DE10057349A1

DE10057349A1 - Rain warning sensor based on measurement and analysis of the sunlight radiation spectrum and the radiation spectrum arising from air borne gases and aerosols, yielding improved rain prediction

Info

Publication number: DE10057349A1
Application number: DE2000157349
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Scheubel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-11-19
Filing date: 2000-11-19
Publication date: 2002-05-23

Abstract

Sensor system for measurement and analysis of the weather quality in which the radiation spectrum of the sunlight and the emitted and transmitted radiation spectrum of gases and aerosols in the atmosphere are measured. The radiation intensities in two wavelength regions of the spectra are used for analysis and from the measured intensities predictions can be made about the probability of rain.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sensorsystem entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a sensor system according to the preamble of Claim 1.

Ein effektives Energiemanagement für Gebäude und der Schutz vor athmosphärischen Einflüssen von ortsfesten und mobilen Einrichtungen und Gegenständen ist nur über eine Information von vorhandenem und zukünftigem Wettergeschehen und Außenklima zuverlässig zu erreichen.Effective energy management for buildings and protection against atmospheric influences of stationary and mobile devices and Objects are only about information of existing and future To reliably achieve weather events and the outside climate.

Es ist bekannt, daß zum Schutz vor zu großer Sonnenbestrahlung Sonnenschutzelemente verwendet werden. Auch Fenster und Oberlichter können zur Lüftung von Gebäuden entsprechend der Sonnenbestrahlung geöffnet und geschlossen werden.It is known to protect against excessive sun exposure Sun protection elements are used. Windows and skylights can also opened for ventilation of buildings according to the sun exposure and getting closed.

Bei gegenwärtig eingesetzten Steuergeräten für die Sonnenschutzelemente wird die Belichtungsstärke integral über einen breiten Wellenlängenbereich des eingestrahlten Sonnenlichts gemessen und bewertet.With currently used control devices for the sun protection elements, the Illuminance integral over a wide range of wavelengths irradiated sunlight measured and evaluated.

Ein anderes Meßkonzept zur Steuerung von Scheibenwischern für Kraftfahrzeuge mißt optoelektronisch das von Regentropfen auf Windschutzscheiben ausgekoppelte oder reflektierte Licht.Another measurement concept for controlling windshield wipers for motor vehicles optoelectronically measures that of raindrops on windshields decoupled or reflected light.

Vorhandene, gegenwärtig produzierte Steuergeräte für Markisen sowie für die Steuerung von Scheibenwischern von Automobilen können Regen erst signalisieren, wenn sich Niederschlag bildet; in vielen Fällen ist dann der Schaden durch Regen schon entstanden. Bei diesen Steuergeräten wird lediglich die gemittelte Umgebungshelligkeit in Verbindung mit der Außentemperatur gesetzt. Häufig tritt aber die Situation ein, daß Sonnenstrahlung durch eine Wolkenlücke fällt oder daß trotz hellem Sonnenschein Regen durch starken Wind von einer entfernten Wolke herangetrieben wird. In diesen Fällen sind die vorhandenen Steuergeräte nicht der Lage, den Regen zu melden. Nur mit Hilfe einer störanfälligen und energieverzehrenden Leitfähigkeitsmessung kann dies während des Niederschlags nachträglich gemessen werden.Existing, currently produced control units for awnings and for the Controlling windshield wipers of automobiles can only rain signal when precipitation forms; then in many cases the damage already created by rain. With these control units only the averaged ambient brightness in connection with the outside temperature. But often the situation arises that solar radiation through a cloud gap falls or that despite bright sunshine rain from strong wind from one distant cloud is driven. In these cases, the existing ones Control units unable to report the rain. Only with the help of one This can be caused by interference-prone and energy-consuming conductivity measurements of the precipitation can be measured subsequently.

Regen bzw. schlechtes Wetter sollten möglichst vor dem Eintreffen von Regen, Hagel, Schneefall oder dessen Begleiterscheinungen gemessen werden können. Aufgabe der Erfindung ist es, aufkommenden Regen, Hagel, Schneefall oder schlechtes Wetter bereits vor dessen Entstehen zu signalisieren, lange bevor erste Niederschläge am Boden eintreffen. Diese Aufgabe wird durch ein Sensorsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Rain or bad weather should if possible before the arrival of rain, Hail, snowfall or its side effects can be measured. The object of the invention is to prevent rain, hail, or snow to signal bad weather before it starts, long before the first Precipitation arrive on the ground. This task is performed by a sensor system solved with the features of claim 1.

Seit langem ist bekannt, daß das Strahlungsspektrum der Sonne nach dem Passieren der atmosphärischen Luftmasse Absorptionslinien aufweist. Diese Absorptionslinien werden von Gasen und Aerosolteilchen der Atmosphäre, u. a. auch vom Wassergehalt der Luft, verursacht, siehe Bild 1.It has long been known that the radiation spectrum of the sun has absorption lines after passing through the atmospheric air mass. These absorption lines are caused by gases and aerosol particles in the atmosphere, including the water content of the air, see Figure 1.

Mit einem kommerziellen Spektrometer wurde das Spektrum des Himmels bei schönem, sonnigem Wetter mit blauem Himmel aufgenommen, siehe Bild 2. In Bild 3 ist dagegen das entsprechende Spektrum des Himmels an einem grauen, trüben Tag mit Dauerregen aufgenommen worden. Die Spektren unterscheiden sich deutlich. Bei schönem Wetter ist eine starke Bevorzugung der blauen Anteile des Spektrums zu finden; bei schlechtem Wetter zeigt sich eine starke Rotverschiebung des Spektrums mit starken Absoptionsbanden am Rande des sichtbaren, roten Bereichs und im Gebiet des infraroten Spektralgebiets.With a commercial spectrometer, the spectrum of the sky was recorded in nice, sunny weather with a blue sky, see Figure 2. In contrast, in Figure 3 the corresponding spectrum of the sky was recorded on a gray, cloudy day with continuous rain. The spectra differ significantly. When the weather is nice, there is a strong preference for the blue parts of the spectrum; in bad weather there is a strong red shift of the spectrum with strong absorption bands at the edge of the visible, red area and in the area of the infrared spectral area.

Mit der Messung der Strahlungsintensitäten im blauen Bereich des Spektrums und/oder im roten und infraroten Bereich des Spektrums lassen sich diese Werte ins Verhältnis setzen, und somit läßt sich die Form des Spektrums unabhängig von dessen Gesamtstrahlungsintensität bestimmen. Bei einem Verhältnis kleiner als 1,5 ist mit schlechtem Wetter zu rechnen; ein Verhältnis größer als 1,5 bedeutet schönes Wetter. Mit Hilfe der Theorie der Rayleigh-Streuung von Gasmolekülen der Atmosphäre und der Mie-Streuung an Aerosolteilchen in der Luft läßt sich die Anwesenheit von Wolken und der Gehalt von Wasserdampf in der Atmosphäre bestimmen.By measuring the radiation intensities in the blue area of the spectrum and / or in the red and infrared region of the spectrum, these values can be in relation, and thus the shape of the spectrum can be independent of determine its total radiation intensity. At a ratio less than 1.5 bad weather is to be expected; means a ratio greater than 1.5 nice weather. Using the theory of Rayleigh scattering of gas molecules the atmosphere and the Mie scattering of aerosol particles in the air Presence of clouds and the content of water vapor in the atmosphere determine.

Diese Aufgabe wird gelöst, indem die Strahlungsintensitäten zweier signifikanter, schmalbandiger Spektrallinien, beispielsweise bei den zentralen Wellenlängen von 458 nm und 750 nm, gemessen werden. Durch das Verhältnis der Strahlungsintensitäten ist das Meßverfahren nur abhängig von den relativen Strahlungsintensitäten der Spektrallinien, aber nicht mehr von der Gesamtstrahlungsintensität. Das Verhältnis der Strahlungsintensitäten der Spektrallinien wird zusammen mit anderen Meßgrößen, wie Innentemperatur (im Gebäude bzw. geschlossenem Raum), Außentemperatur, Windgeschwindigkeit, Luftdruck, über einen speziellen, mathematischen Algorithmus bewertet und schließlich eine Regenwahrscheinlichkeit berechnet.This task is solved by the radiation intensities of two significant, narrow-band spectral lines, for example at the central wavelengths of 458 nm and 750 nm can be measured. By the ratio of Radiation intensities, the measuring method is only dependent on the relative Radiation intensities of the spectral lines, but no longer from that Total radiation intensity. The ratio of the radiation intensities of the Spectral lines are measured together with other parameters, such as internal temperature (in Building or enclosed space), outside temperature, wind speed, Air pressure, assessed using a special, mathematical algorithm and finally calculated a chance of rain.

Die Amplituden der Spektrallinien, die Windgeschwindigkeit und die Außentemperatur werden von einem wasserdichten Außensensor mit freier Sichtverbindung zum Himmel erfaßt. Die Sonnentemperatur und der Luftdruck wird vom Auswertegerät gemessen; hier befindet sich ein leistungsfähiger Mikrocontroller mit A/D-Umsetzung zur Bewertung der Meßgrößen.The amplitudes of the spectral lines, the wind speed and the Outside temperature are measured by a waterproof outdoor sensor with free Line of sight to the sky captured. The sun temperature and air pressure is measured by the evaluation device; here is a powerful one Microcontroller with A / D conversion for evaluating the measured variables.

Mit dem Sensorsystem kann aufkommendes schlechtes Wetter, Regen, Hagel und Schnee bereits vor deren Entstehung signalisiert werden, lange bevor die ersten Niederschläge am Boden eintreffen. Eine Regenwahrscheinlichkeit kann dann direkt zwischen 0. . .100% über die LCD-Anzeigeeinheit ausgegeben und ab einem wählbaren Grenzwert können über Schaltausgänge Aktionen ausgelöst werden. Beispielsweise können damit Sonnenschutzelemente rechtzeitig in Sicherheit gebracht werden. With the sensor system, bad weather, rain, hail and Snow is signaled before it starts, long before the first Precipitation arrive on the ground. A chance of rain can then directly between 0.. .100% output via the LCD display unit and from one selectable limit value, actions can be triggered via switching outputs. For example, sun protection elements can be brought to safety in good time to be brought.

Der Windgeschwindigkeitssensor arbeitet ohne bewegliche Teile nach einem thermischen Prinzip und ist nicht so leicht zerstörbar wie die üblicherweise verwendeten Kreuzschalenanemometer. Das thermische Anemometer arbeitet mit zwei 1000-Ω-Platin-Dünnschichtmeßwiderständen auf einem Glassubstrat; ein Meßwiderstand korrigiert das analoge Ausgangssignal hinsichtlich der Lufttemperatur; der zweite Meßwiderstand wird auf eine konstante Übertemperatur mit ca. 10 mA elektrisch beheizt. Die verwendeten Meßwiderstände haben eine sehr geringe Wärmekapazität; die Halterung der Meßwiderstände ist auf minimale Wärmeleitung optimiert. Dies erlaubt kleinste Energieaufnahme und eine schnelle Ansprechgeschwindigkeit auf Veränderung der Windgeschwindigkeit. Mit herkömmlichen Kreuzschalenanemometern ist dies nicht möglich.The wind speed sensor works with no moving parts thermal principle and is not as easily destructible as the usual one cross-cup anemometer used. The thermal anemometer works with two 1000 Ω platinum thin-film measuring resistors on a glass substrate; on Measuring resistor corrects the analog output signal with regard to the Air temperature; the second measuring resistor is at a constant Overheating electrically heated with approx. 10 mA. The used Measuring resistors have a very low heat capacity; the bracket of the Measuring resistors are optimized for minimal heat conduction. This allows the smallest Energy consumption and a quick response to changes in the Wind speed. This is not the case with conventional cross-shell anemometers possible.

Die verwendeten, busfähigen, digitalen Temperatursensoren sind im Prinzip auf beliebig viele Meßstellen erweiterbar. Das Sensorsystem ist besonders energiesparend konzipiert. Über eine serielle Druckerschnittstelle können alle Meßwerte und Aktionen direkt protokolliert werden. Sonnenschutzelemente können auch über eine am Auswertegerät befindliche Tastatur manuell betätigt werden. Mit Hilfe der Meßgrößen und des mathematischen Algorithmus kann dann die manuelle Betätigung korrigiert und die Sonnenschutzelemente geschützt werden. Das Sensorsystem kann auch als Wetterstation verwendet werden. In principle, the bus-compatible, digital temperature sensors used are open any number of measuring points can be expanded. The sensor system is special designed to save energy. Via a serial printer interface all Measured values and actions can be logged directly. Sun protection elements can also be operated manually using a keyboard on the evaluation unit become. Then with the help of the measured variables and the mathematical algorithm corrected the manual operation and protected the sun protection elements become. The sensor system can also be used as a weather station.

Description of an embodiment

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist speziell für die Markisensteuerung von Wintergärten konzipiert. Es wird im Folgenden beschrieben. In Bild 4 ist eine Gesamtansicht des Regenwarnsensors dargestellt.An embodiment of the invention is specially designed for the awning control of conservatories. It is described below. Figure 4 shows an overall view of the rain warning sensor.

Der Außensensor 20 ist mit einer um zwei zueinander senkrechte Achsen mit freier Sichtverbindung zum Himmel so zu befestigen, daß das auf den oberen Deckel des wasserdichten Gehäuses 1 befestigte Glasfenster 2 möglichst senkrecht nach oben zeigt, aber nicht direkt in Richtung der Sonnenstrahlung.The outside sensor 20 is to be fastened with two axes perpendicular to each other with a free line of sight to the sky, so that the glass window 2 attached to the upper cover of the waterproof housing 1 points as vertically as possible upwards, but not directly in the direction of the solar radiation.

Hinter dem Glasfenster sitzen zwei Streulichtblenden 3 aus lichtabsorbierendem Material in Form von Rohrstücken. Die Streulichtblenden sorgen dafür, daß Licht nur entlang der Rohrachse eindringen kann; seitlich der Rohrachse eingestrahltes direktes Sonnenlicht wird absorbiert. Am Ende der Streulichtblenden sind zwei Interferenzfilter 4 befestigt. Hinter den Interferenzfiltern sind zwei Fototransistoren 5 mit einer an die Streulichtblenden angepaßten Richtcharakteristik montiert. Direkt hinter dem Glasfenster 2 ist eine Fotodiode 6 zur Messung der diffusen Strahlungsleistung der Sonne befestigt. Die elektrischen Signale der Fotodiode 6 und der Fototransistoren 5 werden mit einer Vorverstärker-Elektronik 7 auf das Verbindungskabel 13 geleitet. Das thermische Anemometer 21 dient der Messung der Windgeschwindigkeit. Es besteht aus zwei 1000-Ω-Platin- Dünnschichtmeßwiderständen auf einem Glassubstrat 8. Diese sind in die Längsschlitze einer Platine 22 waagerecht auf dünnen Metralldrähten eingelötet. Die dünnen Metalldrähte dienen der thermischen Entkopplung zwischen den Meßwiderständen 8 und der Platine 22. Der dicht am Außensensor 20 sitzende Meßwiderstand mißt die Lufttemperatur und stellt über die Elektronik 7 eine konstante Übertemperatur am äußeren Meßwiderstand sicher. Die beiden Platin- Dünnschichtmeßwiderstände 8 sind direkt der am Außensensor vorbeiströmenden Luft ausgesetzt. Die am äußeren Meßwiderstand benötigte Spannung zur Einstellung der konstanten Übertemperatur wird in Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit mittels der Elektronik 7 mit dem Verbindungskabel 13 auf das Auswertegerät 19 geleitet. Die Meßwiderstände 8 sind zum Schutz vor Regen von oben mit einem gebogenen Regenschutzblech 9 und zum mechanischen Schutz von unten mit einem planen Lochblech 10 so eingeschlosssen, daß die zu messende Luftströmung fast ungehindert an den Meßwiderständen 8 vorbeiströmen kann.Behind the glass window are two lens hoods 3 made of light-absorbing material in the form of pipe sections. The lens hoods ensure that light can only penetrate along the tube axis; Direct sunlight shining in to the side of the tube axis is absorbed. At the end of the lens hood, two interference filters 4 are attached. Behind the interference filters, two phototransistors 5 are mounted with a directional characteristic adapted to the lens hoods. A photodiode 6 for measuring the diffuse radiation power of the sun is attached directly behind the glass window 2 . The electrical signals from the photodiode 6 and the phototransistors 5 are conducted to the connecting cable 13 using preamplifier electronics 7 . The thermal anemometer 21 is used to measure the wind speed. It consists of two 1000 Ω platinum thin-film measuring resistors on a glass substrate 8 . These are soldered horizontally into the longitudinal slots of a circuit board 22 on thin metal wires. The thin metal wires are used for thermal decoupling between the measuring resistors 8 and the circuit board 22 . The measuring resistor located close to the external sensor 20 measures the air temperature and ensures a constant excess temperature at the external measuring resistor via the electronics 7 . The two platinum thin-film measuring resistors 8 are directly exposed to the air flowing past the outside sensor. The voltage required at the external measuring resistor for setting the constant excess temperature is conducted as a function of the wind speed by means of the electronics 7 with the connecting cable 13 to the evaluation device 19 . The measuring resistors 8 are so protected from rain from above with a curved rain protection plate 9 and for mechanical protection from below with a flat perforated plate 10 that the air flow to be measured can flow past the measuring resistors 8 almost unhindered.

Der Außentemperatursensor 11 ist in einem Edelstahlzylinder gekapselt und besteht aus einem integrierten, busfähigen, digitalen Temperatursensor. Das digitale Temperatursignal wird ebenso über das Verbindungskabel 13 auf das Auswertegerät 19 geleitet.The outside temperature sensor 11 is encapsulated in a stainless steel cylinder and consists of an integrated, bus-compatible, digital temperature sensor. The digital temperature signal is also routed to the evaluation device 19 via the connecting cable 13 .

Am Auswertegerät 19 (siehe Bild 5) wird das Verbindungskabel 13 angeschlossen. Ebenso wird das Gesamtmeßsystem des Regenwarnsensors über das Versorgungskabel 15 mit elektrischer Energie (24 VDC, ca. 110 mA) versorgt. Das Versorgungskabel 15 beinhaltet auch zwei Signalleitungen der Open-Collector- Schaltausgänge 7 (siehe Bild 5) und zwei Steuerleitungen für extern anschließbare Drucktasten. Über die serielle RS-232-Druckerschnittstelle 14 sind alle Meßwerte und Ausgaben des Regenwarnsensors als Protokoll mit Datum und Uhrzeit darstellbar. Am Auswertegerät 19 ist auch ein Innentemperatursensor 16, der aus einem weiteren, integrierten, busfähigen, digitalen Temperatursensor besteht, anschließbar. The connecting cable 13 is connected to the evaluation device 19 (see Figure 5). Likewise, the overall measuring system of the rain warning sensor is supplied with electrical energy (24 VDC, approx. 110 mA) via the supply cable 15 . The supply cable 15 also contains two signal lines of the open collector switching outputs 7 (see Figure 5) and two control lines for externally connectable push buttons. All measured values and outputs of the rain warning sensor can be represented as a protocol with date and time via the serial RS-232 printer interface 14 . An internal temperature sensor 16 , which consists of a further, integrated, bus-compatible, digital temperature sensor, can also be connected to the evaluation device 19 .

Am Auswertegerät 19 können über eine LCD-Anzeige alle Meßwerte und Meldungen des Regenwarnsensors ausgegeben werden. Die Wahl der Meldungen der LCD-Anzeige 17 und die manuelle Steuerung der Open-Collector- Schaltausgänge 7 (siehe Bild 5) sind über die Tastatur 18 einzugeben.All measured values and messages of the rain warning sensor can be output on the evaluation device 19 via an LCD display. The selection of the messages on the LCD display 17 and the manual control of the open collector switching outputs 7 (see Figure 5) must be entered via the keyboard 18 .

Bild 5 zeigt ein Blockschaltbild des Auswertegeräts. Die Eingangssignale des Verbindungskabels 13 (siehe Bild 4) werden über EMV-Filter 1 geleitet. Das EMV-Filter 2 dient der Versorgung des Außensensors 20 (siehe Bild 4). Die gefilterten Eingangssignale und das Signal des Luftdrucksensors 3 werden über einen A/D-Umsetzer 4 in ein 12-bit-Signal umgesetzt. Ein leistungsfähiger Mikrocontroller 6 verarbeitet über einen speziellen, mathematischen Algorithmus die 12-bit-Signale. Der Mikrocontroller 6 registriert die Eingaben über die Tastatur 18 (siehe Bild 4) und steuert die LCD-Anzeige 17 (siehe Bild 4). Auch steuert der Mikrocontroller 6 die Open-Collector-Ausgänge 7 und angeschlossenene Markisenmotoren. Das Netzteil 5 versorgt den gesamten Regenwarnsensor über ein externes Netzteil, das eine ungeregelte 24-VDC-Spannung und einen Strom von ca. 110 mA liefert. Figure 5 shows a block diagram of the evaluation device. The input signals of the connection cable 13 (see Figure 4) are routed via EMC filter 1 . The EMC filter 2 is used to supply the external sensor 20 (see Figure 4). The filtered input signals and the signal of the air pressure sensor 3 are converted into a 12-bit signal via an A / D converter 4 . A powerful microcontroller 6 processes the 12-bit signals using a special, mathematical algorithm. The microcontroller 6 registers the inputs via the keyboard 18 (see figure 4) and controls the LCD display 17 (see figure 4). The microcontroller 6 also controls the open collector outputs 7 and connected awning motors. The power supply unit 5 supplies the entire rain warning sensor via an external power supply unit, which supplies an unregulated 24 VDC voltage and a current of approx. 110 mA.

Der Außensensor 20 und das Auswertegerät 19 können auch mit Hilfe einer Funkübertragung verbunden werden. Der Außensensor 20 muß dann entweder mit einer externen Energiequelle verbunden werden oder aber mit Hilfe von Solarzellen versorgt werden.The outside sensor 20 and the evaluation device 19 can also be connected with the aid of a radio transmission. The external sensor 20 must then either be connected to an external energy source or be supplied with the aid of solar cells.

Der Außensensor 20 und das Auswertegerät 19 (siehe Bild 4) können auch in einem gemeinsamen Modul vereinigt werden. Das Modul muß dann wie der Außensensor 20 mit freier Sichtverbindung zum Himmel montiert werden. Auch ist eine Einkopplung des zu messenden Lichts mit Hilfe von Lichtwellenleitern möglich. Die Lichtwellenleiter müssen dann nur auf der Seite der Lichteinkopplung außerhalb des Gebäudes bzw. des geschlossenen Raumes eine freie Sichtverbindung zum Himmel haben. Das andere Ende des Lichtwellenleiters wird dann an das Modul innerhalb eines Gebäudes bzw. eines geschlossenen Raumes angeschlossen.The outdoor sensor 20 and the evaluation device 19 (see Figure 4) can also be combined in a common module. The module must then be installed like the outdoor sensor 20 with a clear line of sight to the sky. It is also possible to couple the light to be measured with the aid of optical fibers. The optical fibers must then only have a clear line of sight to the sky on the side of the light coupling outside the building or the enclosed space. The other end of the fiber optic cable is then connected to the module inside a building or a closed room.

Claims

1. Sensor system for measuring and evaluating the weather quality, characterized in that the radiation spectrum of sunlight and the emitted and transmitted radiation spectrum of gases and aerosol particles in the atmosphere are measured.

2. Sensor system according to claim 1, characterized in that the Radiation intensities of two wavelength ranges of sunlight and Gases and aerosol particles in the atmosphere to evaluate the Radiation spectrum can be measured.

3. Sensor system according to claim 1 or 2, characterized in that the Radiation intensities of the central wavelengths 458 nm and 750 nm are related to each other and an assessment of the Radiation spectrum independent of that arriving on the ground Total radiation intensity of sunlight and gases and Aerosol particles in the atmosphere are possible.

4. Sensor system according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the Ratio of radiation intensities at both central wavelengths 458 nm and 750 nm for nice, dry weather a value greater than 1.5 and represents a value less than 1.5 for bad, rainy weather.

5. Sensor system according to claim 1, 2, 3 and 4, characterized in that the measured ratio of the radiation intensities of the two central ones Wavelengths 458 nm and 750 nm together with that on the ground total radiation intensity of sunlight and gases and Aerosol particles in the atmosphere are rated and therefore Rain probability is calculated.

6. Sensor system according to claim 1, 2, 3, 4 and 5, characterized in that the probability of rain using the theory of Rayleigh scattering and the Mie scatter is calculated.

7. Sensor system according to claim 1, 2, 3, 4, 5 and 6, characterized in that bad weather can be signaled in advance before rain, Hail, snow arrive on the ground.

8. Sensor system according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the radiation spectrum of sunlight and that emitted and transmitted radiation spectrum of gases and Aerosol particles of the atmosphere on the ground also with the help of a Glass fiber coupling or measured using a microspectrometer can be.

9. Sensor system according to one of the preceding claims, characterized characterized in that other measured variables such as outside temperature, Wind speed, indoor temperature and air pressure to evaluate the Chance of rain can be used.

10. Sensor system according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the wind speed with a thermal Anemometer with constant overtemperature is measured without use moving, wearable and therefore easily destructible parts.

11. Sensor system according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the digital temperature sensors are bus-compatible and therefore can in principle be expanded to any number of measuring points.

12. Sensor system according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the measuring system is designed to save energy (24 VDC, approx. 110 mA supply).

13. Sensor system according to one of the preceding claims, characterized characterized that all messages and measured values over a Printer interface can be output.

14. Sensor system according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the external sensor and evaluation unit also in one module can be united.

15. Sensor system according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the coupling of the radiation spectrum of the Sunlight and the emitted and transmitted radiation spectrum of Gases and aerosol particles in the atmosphere also with the help of Optical fibers can be made.

16. Sensor system according to one of the preceding claims, characterized characterized that sun protection elements manually and automatically extended or brought to safety from rain and bad weather can.