智能數(shù)字校園氣象站是專為學(xué)校場(chǎng)景打造的集“教學(xué)實(shí)踐、科學(xué)探究、環(huán)境感知”于一體的現(xiàn)代化科普基礎(chǔ)設(shè)施。它將傳統(tǒng)氣象監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)化為可操作、可探究的沉浸式課堂,為師生提供真實(shí)的氣象數(shù)據(jù)支持,有效助力跨學(xué)科融合教學(xué)與素質(zhì)教育。
該氣象站具備高度集成與低功耗的特點(diǎn),支持太陽(yáng)能或市電供電,能夠全天候不間斷運(yùn)行。在硬件配置上,它涵蓋了傳感器矩陣、數(shù)據(jù)采集器、玻璃鋼百葉箱及戶外LED顯示屏等核心部件,能夠精準(zhǔn)測(cè)量溫濕度、風(fēng)向風(fēng)速、降雨量、大氣壓力、光照強(qiáng)度及土壤參數(shù)等多維環(huán)境指標(biāo)。同時(shí),部分設(shè)備還可擴(kuò)展監(jiān)測(cè)PM2.5、紫外線輻射等空氣質(zhì)量數(shù)據(jù),滿足校園精細(xì)化管理需求。
1、氣象傳感器(核心感知部件,按需選配)
根據(jù)中小學(xué)標(biāo)準(zhǔn)配置常用傳感器:
空氣溫濕度傳感器:氣溫、相對(duì)濕度
大氣壓力傳感器:氣壓
風(fēng)速、風(fēng)向傳感器:瞬時(shí)/平均風(fēng)速、風(fēng)向角度
雨量傳感器(翻斗式雨量計(jì)):降雨量、降雨時(shí)長(zhǎng)
太陽(yáng)總輻射傳感器:光照強(qiáng)度、日照時(shí)長(zhǎng)
土壤溫濕度傳感器(選配):土壤溫度、土壤含水量
PM2.5/PM10、噪聲傳感器(科普加強(qiáng)選配)
紫外線傳感器、蒸發(fā)傳感器(拓展選配)
2、數(shù)據(jù)采集儀(采集主機(jī)/數(shù)據(jù)采集器)
接收所有傳感器信號(hào),模數(shù)轉(zhuǎn)換;
定時(shí)存儲(chǔ)氣象原始數(shù)據(jù);
本地參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)緩存;
對(duì)接通訊模塊向外傳輸數(shù)據(jù);
具備防雷電、抗干擾功能,適配戶外安裝。
3、供電系統(tǒng)
兩種主流方案:
太陽(yáng)能供電系統(tǒng)(戶外s選)
太陽(yáng)能光伏板+儲(chǔ)能蓄電池+充放電控制器,實(shí)現(xiàn)無人值守持續(xù)工作;
220V市電供電
適合距離教學(xué)樓較近、布線方便點(diǎn)位,一般搭配開關(guān)電源;
很多項(xiàng)目采用太陽(yáng)能+市電雙備份。
4、數(shù)據(jù)傳輸通訊單元
有線:RS485、以太網(wǎng)
無線(校園常用):4G/5G模塊、WiFi、LoRa
作用:把實(shí)時(shí)氣象數(shù)據(jù)上傳云平臺(tái)或者校內(nèi)服務(wù)器。
5、信息顯示終端(校園可視化展示)
戶外LED氣象顯示屏(校園標(biāo)配)
安裝教學(xué)樓外墻、操場(chǎng)旁,滾動(dòng)實(shí)時(shí)氣象數(shù)據(jù),供師生直觀觀看;
室內(nèi)觸控顯示屏/教學(xué)終端
放置科學(xué)教室,用于課堂教學(xué)、調(diào)取歷史數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)分析。
6、云平臺(tái)/校園管理軟件系統(tǒng)
平臺(tái)功能:
實(shí)時(shí)氣象數(shù)據(jù)查看、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、曲線圖表;
數(shù)據(jù)導(dǎo)出(Excel),方便科學(xué)課研學(xué)、氣象觀測(cè)記錄;
超限報(bào)警(大風(fēng)、暴雨高溫提醒);
支持電腦網(wǎng)頁(yè)端、手機(jī)小程序訪問;
部分系統(tǒng)內(nèi)置氣象科普知識(shí)庫(kù)、教學(xué)課件。
7、安裝配套結(jié)構(gòu)輔材
氣象立柱(鍍鋅/不銹鋼立桿)、橫臂傳感器支架
防護(hù)箱(放置采集儀、電源、蓄電池)
防雷接地裝置、防水線纜、防水接頭
百葉箱(安放溫濕度、氣壓傳感器,避免陽(yáng)光直曬)
