, tales como lámparas fluorescentes, temporizadores de interruptores de corriente, etc.

Más allá de 30m
Una distancia de 25-30m es realista como máximo para una conexión de cable simple no potenciado. Más allá de esta distancia hay tres metodos para realizar enlaces dedicados directos con cable, en principio se pueden extender a 1000m o incluso a 10 km. Recuerde que los enlaces directos con cable > 100m  involucran varias consideraciones prácticas: a la longitud de cable se sumará de manera muy significativa el costo de la conexión; tandas largas normalmente requieren de cableado personalizado y por lo tanto el usuario tendrá que terminar los extremos del cable, y los tendidos al aire libre del cable necesitan protección , por ejemplo, pasando por un conducto simple.

► RS232 Signal Booster (Señal de Refuerzo): Esta es la opción más sencilla y cubre distancias recomendadas de 15-40m. Como su nombre lo indica, este es simplemente un amplificador de señal de serie y es una opción barata para casi duplicar el rango de serie nominal;

 

► Convertidores RS422: RS422 es un estándar de datos en serie relacionado con el RS232, pero que está diseñado para ofrecer una transmisión de datos fiable sobre distancias más largas. Los Convertidores RS422 realizan la conversión de RS232-RS422 y viceversa. Pueden llevar datos a través de 1200 mt. y obviamente, se requiere en pares- uno en cada extremo del enlace, aunque su coste sigue siendo relativamente bajo;

► Módems de corto alcance (SR): Son parientes de los módems PC y se utilizan en pares, un dispositivo en cada extremo del enlace. Trabajan en la transformación de la señal de datos en una señal de audio que puede viajar a largas distancias sin grave degradación, con la transformación inversa de la señal de audio de nuevo a datos que ocurre en el otro extremo del enlace de datos. Los módems SR  pueden, en principio, extenderse a una distancia de hasta 10km. Aunque los módems mismos son relativamente baratos (en general el precio es por separado, mientras que dos unidades son esenciales), el costo de instalación para el cableado de larga distancia es probable que sea prohibitivo a menos que un enlace adecuado haya instalado anteriormente para otros fines, por ejemplo, para una línea telefónica privada en una sitio grande. Por favor, recuerde que los módems Davis SR no son adecuados para los registradores de datos VP. [Nota: Usted se preguntará si los módems estándar de PC podrían ser utilizado en este tipo de conexión de módem. La respuesta es sí, en principio, pero bien puede haber graves problemas prácticos a menos que entienda en detalle cómo funciona un módem de diseño especial, los módems PC están diseñados para ser conectados a la red telefónica pública y no sólo entre ellos con una longitud de cable pasivo, generalmente su conexión necesita al menos simular una red telefónica normal, los módems SR en cambio estan diseñados para ser simplemente interconectados.

Enlace local con una infraestructura LAN existente 

Túnel serial a través de Ethernet cableada

La red de área local basada en Ethernet es ahora algo común en las empresas y organizaciones y también en muchas instalaciones de PC privadas. Una red cableada LAN puede por lo tanto existir en muchas partes de un edificio. Mientras Ethernet y RS232 serial no son directamente compatibles , hay una técnica bien establecida para crear un ' túnel ' serial a través de Ethernet y por consiguiente poder transportar datos seriales transparentemente. Con este enfoque, el cableado existente puede ser usado para pasar los datos del tiempo entre dos puntos cualesquiera de la red local sin necesidad de instalación de cables adicionales. Esta técnica requiere la compra de un dispositivo de interfaz única de serie a Ethernet, pero una vez conectados, un PC en la LAN puede, mediante la ejecución de un controlador (driver) especial, tener acceso al dispositivo serie conectado como si estuvieran enlazados a través de una conexión serie directa. Es un metodo muy usado y con buenos resultados.

Túneles serial a través de una WiFi LAN

Una extensión lógica de túneles seriales a través de Ethernet cableada es aplicar la misma técnica sobre los enlaces Ethernet inalámbrico cada vez más populares, que a menudo se conoce como enlaces WiFi. En principio, por supuesto, cualquier técnica para extender el alcance de Ethernet puede utilizarse para realizar un túnel de serie, pero los enlaces Wi-Fi han experimentado un desarrollo intensivo relacionados a su uso en PC's y tienen algunas características especialmente adecuadas: Los dispositivos WiFi son baratos y ampliamente disponibles y permiten el uso de una potencia máxima del transmisor relativamente alta (100mW) para uso móvil y que no requiere una licencia especial. Esto se traduce en una potencia más elevada de operación con mayor alcance al aire libre. Se han experimentado con éxito enlaces WiFi  de hasta 20 millas (30 Km) o más, lo que ha requerido el uso de antenas especiales de ganancia muy alta (que puede no ser legal para su uso en ciertos paises), pero utilizando sólo los dispositivos de red estándar Wi-Fi. Mientras que un rango tan largo puede no ser de interés para muchas instalaciones de datos meteorológicos, se muestran promisorios para los enlaces por ejemplo, hasta una milla (1.6 km) o menos (con línea de visión clara entre ambos extremos del enlace). Aunque hemos hablado de esta técnica en el contexto de una configuración LAN, también podría ser utilizado en un vínculo directo punto a punto, es decir, cuando el registrador de datos está conectado a la interfaz serial-Ethernet con transmisor Wi-Fi enlazado a un receptor Wi-Fi similar en el otro extremo del enlace inalámbrico conectado directamente a un solo PC. En otras palabras, no hay necesidad de cualquier infraestructura de red adicional. Al igual que con los enlaces dedicados cableados que se discutió anteriormente, una vez instalado el sistema traería cero costes posteriores en el periodo de ejecución. Sin embargo, este tipo de enlace Wi-Fi tiene dos desventajas. En primer lugar el costo del enlace está comenzando a crecer notablemente. En segundo lugar, los transmisores Wi-Fi requieren cantidades significativas de energía y en la práctica deben ser conectados a la red electrica, no son realmente adecuados para una instalación aislada de campo donde la batería o la potencia del panel solar podría ser todo lo que está disponible.

 

Local - wireless modem

 Otra técnica bien establecida implica el uso de lo que se conoce como módems inalámbricos (y que son distintos a los de PC y módems SR). Los módems inalámbricos tienen un funcionamiento similar a las unidades WiFi discutido más arriba ya que se utilizan en cada extremo de un enlace inalámbrico. Sin embargo, estos módems están especialmente diseñados para manejar el tráfico de datos en serie, lo que trae una serie de ventajas. Todo lo necesario para una conexión con módem inalámbrico es un par de módems, uno acepta una entrada directa desde el registrador de datos y el otro la conexión directa a un PC. El alcance con una simple antena dipolo al aire libre se cifra en torno a 1-2 km a línea de vista y el alcance será un poco mejor mediante el uso de una menor tasa de transmisión en serie, por ejemplo, 9.600 bps (el registrador VP por defecto está a 19200), que en la práctica es probable que sea de poca importancia. Es posible un mayor alcance de los módems con el uso de antenas direccionales, pero hay que tener cuidado de no exceder el máximo permitido de potencia de salida inalámbrica. Las ventajas de este enfoque incluyen: una instalación relativamente sencilla; una conexión permanente sin los costos directos de ejecución posteriores a la instalación; bajo consumo de energía lo cual significa que la batería o el funcionamiento del panel solar es factible, corta longitud del cable recomendada entre el módem y la entena, debido a  la operación a 2,4 GHz.

Larga distancia

Información general

La moderna tecnología digital proporciona muchos métodos para pasar datos punto a punto a larga distancia. Cualquier método concebible que pudiera manejar datos empaquetados probablemente podría ponerse en servicio para pasar los datos meteorológicos de registrador a la PC, tal vez con la ayuda de las técnicas de  túnel serial descritas anteriormente y con un poco más de desarrollo . Por ejemplo, cualquier método utilizado como puente, probablemente se podría utilizar para pasar los datos del registrador. Enlaces de tipo VPN a través de Internet  probablemente pueden ser usados. La única salvedad es que los enlaces de larga distancia con sus propios retrasos en tiempo , probablemente serían más adecuados para la descarga periódica de los lotes de archivo de datos del registrador en lugar de ver un flujo constante de actualización de los datos actuales a través de un enlace de larga distancia. Pero en cualquier caso, este complejo tipo de enlace probablemente se creará y será administrado por empresas con departamentos de TI con la experiencia adecuada y hablaremos de estos métodos en otro apartado. Para usuarios individuales, resulta mucho más pertinente utilizar métodos que usen una forma particular, familiar y de fácil acceso para el enlace de datos a larga distancia - el sistema telefónico, que se puede acceder de dos formas: fija y móvil

Telefonía Pública Fija

Bueno, después de una discusión de algunas tecnologías relativamente exóticas, hemos llegado a una opción muy sencilla y de bajo costo - el módem PC estándar conectado a una línea fija de teléfono estándar. Por supuesto, para su funcionamiento estamos hablando de dos módems, uno en cada extremo del enlace. A la larga simplemente necesitaremos un tipo de módem de PC - un módem estándar serial externo. Tiene que ser exterior, porque tiene que ser una unidad autónoma y debe ser preferiblemente serial en lugar de por ejemplo, USB, porque el registrador tiene una conexión en serie y siempre es mejor utilizar la solución más simple en lugar de ser forzados a usar adaptadores, etc. Pero más allá de estos sencillos requisitos mínimos, no se necesita nada más para precisar. Cualquier módem, internos o externos, que es compatible con el PC debe ser adecuado.

En este tipo de configuración, el enlace es dedicado, es decir, no está siempre encendido. Es importante tener en cuenta que la conexión siempre se inicia a partir del PC final. El módem conectado al registro siempre responde solamente a la llamada de la PC y nunca hace llamadas. El módem registrador por lo tanto debe ser conectado a una línea telefónica con su propio número de teléfono, o por lo menos se establece como el primer dispositivo que responde a cualquier llamada entrante en una línea compartida. Lo que sucede en la práctica es que el número de teléfono para la línea de registrador se introduce en el software Weatherlink, que - ya sea manualmente o automáticamente a petición de una programación - marca al número del registrador, que obviamente puede ser un número de larga distancia. El módem registrador debe responder y un enlace entre los dos módems deben ser establecido. El PC puede solicitar los datos, que el registrador suministrará. Este tipo de enlace puede operar con éxito en distancias muy largas.

La creación de este enlace es sencillo, aunque requiere una configuración cuidadosa. Para este tipo de conexión telefónica-modem. Normalmente se requiere un pago por tiempo cada vez que se realiza la conexión, a menos que se opere bajo un esquema de llamadas incluidas. Por lo tanto una conexión por módem es adecuada principalmente para la descarga de archivo de datos y no para la visualización continua de las condiciones actuales.

Módem GSM

Un módem GSM se refiere a un tipo de módem diseñado para conectarse a una red de telefonía móvil a través de un enlace inalámbrico. Esto funciona de forma similar al módem fijo descrito anteriormente, pero con el último eslabón al módem registrador hecha para un tipo de conexión con teléfonos celulares. Esta opción es, obviamente, más flexible ya que no requiere un teléfono fijo instalado en el lugar del registrador, aunque la recepción de la telefonía móvil debe ser claramente aceptable.

Aunque hay una variedad de formas en que un terminal de telefonía celular podría participar en este tipo de enlace, en general, una módem especial GSM autónomo, similar a un módem externo estándar, pero, obviamente, con capacidad de teléfono celular, es preferible . El acoplamiento de un módem GSM tiende a ser favorecida con su instalación en sitios remotos, donde una línea de teléfono fijo no está disponible y otros medios de conexión no son factibles, pero tenga en cuenta que estos módems son relativamente ávidos de energía y lo mejor es alimentado por un adaptador de red. Es posible, en principio tomar energía de algunas alternativas de baja tensión o de la potencia de paneles solares, pero estos sistemas deben estar especificados y dimensionados con el margen suficiente con el fin de ser capaces de proporcionar una amplia reserva de potencia en condiciones de mal tiempo.

WEATHERLINK DATALOOGER: El papel del Registrador de Datos

La mayoría de estaciones meteorológicas automáticas modernas están diseñadas en torno a una configuración que conecta la cubierta de sensores fuera de una consola en la que todas las lecturas del tiempo se recopilan y se muestran. Con este diseño de la estación, la consola normalmente posee un puerto de salida de datos. Aunque algunos de los diseños permiten que este puerto de datos se vincule directamente a un PC, en una estación climatica profesional se diseña la salida de la consola para que los datos pasen por primera vez a un registrador de datos y sólo entonces en adelante a la PC. La gran ventaja de este enfoque es que el buffer dedicado del registrador de datos está siempre activo y los datos sólo se perderá en el caso de un fallo de funcionamiento principal. Por otro lado, la vinculación directa a la PC se basa en un ordenador que esté siempre encendido, y que no estará demasiado ocupado con otras aplicaciones y así sucesivamente. El uso de un registrador de datos es por lo tanto un enfoque mucho más fiable y robusto.

En la práctica, el registrador de datos tiene varios modos de funcionamiento, con dos modos especialmente importantes:

     * modo Archivo ;
     * transferencia de datos actuales;

El modo de archivo es el modo del registrador de datos que mantiene el almacén de datos meteorológicos a largo plazo a la espera de la descarga en el PC. Este modo se activa siempre que no haya sido expresamente desactivado por el PC de control. El modo de transferencia de datos actuales  permite que los datos pasen directamente a la PC a través del registrador  - si el PC está encendido y preparado.

Es importante ser claro acerca de estos dos modos principales de operación debido a que el funcionamiento del software Weatherlink es considerablemente más fácil de entender cuando uno aprecia las diferentes fuentes de datos. El módulo Weatherlink genera un nuevo conjunto de datos cada 2 segundos, que contiene la última lectura a disposición de cada sensor instalado. (Nota: Algunos parámetros de tiempo cambian muy lentamente, por lo que su última lectura sólo cambia por ejemplo, cada 10 o 60 segundos). Sin embargo, si todos estos datos generados se almacenan a largo plazo, a continuación, daría lugar a un registro del tiempo innecesariamente detallado con la repetición considerable de idénticos valores, abrumando la memoria del registrador de datos y requerirá de grandes cantidades de capacidad de almacenamiento en el PC. Por otro lado, si alguien que mira la pantalla del PC durante una tormenta tal vez desee ver una lectura actualizada de la velocidad del viento cada pocos segundos.

La respuesta a estas necesidades en conflicto es que en el modo de datos actual se transfiere cada nuevo registro de datos a través de la PC cuando este se genera (suponiendo que el ordenador está encendido y preparado). El software puede mostrar un gráfico de tendencia de corto plazo que abarca tal vez una o pocas horas de los datos de velocidad del viento, pero con todos los puntos de datos individuales incluidos.
Al mismo tiempo, el modo de archivo del módulo Weatherlink calcula un resumen o un archivo de registro de datos que cubre un largo período de tiempo predeterminado, variando entre 1 y 120 minutos; este archivo de registro contiene los valores representativos de todos los sensores para el período en cuestión y además incluye, por ejemplo, la racha máxima del viento en ese período. Cada nuevo registro de datos de 2 segundos esta incluido en el cálculo de archivo de registro de datos  para el presente período, pero el registro de 2 segundos después se desecha como una entidad separada (a menos que haya sido separado y capturado por el PC). En consecuencia, el datalogger sólo tiene que almacenar los archivo de registros. Tiene capacidad para 2.500 registros y se puede decir que para un periodo de archivo que se establece en 60 minutos, el registrador puede conservar los datos durante más de 100 días antes de llenarse.

Así, cuando el software Weatherlink está mostrando los datos actuales, por ejemplo en el modo "Boletín", acepta los registros de 2 segundos desde el modo de actualizacion de datos del datalogger, pero no almacenará estos datos muy detallados. Para su base de datos a largo plazo, el registrador a petición del software - un proceso que puede iniciarse de forma manual o automáticamente en numerosas de maneras - realiza una descarga de la última serie de datos de archivo generado por el modo de archivo.

Los programadores pueden estar interesados ​​de muchos de los detalles técnicos a tomar en cuenta para comunicarse directamente con el registrador de datos Weatherlink publicados por Davis, quien también pone a disposición de forma gratuita un archivo DLL para Windows para manejar la comunicación de bajo nivel con el registrador. Por lo tanto aquellos que deseen  pueden escribir sus propios programas para ejecutar con total independencia del software Weatherlink (aunque el paquete de Weatherlink estandar aún debe ser comprado junto al registrador de datos). 

Agrometeorología 12

HUMEDAD RELATIVA Y PUNTO DE ROCÍO

HUMEDAD RELATIVA (HR) (RELATIVE HUMIDITY) 

La humedad por sí misma se refiere a la cantidad de vapor de agua en el aire. Sin embargo, la cantidad de vapor de agua que el aire puede contener varía según la temperatura y la presión. La Humedad Relativa toma en consideración estos factores y ofrece una lectura de humedad la cual refleja la cantidad de vapor de agua en el aire como un porcentaje de la capacidad total que el aire es capaz de soportar. La humedad relativa, por lo tanto, es no sólo la cantidad de vapor de agua en el aire, sino un ratio del vapor de agua en el aire contenido en su capacidad máxima.

Es importante resaltar que la humedad relativa cambia según la temperatura, presión y contenido de vapor de agua en el aire. Para una porción de aire con capacidad para 10g de vapor de agua, que contiene solo 4g de vapor de agua, tendrá una humedad relativa del 40%. Si se le agrega 2g de vapor de agua, la humedad relativa ascendería a 60%. Si esa misma porción de aire es calentada hasta que su capacidad ascienda a 20g de vapor de agua, la humedad relativa descendería hasta 30% aunque el contenido de vapor de agua no haya sido modificado.

La humedad relativa es un importante factor para determinar la cantidad de evaporación de las plantas y superficies húmedas, ya que el aire caliente con poca humedad tiene una gran capacidad para vapor de agua extra.

Cuando se usa el término humedad en el manual y en la pantalla del VANTAGE queremos decir humedad relativa.

Lecturas:

• Humedad Relativa externa

• Humedad Relativa máxima y mínima con fecha de ocurrencia 

 

PUNTO DE ROCIO (DEW POINT)
El punto de rocío es la temperatura en la cual el aire está suficientemente frío para que la saturación del vapor de agua (100% de humedad) ocurra, asumiendo que no haya cambio alguno en el contenido de agua. El punto de rocío es un valor importante usado para predecir la formación de rocío, heladas y neblina. Si el punto de rocío y la temperatura externa son parecidas al finalizar la tarde cuando el aire se empieza a tornar frío, la neblina se presentará durante la noche.

El Punto de Rocío es también un buen indicador del contenido actual de vapor de agua en el aire (opuesto a la humedad relativa). Un punto de rocío alto indica un gran contenido de vapor, un punto de rocío mínimo indica bajo contenido de vapor. Usted puede usar el punto de rocío para predecir la temperatura mínima para la noche. Asumiendo que no se esperen mayores cambios climatológicos durante la noche, el punto de rocío de la tarde le dará una idea de la mínima temperatura que se presentará esa noche ya que el aire no se tornará más frío que el punto de rocío durante la noche.

De todas formas es frecuente que el agua se condense antes de que se alcance el punto de rocío. Esto es debido a la existencia en la atmósfera de ciertas partículas flotantes (aerosoles) que actúan de núcleos higroscópicos y fuerzan la condensación.

El aire, en determinadas condiciones de temperatura y presión, es capaz de retener una concentración máxima de vapor de agua. Cuando se sobrepasa este límite el exceso de vapor de agua se condensa, formando agua líquida. Se dice entonces que el aire está "saturado".

Si la humedad relativa llega al 100 % (generalmente porque baja la temperatura del ambiente) el aire está saturado de vapor de agua y se alcanza el llamado punto de rocío. En este punto el vapor de agua se licua o condensa.

Si ocurre cerca del suelo se forman el rocío, la escarcha, nieblas, neblinas y brumas. Si ocurre en capas más altas de la atmósfera se originan las nubes.

Se suele usar para calcular la altura de la base de las nubes. Es la temperatura a la que una determinada masa de aire se satura en vapor de agua y ésta se condensa, las gotitas de agua que condensa sobre las superficie es lo que conocemos como rocío.

Se suele usar para calcular la altura de la base de las nubes.

CÁLCULO DE LA ALTURA DE LA BASE DE LOS CÚMULOS.
La altura de la base de los cúmulos puede calcularse multiplicando por 125 la diferencia entre la temperatura y la temperatura de roció (metros)=125*(T-Tr)

Agrometeorología 11

PRESION BAROMETRICA (BAROMETRIC PRESURE)
El peso del aire que cubre por completo nuestra atmósfera ejerce una presión en la superficie de la tierra. Esta presión es conocida como la presión atmosférica. Generalmente, cuanto más aire haya sobre un área, más alta será la presión atmosférica, lo que significa que la presión atmosférica cambia según la altitud. Para compensar esta diferencia y facilitar la comparación entre localidades ubicadas a diferentes altitudes, la presión atmosférica es generalmente ajustada a su presión equivalente al nivel del mar. Esta presión ajustada es conocida como la Presión Barométrica.

La presión barométrica también cambia con las condiciones climatológicas locales, lo que hace de ésta una importante y muy usada herramienta para pronóstico del tiempo. Las zonas de alta presión generalmente están asociadas con climas despejados mientras que las zonas de baja presión con un clima nublado.

Para pronósticos meteorológicos, el valor absoluto de la presión barométrica es generalmente menos importante que los rangos de cambio de la presión barométrica. En general, una presión ascendente indica una mejora en las condiciones climatológicas mientras que una presión descendente indica el deterioro de las condiciones climatológicas.

Vantage Pro2 mide la presión atmosférica. Cuando se introduce la altitud de su localización en el modo de configuración, busca el valor adecuado para convertir la presión atmosférica en presión barométrica.

Lecturas:
• Presión Barométrica
• Presión Barométrica almacenada con fecha y hora
• Tendencia de la Presión Barométrica para la última hora

Agrometeorología 10

PRECIPITACION (RAINFALL)
Sabemos que la cantidad de agua es muy importante para un cultivo. En la Evapotranspiración describimos la importancia del buen uso del agua.

Los sistemas proveen registros separados de precipitación: Uno está referido a la precipitación “diaria” y otro a la precipitación “total acumulada”. Adicionalmente en el Vantage se muestran los ratios de 24 horas y ratios por minuto, hora, día y mes. Estos registros pueden ser usados para almacenar y mostrar la precipitación durante un periodo de tiempo determinado. También calculan el índice de precipitación midiendo el intervalo de tiempo entre cada 0.2 mm de incremento en la precipitación y conociendo el tipo de suelo, la cantidad de almacenamiento de agua que puede retener. (Histórico).

Vantage Pro2 le facilita separar registros para seguir la suma de precipitaciones: tormenta de lluvia, lluvia diaria, lluvia mensual, lluvia anual. Además calcula la proporción de lluvia caída midiendo un intervalo de tiempo entre cada incremento de 0.254 mm. Mide incrementos de 0.01 in. Si visualiza en mm, la consola convierte directamente de pulgadas a mm. Si visualiza en milímetros, podría ver ocasionalmente un salto en la lectura debido al redondeo, aunque la precisión utilizando este método es mucho mayor.

Lecturas:
• Precipitación Diaria
• Índice de Precipitación por hora en milímetros
• Precipitación Total Acumulada
• Índice de Precipitación máximo ( pico ) con fecha y hora de ocurrencia
• Precipitación total en las últimas 24 Hrs.
• Ratios por minuto, hora, día y mes.