La station
 

Emplacement :

La station se trouve à Kogenheim, petit village de la plaine d'Alsace situé entre Strasbourg et Colmar, à 161 mètres d'altitude (latitude 48°20'17" Nord, longitude 7°32'15" Est).


Agrandir le plan

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Equipement :

Du 1 janvier 2008 au 20 décembre 2011, la station était une WMR928NX de la marque Oregon Scientific.


Son équipement était le suivant :
- 1 station de base.
- 1 module anémomètre/girouette.
- 1 module pluviomètre.
- 2 modules thermomètre/hygromètre extérieur (dont un en option).
- 1 ensemble baromètre/thermomètre/hygromètre intérieur.
- 3 boîtiers émetteur solaire alimentant les modules extérieurs et permettant la communication avec la station de base.


Depuis le 21 décembre 2011, la station est une Davis VANTAGE PRO 2 Plus.


Son équipement est le suivant :
- 1 station de base, équipée d'un data logger permettant l'enregistrement des données sur une durée de 42 heures à raison d'un enregistrement toutes les minutes.
- 1 module, appelé ISS, qui intègre le pluviomètre, le thermomètre, l'hygromètre, et permet l'envoi des données à la station de base sur la fréquence de 868 MHz. Le thermomètre et l'hygromètre sont placés dans un abri à coupelles, avec une ventilation forcée qui fonctionne 24h/24. Tout cet ensemble fonctionne grace à l'ernergie solaire et des accus.
- 1 module anémomètre/girouette.
- 1 capteur de rayonnement solaire.
- 1 capteur de rayonnement UV.

Fonctionnement :

La transmission des données entre chaque module de mesure et la station se fait par liaison filaire. Seule la transmission de l'ISS vers la station de base se fait par radio. Les trois modules fixés à l'extrémité du pylône sont reliés via des rallonges de 20 mètres chacune, et des prises RJ11.
La fréquence de lecture des données sont de :
- 2,5 à 3 secondes pour le vent.
- 10 à 12 secondes pour le pluviomètre.
- 10 à 12 secondes opur le thermomètre.
- 50 à 60 secondes pour l'hygromètre.
- 50 à 60 secondes pour le rayonnement solaire et UV.

La station est reliée, via un port USB, à un ordinateur portable qui fonctionne 24h/24. J'ai installé le driver fourni avec le data logger afin d'émuler un port COM (série) à partir du port USB.

J'utilise un petit logiciel, VirtualVP, qui me permet de partager le port COM pour que plusieurs applications puissent communiquer avec la station.

Pour le reccueil des données, j'utilise l'excellent logiciel WsWin de Werner Krenn. Ce logiciel récupère les données de la station toutes les minutes.
Toutes les minutes également, WsWin génère un fichier contenant les données des dernières 24 heures, qui comporte donc 1440 lignes.
Toutes les minutes, WsWin génère deux fichiers : le fichier de la page "En direct" et de la page "Les records" du site. Toutes les cinq minutes, grâce à WsWin, va s'exécuter le logiciel FTP.EXE fourni avec Windows. Ce logiciel transfert les deux fichiers générés par WsWin, ainsi que le fichier contenant toutes les données de la station.

Du coté du site, à chaque visite, un petit fichier en PHP est lancé. Ce dernier va lire, ligne par ligne, le fichier contenant toutes les données de la station. Dans un premier temps, il va :
- extraire le maximum du vent, des rafales, du rayonnement solaire et du rayonnement UV sur 10 minutes.
- extraire le minimum de la température ressentie sur 10 minutes.
- calculer le total de la durée d'ensoleillement et des précipitations sur 10 minutes.
- extraire les valeurs d'humidité, du point de rosée, de la pression atmosphérique.
Dans un deuxième temps, le fichier PHP va ajouter, dans la base de données du site, les valeurs que ne s'y trouvent pas encore. C'est grâce à cette base de données, que le visiteur pourra faire afficher les statistiques et comparaisons des données sur la période qu'il choisi.
Pendant le transfert des données, le fichier PHP effectue des calculs très complexes pour déterminer s'il y a, ou non, ensoleillement, et calcule le total de minutes de cet ensoleillement.
Le logiciel WsWin est capable d'effectuer ce calcul, mais les paramètres nécessaires sont très long à trouver, et demande beaucoup de patience. De plus, les réglages vont de mois à mois, alors que le calcul par le fichier PHP se fait en tenant compte de l'élévation du soleil et de la position de la station, jour par jour, ce qui est plus précis.

Les graphiques sont réalisés grâce à la librairie JPGraph, qui a l'avantage d'être complète et gratuite.

En parallèle avec WsWin, j'utilise le logiciel Cumulus. C'est pourquoi il fallait que je puisse partager le port de communication de la station. Cumulus lit toutes les 10 secondes les données de la station, et les envoi sur le site afin de mettre à jour les cadrans qui se trouvent sur la page "Instruments".

Montage et améliorations :

Le module anémomètre/girouette, les deux capteurs liés à l'ensoleillement, ainsi que la webcam sont fixés à l'extrémité d'un pylône, fabriqué par mes soins, de 10,2 mètres. Ainsi, la mesure du vent se fait à 2,05 mètres au dessus du faît du toit de la maison.

  

  

Le fait que le pylône soit articulé à sa base, fait que l'accès aux capteurs se fait rapidement, facilement, et à une seule personne.

L'ISS est fixé sur un bout de tube, situé à 1,5 mètre du sol. Les fils des capteurs situés sur le pylône cheminent dans une gaine, le long du pylône, puis dans le sol, jusqu'à l'ISS.

Le module thermomètre/hygromètre se trouve à l'intérieur d'un abri à coupelles, équipé d'une ventilation active 24h/24, ce qui permet d'avoir des relevés plus précis, tout en réduisant l'inertie.

La webcam est une Wansview NCH532MW. Elle filme en permanence le ciel du coté ouest du village. La transmission des images se fait par wifi. Sur le PC de la station, un logiciel capte les images, et transmet une image fixe toutes les 10 secondes vers le serveur.
Sur le site, la page d'accueil se met à jour toutes les 20 secondes pour afficher la dernière image fixe transmise. La page "Webcam" permet de voir cette image fixe dans sa taille réelle, et permet également de visionner les images des dernières 24 heures. Ce visionnage peut se faire manuellement, ou avec défilement automatique à la vitesse choisie.

La station de base se trouve sur un bureau, à coté de l'ordinateur qui lui est dédié. C'est cet ordinateur qui enregistre toutes les minutes les valeurs transmises par les modules à la station.


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