功能设计在方案设计阶段进行，紧随电气总体方案设计之后。依据电气总体方案，明确机械构件应完成的基本功能，并确定机械结构总体方案。机械构件必须具备的基本功能是：将传感器、采集器、外部设备等部件固定在的位置；将用于电气连接的连接器固定在合适的位置；对电气部件和其他需要保护的部件提供保护。
1、采集器
安装在采集机箱内。采集机箱中除安装采集器外常安装部分外部设备，有监测采集器重要电路的内置监测设备、防止电磁骚扰的抗干扰件、连接通信网的通信终端设备、对蓄电池充电用的控制器等。这些部件或设备应在机箱内有序排列，通过支架、安装板等牢固地固定在机箱的壳体上。
2、风传感器
风杆把风传感器定位在离地10～12m的高度，风杆由钢丝绳拉住，钢丝绳的下端则扣住埋在泥中的能承受拉力的水泥基座。
3、电气连接
采集器与传感器、外部设备间是通过线缆和连接器实现电气连接的，采集器内部的各电子电气部件也是通过线缆和连接器实现电气连接的，线缆和连接器的固定成为机械设计的一部分。
4、防护
机械结构件应对电气部件提供足够的保护，各种应用情况下的保护包括：贮存、运输、安装、使用、维护等。比较复杂的是质量特性设计，如：在恶劣环境条件下以及船用、地面车辆使用条件下的保护，它涉及自动气象站的环境适应性、电磁兼容性、安全性等特性。
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