校園全自動氣象站配置方案。

一、核心硬件配置

（一）氣象傳感器

基礎(chǔ)要素 ：應(yīng)配備風速、風向、空氣溫度、濕度、大氣壓力、雨量以及光照強度傳感器，這些為基礎(chǔ)標配。各傳感器精度需符合國家氣象儀器標準，其中溫度精度控制在 ±0.3℃，濕度精度為 ±2%RH，風速精度達 ±0.1m/s，雨量精度為 ±0.2mm。

擴展要素 ：可根據(jù)教學實際需求選配土壤溫濕度、紫外線輻射、蒸發(fā)量、二氧化碳、PM2.5、噪聲等傳感器，以豐富氣象監(jiān)測要素，滿足多樣化的教學和科研需求。

（二）采集器

采集器應(yīng)支持多通道輸入，具備強大的數(shù)據(jù)處理和存儲能力，能夠存儲歷史數(shù)據(jù)，并且可以實時將數(shù)據(jù)傳輸至云平臺或本地服務(wù)器，確保數(shù)據(jù)的及時性和完整性，便于后續(xù)的數(shù)據(jù)分析與研究。

（三）通訊模塊

通訊模塊需具備靈活的傳輸方式，支持有線（RS485/USB）、無線（GPRS/4G）或局域網(wǎng)傳輸，以適應(yīng)不同的校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和數(shù)據(jù)傳輸需求。同時，數(shù)據(jù)上傳間隔應(yīng)可調(diào)節(jié)，可根據(jù)實際需要在 30 秒至數(shù)小時之間進行設(shè)置，以平衡數(shù)據(jù)更新頻率和網(wǎng)絡(luò)資源占用。

（四）顯示終端

為便于學生直觀查看實時氣象數(shù)據(jù)，應(yīng)配備 7 寸觸控屏或戶外 LED 顯示屏。觸控屏操作便捷，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的多樣化展示和查詢；戶外 LED 顯示屏則能在室外環(huán)境下清晰顯示關(guān)鍵氣象信息，方便學生隨時隨地了解校園氣象狀況。

（五）供電系統(tǒng)

太陽能供電 ：標配 30W - 100W 太陽能板搭配鉛酸蓄電池組合，利用太陽能為氣象站提供穩(wěn)定電力。同時，支持 MPPT 自動功率跟蹤技術(shù)，以提高太陽能的轉(zhuǎn)換效率，確保在不同光照條件下都能穩(wěn)定供電。

備用電源 ：為應(yīng)對極端天氣等特殊情況，可選配交流 220V 或直流 12V 供電作為備用電源，保障氣象站設(shè)備在任何情況下都能正常運行，避免數(shù)據(jù)中斷或丟失。

二、氣象觀測支架

氣象觀測支架的高度一般選擇 2 - 3 米的碳鋼支架。這樣的高度既能避免因過高而帶來的安全隱患，又方便學生進行觀察和設(shè)備維護。若教學或科研中有分層監(jiān)測的需求，如進行高空探測等，可配置 10 米以上的桅桿，以滿足更復(fù)雜的氣象監(jiān)測要求。

三、防護裝置

防護箱 ：所有設(shè)備應(yīng)置于具備 IP65 防護等級的防護箱內(nèi)。IP65 防護等級能夠有效防止灰塵侵入以及雨水對設(shè)備的損害，確保設(shè)備在各種惡劣天氣環(huán)境下，如暴雨、沙塵等，依然能夠穩(wěn)定運行，延長設(shè)備使用壽命。

防雷設(shè)施 ：在雷電多發(fā)區(qū)域，可以加裝避雷針或接地裝置。這可以有效引導和泄放雷電電流，保護氣象站設(shè)備免受雷擊損壞，保障設(shè)備和人員的安全。

四、軟件與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

（一）人工觀測輔助設(shè)備

傳統(tǒng)儀器 ：配置干濕球溫度計、翻斗式雨量筒等傳統(tǒng)氣象觀測儀器，為學生提供動手實踐的機會，讓他們了解和掌握基礎(chǔ)的氣象觀測方法，增強實踐能力和對氣象知識的直觀感受。

氣象直播室 ：結(jié)合校園社團活動，增設(shè)氣象直播室。學生可以在這里開展氣象播報職業(yè)體驗，將實際觀測到的氣象數(shù)據(jù)通過直播的方式分享給校園師生，提升學生對氣象知識的興趣和關(guān)注度，同時也鍛煉了學生的溝通和表達能力。

（二）數(shù)據(jù)接收與分析軟件

PC 端軟件 ：應(yīng)具備強大的數(shù)據(jù)處理和展示功能。能夠?qū)崟r接收氣象站傳輸過來的數(shù)據(jù)，并以直觀的圖表形式呈現(xiàn)，方便師生快速了解氣象變化趨勢。同時，軟件要支持數(shù)據(jù)的存儲、查詢、統(tǒng)計和導出功能，便于師生根據(jù)特定需求進行深入的數(shù)據(jù)分析和研究，還能生成各類專業(yè)報表，為教學和科研提供有力的數(shù)據(jù)支持。

移動端 APP ：方便用戶隨時隨地通過手機等移動設(shè)備查看實時氣象數(shù)據(jù)和設(shè)備運行狀態(tài)。用戶還可以在 APP 上設(shè)置預(yù)警功能，當氣象數(shù)據(jù)超出設(shè)定的閾值時，能及時收到通知，以便采取相應(yīng)的措施。此外，APP 應(yīng)支持數(shù)據(jù)下載和分享功能，方便用戶將數(shù)據(jù)分享給其他需要的人或平臺。

云平臺 ：提供全面的數(shù)據(jù)管理服務(wù)，包括數(shù)據(jù)的存儲、備份、可視化、分析挖掘等功能。通過 4G 網(wǎng)絡(luò)實時上傳數(shù)據(jù)，實現(xiàn)遠程管理和數(shù)據(jù)共享，讓校園內(nèi)不同部門和人員都能方便快捷地獲取校園氣象信息，打破信息孤島，促進校園氣象數(shù)據(jù)的充分利用和交流。

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