Sokol-M1
Data transfer methods. Configuration.
Station + GSM
Connection and configuration the station via GSM
Natlogger server configuration
Natlogger platform instruction/configuration
Sokol Analytics + Modbus
General instructions for the Sokol Analytics program + Modbus connection
Sokol-M1 + Ethernet
General instructions for connecting Sokol-M1 using an Ethernet converter
General information
The SOKOL-M1 automatic meteorological station (hereinafter referred to as SOKOL-M1, product, weather station, station) is designed for automatic measurement of meteorological parameters: air temperature, soil temperature, soil moisture, water temperature, relative air humidity, air flow velocity and direction, atmospheric pressure, amount and intensity of atmospheric precipitation.
The SOKOL-M1 weather station allows you to collect and process the results of meteorological observations, store and analyze all information in real time. Continuous monitoring of weather conditions increases the accuracy of weather forecasts.
More detailed technical specifications are provided in device's datasheet file.
User manual: Sokol-M1 user manual.
Sokol-M1 technical specifications
| Parameter name | Meaning |
| Power supply voltage from DC network, V | From 8 to 25 |
| input power, no more than W | 10 |
| Battery capacity, Ah | 8 |
| Minimum capacity of the black box | month at 10-minute intervals, 4096 records |
| Communication interfaces with Sokol-M1 | USB, Bluetooth 4.0 |
| Positioning system | GPS/ГЛОНАСС |
| Maximum battery life, at least … hours | 2000* |
| Communication interfaces | GSM**, RS-485, LoRa433, Iridium, Lora WAN, Гонец |
| Operating conditions:
Range of measurements of air temperature, oC Range of relative humidity measurement, % Range of measurements of atmospheric pressure, hPa Range of measurement of air flow rate, m/s |
from -60 to +55
from 0 to 100 from 540 to 1100 up to 60 |
| Average operating time before failure, hours, not less than | 20000 |
| Average service life, years, not less than | 8 |
| Maximum battery life, hours, not less than | 2000 |
| Dimensions, mm, max. | 290х400х418 |
| Weight, kg, max. | 2,75 |
| Notes
1) * With a message sending interval of at least 30 minutes, an ambient temperature of 0 to 55 °C, and compliance with the rules for installing a weather station in the field. 2) **GSM – minimum operating temperature in GSM mode is minus 40 °C. | |
Principle of operation of sensors and metrological characteristics of Sokol-M1
The operating principle of sensors for various measuring channels of stations is shown in Table 2.
Table 2 – Principle of operation of the SOKOL-M1 weather station sensors
| Measured parameter | Principle of operation |
| Air temperature | Based on the change in the conductivity of the sensitive element depending on the ambient temperature |
| Relative air humidity | Based on the change in the conductivity of the sensitive element depending on the air humidity |
| Wind speed | Based on the conversion of the airflow speed into the rotational motion of the shaft with а set of cups that is detected and measured by means of the Hall sensor |
| Wind/Airflow direction | Based on the conversion of the wind vane's angle of rotation into an electrical signal using а magnetic rotation angle recorder (encoder) |
| Atmospheric pressure | Based on the piezo-resistive effect: а change in the membrane’s resistance when it deforms under atmospheric pressure is registered and recorded |
| Amount of precipitation | Based on the measurement of the precipitation/rainfall intensity (the total of the mm of rainfall per day |
| Rainfall intensity | The intensity of rainfall is measured based on the number of tilts of a tray mechanism (small container) with one tilt being equal to 0.29 mm; the counter is reset every time the Station is polled via ModBUS or transmits its data to a server via GSM. |
| Ultraviolet level of solar radiation | Based on the occurrence of current through the p-n transition under the influence of ultraviolet radiation on the photodiode |
| Level of the visible solar radiation spectrum | Based on the occurrence of current through the p-n transition under the influence of visible radiation spectrum on the photodiode |
The SOKOL-M1 automatic meteorological station measures meteorological parameters in accordance with Table 1.
Table 1 – Metrological characteristics of SOKOL-M1:
| Name of characteristic | Measurement range/measurement tolerance limits | Characteristic value |
| Atmospheric pressure | Range of measurements of atmospheric pressure, hPa | from 540 to 1100 |
| Absolute permissible error limits of atmospheric pressure measurement, hPa | ±0,5 | |
| Air temperature | Range of measurements of air temperature, oC | from -60 to +55 |
| Limits of allowed absolute measurement error of air temperature, °C:
- range: -30…55 inclusive - range: -60…-30 inclusive |
±0,4
±0,5 | |
| Relative air humidity | Range of relative humidity measurement, % | from 1 to 100 |
| Absolute permissible error limits of air humidity measurements, % | ±5 | |
| Soil temperature (if additional equipment is used) | Range of measurements of soil temperature, ° C: | from -60 to +70 |
| Limits of allowed absolute error of soil temperature measurements, °C:
- range: -30…50 inclusive - range: -60…-30 and 50…70 inclusive |
±0,2
±0,4 | |
| Water temperature (if additional
equipment is used) |
Range of measurements of water temperature, ° C: | from -10 to +65 |
| Limits of allowed absolute error of measurement of water temperature, °C | ±0,2 | |
| Rainfall volume | Precipitation measurement range, mm | from 0,2 |
| Limits of permissible relative error of atmospheric precipitation measurements, % | ±(0,2 + 0,05∙Х*) | |
| Rainfall intensity | Rainfall intensity measurement range, mm/h | from 0 to 120 |
| Limits of permissible absolute error of atmospheric precipitation intensity measurements, mm | ±(0,2+0,05∙I*) | |
| Wind speed | Range of measurement of air flow rate, m/s | from 1 to 60 |
| Limits of permissible relative wind speed measurement error, m/s
- range: 1 … 5 m / s inclusive; - range: 5 … 60 m / s |
±0,5
±(0,5 + 0,05∙V*) | |
| Wind direction | Measurement range of airflow direction | from 0˚ to 360˚ |
| Absolute permissible error limits of wind direction | ±3˚ | |
| Notes
1) X* – measured value of atmospheric precipitation, mm. 2) I* – measured value of atmospheric precipitation intensity, mm/min. 3) V* – measured air flow velocity, m/s. | ||
Конструкция и комплектность станции Сокол-М1
Конструкция станции Сокол-М1
Конструктивно станция автоматическая метеорологическая СОКОЛ-М1 выполнена в виде моноблока, в корпусе которого размещены: блок регистрации и обработки измерительной информации, измерители температуры и относительной влажности воздуха, количества и интенсивности атмосферных осадков, атмосферного давления, аккумуляторная батарея, вспомогательное коммуникационное оборудование. На внешней стороне корпуса станции СОКОЛ-М1 размещаются анемометр и флюгер. Дополнительно по желанию заказчика имеется возможность доукомплектовать метеостанцию: индикатором солнечной радиации в УФ диапазоне, индикатором уровня видимого спектра солнечного излучения, цифровой видеокамерой JC029F-Y01 и штативом для метеостанции Сокол-М1. При необходимости анемометр и флюгер можно установить удаленно.
Внешний вид метеостанции СОКОЛ-М1 приведен на рисунке 2:
link=https://wikiru.fmeter.ru/index.php/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:%D0%9A%D0%BE%D0%BD%D1%81%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BA%D1%86%D0%B8%D1%8F_%D0%A1%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D0%BB-%D0%9C1.png|center|frameless|805x805px
Комплектность станции Сокол-М1
Комплектность поставки метеостанции СОКОЛ-М1 приведена в таблице 4: ВНИМАНИЕ! ИЗГОТОВИТЕЛЬ ОСТАВЛЯЕТ ЗА СОБОЙ ПРАВО ВНОСИТЬ ИЗМЕНЕНИЯ В КОНСТРУКЦИЮ И КОМПЛЕКТНОСТЬ ИЗДЕЛИЯ БЕЗ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО УВЕДОМЛЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЯ.
ВНИМАНИЕ! ИЗГОТОВИТЕЛЬ ОСТАВЛЯЕТ ЗА СОБОЙ ПРАВО ВНОСИТЬ ИЗМЕНЕНИЯ В КОНСТРУКЦИЮ И КОМПЛЕКТНОСТЬ ИЗДЕЛИЯ БЕЗ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО УВЕДОМЛЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЯ.
Таблица 4 – Комплектность поставки метеостанции СОКОЛ-М1:
Комплект установки станции Сокол-М1 на столб
Для установки оборудования станции автоматической метеорологической СОКОЛ-М1 на столб необходимо дополнительно приобрести комплект крепления на столб ТЕМГ.416931.003.
Таблица 4а – Состав комплекта крепления на столб ТЕМГ.416931.003
| № п/п | Обозначение изделия | Наименование изделия/детали | Количество | Заводской номер |
| 1 | МС1.70.10.01 | Кронштейн стеновой 75 см | 1 | |
| 2 | МС8.4321.001 | Скоба бандажная | 2 | |
| 3 | Болт М6х16 DIN 933 | 4 | ||
| 4 | Гайка М6 DIN 934 | 4 | ||
| 5 | Шайба 6 DIN 9021 | 8 | ||
| Примечание - Изготовитель оставляет за собой право вносить изменения в конструкцию и комплектность изделия без предварительного уведомления потребителя. | ||||
Комплект установки станции Сокол-М1 на мачту
Для установки оборудования станции автоматической метеорологической СОКОЛ-М1 на мачту необходимо дополнительно приобрести комплект крепления на мачту ТЕМГ.416931.004.
Таблица 4б – Состав комплекта крепления на мачту ТЕМГ.416931.004
| № п/п | Обозначение изделия | Наименование изделия/детали | Количество | Заводской номер |
| 1 | МС1.70.10.01 | Кронштейн стеновой 75 см | 1 | |
| 2 | МС1.70.10.02 | Скоба трубная | 2 | |
| 3 | Болт U-образный 11/2” М8 DIN 3570 | 2 | ||
| 4 | Шайба 8 DIN 125 | 4 | ||
| 5 | Гайка М8 DIN 934 | 4 | ||
| Примечание - Изготовитель оставляет за собой право вносить изменения в конструкцию и комплектность изделия без предварительного уведомления потребителя. | ||||
Монтаж и подготовка к эксплуатации
Подготовка места эксплуатации
Изделие следует располагать на открытом месте, с возможностью свободного доступа к оборудованию. Вокруг площадки на расстоянии минимум 10 м, где размещена станция, не должно быть значительных препятствий (большие дома, группы деревьев).
Не рекомендуется устанавливать изделие поблизости от сильно нагревающихся поверхностей, например, кровли с покрытием рубероид. Не рекомендуется устанавливать станцию поблизости от автомобильной дороги, т.к. вибрация, вызванная движением тяжелых транспортных средств, может влиять на результаты измерений.
Избегать площадок на склонах или у крутых откосов, спускающихся в одном направлении (особенно если это направление совпадает с преобладающим направлением ветра) для того, чтобы выбранный участок не вносил существенных искажений в скорость и направление ветра.
Площадка для установки выбирается на участке, характерном (типичном) для окружающей местности и не отличающимся от окружающей территории какими–либо особенностями теплообмена и влагообмена. Вблизи расположения выносных датчиков должна находиться естественная поверхность (трава, грунт) link=https://wikiru.fmeter.ru/index.php/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:%D0%A1%D1%85%D0%B5%D0%BC%D0%B01.png|center|frameless|956x956px Для корректности работы встроенных в метеостанцию датчиков осадков, температуры, атмосферного давления и относительной влажности воздуха изделие следует устанавливать на высоте 2±0,05 м над поверхностью земли.
Вынесенные флюгер и анемометр рекомендуется размещать на высоте 10 м над землёй. Возможно размещение датчиков ветра на крыше дома. В этом случае их следует размещать на высоте не менее чем на 2-3 м над верхним краем крыши дома.
При монтаже датчика расстояния Сокол-ДР 800 следует учитывать предполагаемую высоту выпадения снега в данной местности, и устанавливать его не ближе 15 см к предполагаемой его границе.
Порядок установки и подключения элементов опций метеостанции зависит от их перечня и мест установки (мачта, столб, штатив). Монтаж элементов опций следует вести сверху вниз, начиная от наиболее высокого по расположению датчика (прибора).
Примечание – Результаты измерений основных метеорологических величин на станциях обеспечивают возможность интерполяции измеренных значений в любой точке однородной территории в радиусе от 50 до 60 км (по осадкам и атмосферным явлениям - в радиусе примерно от 15 до 20 км). link=https://wikiru.fmeter.ru/index.php/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Image%D0%B2%D1%87%D1%81_%D1%81.png|center|frameless|956x956px
Монтаж на месте эксплуатации
Изделие устанавливается на мачте-опоре на ровной площадке, свободной от препятствий, способных повлиять на показания изделия.
Максимальный угол между точкой крепления метеостанции к опоре и верхней точкой препятствующих объектов должен составлять 45° к горизонтальной поверхности.
Чтобы свести к минимуму эффект разбрызгивания осадков, рекомендуется избегать участков с твердым покрытием, таких как металл, асфальт или бетон. Вместо этого рекомендуется производить установку изделия на низкой траве, гравии, гальке или на мягком грунте. Необходимо избегать площадок на склонах или у крутых откосов, спускающихся в одном направлении (особенно если это направление совпадает с преобладающим направлением ветра) для того, чтобы выбранный участок не вносил существенных искажений в скорость и направление ветра. Не рекомендуется устанавливать изделие на крышах зданий, т.к. это может привести к искажению результатов измерений.
Прежде, чем приступать к установке СОКОЛ-М1, необходимо подготовить монтажную опору для изделия. В качестве опоры должны использоваться металлические трубы или столб с наружным диаметром от 40 до 48 мм.
Монтаж изделия выполняется в следующем порядке:
− распаковать изделие;
− проверить комплектность изделия в соответствии настоящего руководства по эксплуатации. В случае обнаружения некомплектности изделия необходимо сообщить об этом поставщику или организации, осуществляющей комплексное централизованное обслуживание, а станцию СОКОЛ-М1 считать не готовой к использованию;
− проверить составные части изделия на отсутствие повреждений. Для этого необходимо последовательно осмотреть все составные части изделия с целью проверить состояние кабелей питания и интерфейсных кабелей с целью выявления внешних механических повреждений. В случае обнаружения внешних механических повреждений составных частей изделия необходимо сообщить об этом поставщику или организации, осуществляющей комплексное централизованное обслуживание, а метеостанцию считать не готовой к использованию;
− собрать чашечный анемометр;
− установить чашки (4) на юбку (3);
− юбку (3) установить на вал (2);
− закрепить крышку (5) винтом (6) согласно рисунку 6. link=https://wikiru.fmeter.ru/index.php/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Image%D0%B2%D1%84%D1%8B%D0%B22121.png|center|frameless|985x985px − установить анемометр и флюгер на крыло метеостанции и зафиксировать с помощью крепежных гаек (7) согласно рисунку 7.
− подключить интерфейсные кабели анемометра и флюгера к разъемам 7 и 11 по рисунку 7. Опционально датчики ветра могут быть установлены на расстоянии до 10 метров от земли. Возможное расположение датчиков ветра относительно метеостанции СОКОЛ-М1 указано на рисунке 5;
− установить антенны в разъемы 5 и 8 по рисунку 7 согласно маркировке на корпусе изделия;
− установить SIM-карту в разъем 4 и включить метеостанцию двойным поворотом ключа (12). После включения светодиодный индикатор 1 начнет мигать с частотой 3 раза в секунду (метеостанция находится в режиме захвата времени) или 1 раз в 5 секунд (в метеостанции установлено время);
− соединить метеостанцию с ПК с помощью USB-кабеля, идущего в комплекте для подключения метеостанции к ПК согласно рисунку 7 разъем 3;
− установить автономное ПО;
− установить соединение ПО «SokolCFG» и метеостанции, открыв соответствующий COM-порт. В окне программы должны появиться показания с датчиков метеостанции;
− установить основание изделия на монтажную опору. С помощью гаечного ключа размером 13 мм равномерно затянуть крепежные винты;
− отключить изделие от ПК;
− после выполнения вышеуказанных операций изделие готово к работе.
ВНИМАНИЕ! ПРИ ЭТОМ СОЛНЕЧНАЯ ПАНЕЛЬ ИЗДЕЛИЯ ДОЛЖНА БЫТЬ ОРИЕНТИРОВАНА ЛИЦЕВОЙ СТОРОНОЙ СТРОГО В СТОРОНУ ЭКВАТОРА (НА ЮГ В СЕВЕРНОМ ПОЛУШАРИИ ИЛИ НА СЕВЕР - В ЮЖНОМ) ДЛЯ УСТАНОВКИ НУЛЕВОГО ОТСЧЕТА ФЛЮГЕРА* И ПОЛУЧЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОГО КОЛИЧЕСТВА СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ, А ТАКЖЕ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОРРЕКТНОЙ РАБОТЫ ДАТЧИКА ВЛАЖНОСТИ И ТЕМПЕРАТУРЫ. НЕОБХОДИМО ЧТОБЫ ПОД РАДИАЦИОННОЙ ЗАЩИТОЙ НЕ РАСПОЛАГАЛИСЬ ЭЛЕМЕНТЫ КРЕПЛЕНИЯ (КРОНШТЕЙН).
ВНИМАНИЕ! ДОБИТЬСЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО РАСПОЛОЖЕНИЯ ОСНОВАНИЯ ИЗДЕЛИЯ С ПОМОЩЬЮ ПОКАЗАНИЙ В ПО «SOKOLCFG» В ОКНЕ «ПОЛОЖЕНИЕ» (ВКЛАДКА «СОСТОЯНИЕ»). ЗНАЧЕНИЯ ПРОДОЛЬНОГО И ПОПЕРЕЧНОГО УГЛА НАКЛОНА ДОЛЖНЫ ЛЕЖАТЬ В ДИАПАЗОНЕ ±2 ГРАДУСА.
Примечание – *Нулевое положение флюгера задается, когда он направлен в противоположную сторону от лицевой стороны солнечной панели, таким образом, когда солнечная панель направлена на юг, нулевое положение флюгера совпадает с севером!
Расположение и цоколевка разъемов станции
link=https://wikiru.fmeter.ru/index.php/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Image%D0%B2%D1%84%D0%B2_12.png|center|frameless|1009x1009px 1 – индикатор светодиодный,
2 – разъем для подключения внешнего источника питания,
3 – место подключения USB кабеля,
4 – место установки SIM-карты,
5 – разъем для подключения антенны усиленной круговой GSM,
6 – разъем сервисного интерфейса,
7 – разъем для подключения измерителя направления воздушного потока,
8 – разъем для подключения антенны усиленной LoRa,
9 – разъем интерфейса RS-485 MODBUS,
10 – разъем для подключения камеры,
11 – разъем для подключения измерителя скорости воздушного потока,
12 – замок включения/выключения цепи аккумуляторов,
13 – место крепления флюгера,
14 – место крепления анемометра.
Таблица 5 – Цоколевка разъема питания 8-25 VDC
| Номер контакта | Цепь | Цвет провода |
| 1 | +12 | коричневый |
| 2 | GND | синий |
Таблица 6 – Цоколевка разъема Mоdbus
| Номер контакта | Цепь | Цвет провода |
| 1 | A | желто-зеленый |
| 2 | B | коричневый |
| 3 | GND | синий |
Таблица 7 – Цоколевка разъема RS-485
| Номер контакта | Цепь |
| 1 | 5 B |
| 2 | А |
| 3 | В |
| 4 | GND |
| 5 | 12 В |
Монтаж на штатив, мачту, кронштейн и столб
Установка метеостанции СОКОЛ-М1 на штатив, мачту, столб и кронштейн производится по рисунку 8.
Штатив для метеостанции СОКОЛ-М1 в комплект поставки не входит и приобретается отдельно.
Для осуществления монтажа метеостанции на штатив необходимо:
1) Установить штатив в месте осуществления измерений. Неплоскостность верхней головки штатива не должна превышать 0,3 мм. Зафиксировать каждую ножку штатива.
ВНИМАНИЕ! ОБЕСПЕЧИТЬ НЕПОДВИЖНОСТЬ УСТАНОВЛЕННОГО ШТАТИВА.
2) Закрепить на верхней части штатива две скобы трубных МС1.70.10.02 (3), с помощью U–образных болтов (4), шайб (5) и гаек (6);
3) Затянуть крепежные гайки. Не допускается прокручивание метеостанции на центральном столбе. Метеостанцию СОКОЛ-М1, установленную на центральный столб штатива (мачты, кронштейна, столба), закрепить на столб, на мачту. link=https://wikiru.fmeter.ru/index.php/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Image%D0%B2%D1%8B%D1%84%D0%B2_12.png|center|frameless|930x930px
Зарядка аккумуляторной батареи, внешнее питание
Перед началом эксплуатации метеостанции, а также при низком заряде аккумуляторной батареи, необходимо её полностью зарядить. Аккумуляторная батарея, установленная в метеостанции, заряжается от трех источников питания:
− солнечная батарея;
− через разъем USB от внешнего источника питания;
− через разъем 8-25 VDC метеостанции от внешнего источника питания.
Солнечная батарея – альтернативный источник энергии, позволяющий поддерживать работу метеостанции в автономном режиме. Разъемы USB и внешнего питания 12 В предназначены для эффективного заряда встроенной аккумуляторной батареи метеостанции. Для этого ее необходимо подключить к разъему USB ПК или к источнику постоянного тока 12 В.
Полная зарядка аккумуляторных батарей длится до 12 часов от источника постоянного тока. При полном разряде аккумуляторной батареи режим зарядки может составить более 20 часов. При зарядке станции через USB, заряд идет очень медленно (от 12 ч), при глубоком разряде период заряда может занять около суток. Поэтому лучший способ заряда будет от внешнего питания.
Значение заряда аккумуляторной батареи можно проконтролировать либо в конфигураторе «SokolCFG» во вкладке «Состояние», в мобильном приложении «Sokol», а также на сервер Natlogger (поле «Upow»). Аккумуляторная батарея считается полностью заряженной, если напряжение на ней равно порядка 4,15±0,05 В. Аккумуляторная батарея считается разряженной, если напряжение – менее 3,5 В.
Внимание: если станция подключена к внешнему источнику питания, но ключ не переведен в режим ON (то есть не включен внутренний аккумулятор устройства), то зарядка станции производиться не будет.
Для перезапуска станции или ее отключения, необходимо сделать следующее:
1) Отключить внешние источники питания
2) Перевести ключ в положение OFF (если нет необходимости перезапуска, то пропускайте 3 шаг)
3) Перевести ключ из положения OFF в положение ON, после этого еще раз в положение OFF, а после в положение ON.
Подключение дополнительного оборудования
Сокол-ДВП, Сокол-ДВП+Сокол-БМВД
Инструкция по подключению датчика влажности почвы Сокол-ДВП, а также беспроводного модуля Сокол-БМВД
Полезные ссылки
- Видеоинструкция подключения станции по GSM на ПК
- Видеоинструкция настройки станции на сервере Sokolmeteo
- Видеоинструкция настройки станции через ПК
- Видеоинструкция особенностей подключения питания станции
- Видеоинструкция подключения БМВД к станции через ПК
- Видеоинструкция подключения станции по MODBUS
- Видеоинструкция подключения BOLID и его настройка
- Видеоинструкция LoRa WAN: Сокол-М и базовая станция Вега БС 2.2; как подключить и настроить
- Видеоинструкция подключения станции Сокол - М к серверу через USR
- Видеоинструкция подключения станции Сокол - М к серверу через Moxa