1. Kahulugan ug mga gimbuhaton sa mga estasyon sa panahon
Ang Weather Station usa ka sistema sa pagmonitor sa kalikopan nga gibase sa teknolohiya sa automation, nga makakolekta, makaproseso, ug makapadala sa datos sa kalikopan sa atmospera sa tinuod nga oras. Isip imprastraktura sa modernong obserbasyon sa meteorolohiya, ang mga nag-unang gimbuhaton niini naglakip sa:
Pagkuha og datos: Padayon nga pagrekord sa temperatura, humidity, presyur sa hangin, katulin sa hangin, direksyon sa hangin, ulan, intensity sa kahayag ug uban pang kinauyokan nga mga parameter sa meteorolohiko
Pagproseso sa datos: Kalibrasyon sa datos ug pagkontrol sa kalidad pinaagi sa gitukod nga mga algorithm
Pagpadala sa impormasyon: Pagsuporta sa 4G/5G, komunikasyon sa satellite ug uban pang multi-mode nga pagpadala sa datos
Pasidaan sa katalagman: Ang grabeng mga limitasyon sa panahon makapahinabog dayon nga mga alerto
Ikaduha, ang teknikal nga arkitektura sa sistema
Layer sa pag-ila
Sensor sa temperatura: Platinum resistance PT100 (katukma ±0.1℃)
Sensor sa humidity: Capacitive probe (range 0-100%RH)
Anemometer: Ultrasonic 3D nga sistema sa pagsukod sa hangin (resolusyon 0.1m/s)
Pagmonitor sa ulan: Tipping bucket rain gauge (resolusyon 0.2mm)
Pagsukod sa radyasyon: Sensor sa photosynthetically active radiation (PAR)
Layer sa datos
Edge Computing Gateway: Gipadagan sa ARM Cortex-A53 processor
Sistema sa pagtipig: Suportahi ang lokal nga pagtipig sa SD card (maximum nga 512GB)
Kalibrasyon sa oras: GPS/Beidou dual-mode timing (katukma ±10ms)
Sistema sa enerhiya
Solusyon sa dobleng kuryente: 60W solar panel + lithium iron phosphate battery (-40℃ ubos nga temperatura)
Pagdumala sa kuryente: Teknolohiya sa dinamikong pagkatulog (standby power <0.5W)
Ikatulo, mga senaryo sa aplikasyon sa industriya
1. Maalamong Pamaagi sa Pagpanguma (Dutch Greenhouse Cluster)
Plano sa pag-deploy: Pag-deploy og 1 ka micro-weather station kada 500㎡ nga greenhouse
Aplikasyon sa datos:
Pasidaan sa yamog: awtomatikong pagsugod sa bentilador sa sirkulasyon kung ang kaumog >85%
Pagtipon sa kahayag ug kainit: pagkalkulo sa epektibong natipon nga temperatura (GDD) aron magiyahan ang pag-ani
Tukma nga irigasyon: Pagkontrol sa tubig ug sistema sa abono base sa evapotranspiration (ET)
Datos sa benepisyo: Nakadaginot og 35% sa tubig, mikunhod ang insidente sa downy mildew og 62%
2. Pasidaan sa Ubos nga Lebel sa Hangin sa Tugpahanan (Hong Kong International Airport)
Eskema sa networking: 8 ka gradient wind observation tower sa palibot sa runway
Algoritmo sa sayo nga pasidaan:
Pahigda nga pagbag-o sa hangin: pagbag-o sa katulin sa hangin ≥15kt sulod sa 5 segundos
Bertikal nga pagputol sa hangin: kalainan sa gikusgon sa hangin sa 30m nga altitude ≥10m/s
Mekanismo sa pagtubag: Awtomatikong mo-trigger sa alarma sa tore ug mogiya sa paglibot
3. Pag-optimize sa kahusayan sa photovoltaic power station (Ningxia 200MW Power Station)
Mga parametro sa pagmonitor:
Temperatura sa sangkap (backplane infrared monitoring)
Horizontal/inclined plane radiation
Indeks sa pagdeposito sa abog
Maalamon nga regulasyon:
Ang output mokunhod og 0.45% sa matag 1℃ nga pagtaas sa temperatura
Ang awtomatikong pagpanglimpyo ma-trigger kung ang natipon nga abog moabot sa 5%
4. Pagtuon sa Epekto sa Urban Heat Island (Shenzhen Urban Grid)
Network sa obserbasyon: 500 ka micro-stations ang nagporma og 1km×1km nga grid
Pag-analisar sa datos:
Epekto sa pagpabugnaw sa berde nga wanang: aberids nga pagkunhod sa 2.8℃
Ang densidad sa bilding positibo nga may kalabutan sa pagsaka sa temperatura (R²=0.73)
Impluwensya sa mga materyales sa dalan: ang kalainan sa temperatura sa aspalto nga pavement sa maadlaw moabot sa 12℃
4. Direksyon sa ebolusyon sa teknolohiya
Paghiusa sa datos nga daghang tinubdan
Pag-scan sa natad sa hangin gamit ang laser radar
Profile sa temperatura ug humidity sa microwave radiometer
Pagtul-id sa imahe sa satellite cloud sa tinuod nga oras
Aplikasyon nga gipauswag sa Ai
Panagna sa ulan sa neural network sa LSTM (gipauswag ang katukma sa 23%)
Tulo-ka-dimensyon nga Modelo sa Pagsabwag sa Atmospera (Simulasyon sa Pagtulo sa Chemical Park)
Bag-ong klase sa sensor
Quantum gravimeter (katukma sa pagsukod sa presyur nga 0.01hPa)
Pag-analisar sa spectrum sa partikulo sa ulan sa Terahertz wave
V. Kasagarang kaso: Sistema sa pasidaan sa baha sa bukid sa tunga nga bahin sa Yangtze River
Arkitektura sa Pag-deploy:
83 ka awtomatikong estasyon sa panahon (pag-deploy sa gradient sa bukid)
Pagmonitor sa lebel sa tubig sa 12 ka estasyon sa hydrographic
Sistema sa asimilasyon sa radar echo
Modelo sa sayo nga pasidaan:
Indeks sa kalit nga pagbaha = 0.3×1 oras nga kakusog sa ulan + 0.2× sulod sa kaumog sa yuta + 0.5× indeks sa topograpiko
Epektibo nga tubag:
Ang warning lead gipataas gikan sa 45 minutos ngadto sa 2.5 ka oras
Niadtong 2022, malampuson natong gipasidan-an ang pito ka delikado nga mga sitwasyon
Ang mga namatay mikunhod og 76 porsyento kon itandi sa miaging tuig
Konklusyon
Ang mga modernong weather station naugmad gikan sa single observation equipment ngadto sa intelligent ioT nodes, ug ang ilang data value gipagawas pag-ayo pinaagi sa machine learning, digital twin ug uban pang mga teknolohiya. Uban sa pag-uswag sa WMO Global Observing System (WIGOS), ang high-density ug high-precision meteorological monitoring network mahimong kinauyokan nga imprastraktura aron matubag ang pagbag-o sa klima ug maghatag ug importanteng suporta sa desisyon alang sa malungtarong kalamboan sa tawo.
Oras sa pag-post: Pebrero 17, 2025