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(chu)要素(su) ：應配備風(feng)速(su)、風(feng)向、空(kong)氣(qi)(qi)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)、濕度(du)(du)(du)(du)、大氣(qi)(qi)壓力、雨量(liang)以及光照強度(du)(du)(du)(du)傳感器(qi)(qi)，這(zhe)些為(wei)基礎(chu)標(biao)配。各(ge)傳感器(qi)(qi)精度(du)(du)(du)(du)需符合(he)國家氣(qi)(qi)象儀器(qi)(qi)標(biao)準，其中溫(wen)度(du)(du)(du)(du)精度(du)(du)(du)(du)控制(zhi)在(zai) ±0.3℃，濕度(du)(du)(du)(du)精度(du)(du)(du)(du)為(wei) ±2%RH，風(feng)速(su)精度(du)(du)(du)(du)達(da) ±0.1m/s，雨量(liang)精度(du)(du)(du)(du)為(wei) ±0.2mm。

擴展(zhan)要素 ：可(ke)根據教學實際需求(qiu)(qiu)選配土壤溫濕度(du)、紫外線輻射、蒸(zheng)發量、二(er)氧(yang)化碳(tan)、PM2.5、噪聲等傳(chuan)感器，以豐富氣象監測要素，滿(man)足多樣化的教學和(he)科研需求(qiu)(qiu)。

（二）采集器

采(cai)集器(qi)應支持多通(tong)道輸入，具(ju)備強(qiang)大(da)的(de)數據(ju)處理和(he)存儲能力，能夠存儲歷史數據(ju)，并且(qie)可以(yi)實時將數據(ju)傳輸至(zhi)云平(ping)臺(tai)或(huo)本地服務器(qi)，確保數據(ju)的(de)及時性和(he)完整性，便于后(hou)續的(de)數據(ju)分析與研究。

（三）通訊模塊

通(tong)訊模塊需(xu)具備靈活的傳輸方(fang)式，支持(chi)有線（RS485/USB）、無線（GPRS/4G）或局域網(wang)傳輸，以(yi)適(shi)應不同的校園網(wang)絡(luo)環境和數(shu)據(ju)傳輸需(xu)求(qiu)。同時，數(shu)據(ju)上傳間隔應可調節(jie)，可根據(ju)實際需(xu)要在(zai) 30 秒(miao)至數(shu)小時之間進行(xing)設置，以(yi)平衡數(shu)據(ju)更新(xin)頻率和網(wang)絡(luo)資源占用(yong)。

（四）顯示終端

為便于學生(sheng)直觀查(cha)看實(shi)時氣象數(shu)據，應配備 7 寸觸控屏(ping)(ping)(ping)或戶外(wai) LED 顯示(shi)屏(ping)(ping)(ping)。觸控屏(ping)(ping)(ping)操(cao)作便捷，可實(shi)現(xian)數(shu)據的多樣化展示(shi)和查(cha)詢；戶外(wai) LED 顯示(shi)屏(ping)(ping)(ping)則能在室外(wai)環境下清晰顯示(shi)關鍵氣象信(xin)息，方(fang)便學生(sheng)隨時隨地了解(jie)校園氣象狀(zhuang)況。

（五）供電系統

太(tai)(tai)陽能(neng)(neng)(neng)供(gong)電 ：標配 30W - 100W 太(tai)(tai)陽能(neng)(neng)(neng)板(ban)搭配鉛酸蓄(xu)電池組合，利用太(tai)(tai)陽能(neng)(neng)(neng)為氣象站提供(gong)穩定電力。同時，支(zhi)持(chi) MPPT 自動功率(lv)跟蹤技術，以提高太(tai)(tai)陽能(neng)(neng)(neng)的轉換效率(lv)，確(que)保在不同光照(zhao)條件下(xia)都能(neng)(neng)(neng)穩定供(gong)電。

備用(yong)電(dian)源(yuan) ：為(wei)應對極端(duan)天氣等特殊情況，可(ke)選配(pei)交流(liu) 220V 或(huo)直流(liu) 12V 供電(dian)作為(wei)備用(yong)電(dian)源(yuan)，保障(zhang)氣象站設備在任何情況下都能正常(chang)運行，避免數據中斷或(huo)丟失(shi)。

二、氣象觀測支架

氣(qi)象觀測支(zhi)架的高度(du)一般選擇 2 - 3 米的碳鋼支(zhi)架。這樣的高度(du)既能避(bi)免(mian)因過高而(er)帶(dai)來的安全(quan)隱患，又方便(bian)學生(sheng)進(jin)行觀察(cha)和設備(bei)維(wei)護。若(ruo)教學或科研中有分層監測的需求(qiu)，如(ru)進(jin)行高空探測等，可(ke)配(pei)置 10 米以(yi)上的桅桿，以(yi)滿(man)足更復雜的氣(qi)象監測要求(qiu)。

三、防護裝置

防護箱 ：所有設備(bei)應置于具備(bei) IP65 防護等級的防護箱內。IP65 防護等級能夠有效防止灰塵侵入以及雨(yu)水(shui)對設備(bei)的損害，確保(bao)設備(bei)在各種(zhong)惡劣(lie)天氣(qi)環境下，如暴雨(yu)、沙塵等，依然能夠穩(wen)定運行，延長設備(bei)使(shi)用(yong)壽命(ming)。

防(fang)雷設(she)施(shi) ：在雷電多發區(qu)域，可以加裝(zhuang)避(bi)雷針或接地裝(zhuang)置。這可以有效(xiao)引導和泄放雷電電流，保護氣(qi)象(xiang)站(zhan)設(she)備免受雷擊損壞，保障設(she)備和人(ren)員(yuan)的(de)安全。

四、軟(ruan)件(jian)與數據(ju)管理系統

（一(yi)）人(ren)工觀測輔(fu)助(zhu)設備

傳(chuan)統(tong)儀器 ：配置干濕球溫度計、翻斗式雨量筒(tong)等傳(chuan)統(tong)氣象(xiang)觀測(ce)儀器，為學生提供動手實(shi)踐的機會，讓他(ta)們了解和(he)掌握基(ji)礎的氣象(xiang)觀測(ce)方法(fa)，增強實(shi)踐能力和(he)對氣象(xiang)知識的直觀感受。

氣象(xiang)直播(bo)(bo)(bo)室 ：結合校(xiao)園(yuan)社(she)團活(huo)動，增設(she)氣象(xiang)直播(bo)(bo)(bo)室。學生(sheng)可以在這里開展氣象(xiang)播(bo)(bo)(bo)報(bao)職(zhi)業體驗，將(jiang)實際觀測(ce)到的(de)氣象(xiang)數據(ju)通過直播(bo)(bo)(bo)的(de)方式分享給校(xiao)園(yuan)師(shi)生(sheng)，提升學生(sheng)對氣象(xiang)知識的(de)興趣和(he)(he)關注度(du)，同(tong)時也(ye)鍛煉(lian)了學生(sheng)的(de)溝(gou)通和(he)(he)表達能(neng)力。

（二）數據接收(shou)與分析軟(ruan)件(jian)

PC 端(duan)軟件 ：應具備(bei)強大的(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)處理和展示功能(neng)。能(neng)夠實時(shi)接收(shou)氣象站傳輸過來的(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)，并以直觀的(de)圖(tu)表形(xing)式(shi)呈現，方便師(shi)生(sheng)快速了解氣象變化趨勢(shi)。同時(shi)，軟件要支持(chi)數(shu)(shu)據(ju)(ju)的(de)存儲、查詢、統(tong)計和導(dao)出功能(neng)，便于(yu)師(shi)生(sheng)根據(ju)(ju)特定(ding)需(xu)求進行深入的(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)分析和研(yan)究，還能(neng)生(sheng)成(cheng)各類專業報表，為教(jiao)學(xue)和科研(yan)提(ti)供有力的(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)支持(chi)。

移(yi)動(dong)端 APP ：方便用(yong)戶(hu)隨(sui)時(shi)隨(sui)地通(tong)過手機等移(yi)動(dong)設備查看實時(shi)氣象(xiang)(xiang)數據和設備運行狀態。用(yong)戶(hu)還可以在 APP 上設置預警功能，當氣象(xiang)(xiang)數據超出設定的閾(yu)值時(shi)，能及時(shi)收(shou)到通(tong)知，以便采取相應(ying)(ying)的措施。此外，APP 應(ying)(ying)支持數據下載(zai)和分享功能，方便用(yong)戶(hu)將數據分享給其他需要的人或平臺(tai)。

云平臺(tai) ：提供全(quan)面(mian)的(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)管理(li)服務，包括數(shu)(shu)據(ju)(ju)的(de)存儲、備(bei)份(fen)、可視化、分(fen)析挖掘(jue)等功能(neng)(neng)。通過 4G 網絡實時上傳數(shu)(shu)據(ju)(ju)，實現遠(yuan)程(cheng)管理(li)和(he)數(shu)(shu)據(ju)(ju)共享，讓校(xiao)園內不(bu)同(tong)部門和(he)人員都(dou)能(neng)(neng)方便(bian)快捷地獲取校(xiao)園氣象(xiang)信(xin)息，打破(po)信(xin)息孤島，促進校(xiao)園氣象(xiang)數(shu)(shu)據(ju)(ju)的(de)充(chong)分(fen)利用和(he)交流(liu)。

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