自动气象站工作原理_校园自动气象站

1.什么是四要素雨量站

2.如何自制气象站

3.自动气象站的分类

4.校园司令的主要功能

5.气象站的校园

自动气象站可以用在景区吗？可以的。

景区气象站

随着旅游业的发展，出于监测景区环境、为游客出行提供建议、为景区宣传的目的，实时地监测多种气象要素信息，气象环境监测系统在旅游景区的使用也越来越多，尤其是在很多国家的5A级旅游点，几乎成了必备品，及时了解景区的气候变化!

应用意义

监测景区环境：主要作用是监测景区的环境信息，比如温度、风速、风向、雨量、光照度等，通过对气象要素的监测，为景区环境改善提供参考信息，同时也为游客出行提供温度、光照和辐射的数据信息，提升游客游行友好度;

宣传景区：PM2.5一直是衡量空气质量的重要指标，根据检测到的PM值，改善景区的空气环境，良好的空气质量以数字方式直观展现，可作为景区宣传的名片与特点，吸引更多游客，提高景区的知名度;

气象站产品清单

组成部分

气象环境监测系统组成部分，主要有：太阳能电板或电源、支架、管理端、各气象要素传感器、传输方式等部分。

太阳能电板/电源：主要作用是提供电力支持。根据景区环境而定，可拉线时选择电源供电方式。若是山区一类的景点，地理空间约束严格，无法用电源供电方式时，可选择太阳能供电，可支持低功耗运行工作7-10天;

气支架：主要作用是用部署安装传感器等设备;

管理端：用于气象数据的展示和存储，也就是系统控制云平台，可用手机、电脑端网页/APP登录查看，支持接入监控中心大屏呈现。获取到的气象数据自动存储到云平台的服务器上，便于随时查看、对析;

传感器：监测气象要素信息，结合应用需求，可选择性安装光照度、雨量、风速、风向、空气温湿度、大气压力、二氧化碳、土壤温湿度、PM2.5/PM10、太阳辐射度、紫外线等类型感知设备，对应获取各类气象数据。传感器设备通常防水防尘设备，可以在恶劣天气下长期运行;

通讯方式：用无线通讯方式，内置移动物联网卡，也就是支持移动、联通、电信的2G、3G、4G通讯，对景区的网络环境没有要求;

气象站

安装注意事项

安装环境：需保证周围环境的空旷，不能有太高的建筑物遮挡，否则会影响检测的准确性;

远离磁场：由于传感器等设备本身精密度很高，强磁场和辐射会影响设备检测的准确性，因此要避开电线杆、变压器等高磁场和强辐射区域;

细节问题：各设备安装时要轻拿轻放，不能粗暴地对待设备，另外安装时设备时不能在设备上乱涂乱画，保证设备的干净整洁;

维护保养

1、经常检查支架是否牢靠，由于设备部署在室外，经常面对诸如雷电、大风、扬沙、冰雹、高温、严寒、长期浓雾等恶劣天气，要及时检查每个部位是否牢靠，避免设备损坏影响检测完整性;

2、景区自动气象站本身传感器仪器比较精密，一旦传感器出现异常就会影响检测的数据，需经常查看各个传感器反馈的数据，一旦异常，及时联系厂家咨询了解;

3、定期用相对干燥的细毛刷，把传感器等设备外面的蜘蛛网、灰尘等杂物清理干净，禁止用手去触摸。维护时间尽量避开正午等极热、极寒等时间段。

4、为了防止气象站出现各类故障，观测人员应该不断加强业务学习，严格依据规范要求进行操作，提升自动站故障应急处理水平。另外，要熟练掌握设备的维修知识，定期维护，确保气象环境监测系统正常运行。

景区气象监测

基于物联网技术的气象环境监测系统，在多场景下均可应用，温室大棚、农业大田、市政气象、校园科普等，实时获取气象参数，掌握当地小气候，在气象灾害到来前取必要措施，避免造成更大的人员、财产损失。

什么是四要素雨量站

1、气象监测设备

在气象站中常用到的监测设备主要有温湿度传感器、雨量计、风速传感器、风向传感器、气象百叶盒、太阳辐射传感器、紫外线传感器、雨雪传感器。

这些气象监测设备主要监测空气温度、空气湿度、风向风速、降水、大气压力、地面温度、太阳辐射、气体、负氧离子、蒸发、紫外线等一些要素，数据的业务处理完全符合中国气象局气象业务观测的要求，是中国气象局基本气象站和一般气象站地面气象观测的标准设备。

2、降雨量监测设备

降雨量监测一般用雨量计、翻斗式雨量计。可以及时监测降雨变化可以为防洪防灾提供准确、真实、及时的数据参考。它具有时间准确、自动记录数据和便于数据集整编处理等优势。能够有效提高降水现象观测自动化程度，减轻观测人员工作量，为气象监测和服务提供更多有价值的气象信息。

3、土壤监测设备

土壤监测设备包括土壤温度水分传感器、土壤电导率传感器、土壤PH传感器、土壤氮磷钾传感器，主要用于农作物土壤环境进行监测，为农业监测和服务提供高质量的土壤环境监测资料。

适于我国各气候区主要土壤类型，安装方便，性能稳定，可靠性高，维护及检定极为方便。获取具有代表性、准确性和可比较性的连续观测资料，可减轻人工观测劳动量。

如何自制气象站

一要素自动气象站----雨量，即自动雨量站；

二要素自动气象站----风速、风向，即风速风向仪；

二要素自动气象站----土壤温度、土壤水份，即土壤温湿度仪；

四要素自动气象站----气温、气湿、风速、风向；

五要素自动气象站----气温、气湿、气压、风速、风向，即校园气象站；

七要素自动气象站----气温、气湿、气压、风速、风向、雨量、蒸发；

七要素自动气象站----气温、气湿、总幅射、雨量、蒸发、土壤温度、土壤水份，即农业气象站；

十要素自动气象站----气温、气湿、气压、总幅射、风速、风向、雨量、蒸发、土壤温度、土壤水份，

自动气象站的分类

如何自制气象站如下：

1、收集材料

2、添加数据记录器

3、设置温度和湿度传感器

4、设置压力和高度传感器

5、设置风速计

6、检查电路并运行一些测试

7、安置所有组件

扩展资料

气象站根据用途、安装及精确度可分为：便携式气象站、高精度气象站、高速公路气象站、森林火险气象站及校园气象站、电力气象站、光伏气象站、景区气象站、社区气象站。

功能特点

1、便携式结构设计，集器与传感器用一体化设计理念，无需安装拆卸工作，开箱即可测量，可放在各种现场环境的随意位置监测使用，是使用最为便捷的气象观测站。

核心监测部分整体重量不超过5KG，高度集成，体积小巧，携带方便，同时可配置车载式托盘支架放在车顶进行移动观测，便于现场应急性气象服务，可以有效的保证数据的及时性，准确性。

2、一体化的风向风速仪，使体积更加小巧。方便用户将仪器携带到恶劣的环境中使用，测量精度高，稳定性可靠，产品技术指标符合气象观测规范要求，可以根据使用需要进行手持方式观测。

3、低功耗，绿色节能设计，内部用节能模式设计，若用太阳能电池板供电方式，可保证在无电地区长期使用；也可用市电或汽车电源等方式供电。外部用抗恶劣环境结构设计，在恶劣的天气条件下不影响仪器的使用效率，可以在雷雨、风雪环境中持续不间断工作。防尘、防潮等级达到国家标准。

4、数据集密度1～60分钟可根据观测需要进行设置；

5、自动气象站主集器可接多路传感器。通道可达10-20个。自动存储自动上传。

6、多种通讯方式，可通过RS232/RS485/USB等标准通讯接口与PDA、笔记本电脑等设备在现场读取数据，也可实现本地远距离（≤1000米）数据通讯。

7、数据集器用高性能微处理器为主控CPU，大容量内置存储器，便携式防震结构，工业控制标准设计，适合在恶劣工业或野外环境中使用，且具有停电保护功能，断电后已存储数据不会丢失，当交流电停电后，由太阳能电池板和充电电池供电，可连续工作48小时以上。

8、自动气象站监测系统管理软件在WindowsXP以上系统环境即可运行，实时监测显示各路数据，与打印机相连自动打印存储数据，数据存储格式为EXCEL或PDF标准文件格式，可生成数据图表，供其它软件调用。

9、先进的网络化基站布点模式，可以实现多点气象站布网监测，即可满足局域网内数据共享查看，也可通过GSM/GPRS/CDMA等无线网络方式实现异地远程监测；同时可用U盘/记忆棒等工具实现移动存储技术。

10、各观测气象要素可根据用户实际需求任意选配，可自由定制六要素、七要素、八要素自动气象站。

11．观测支架有三脚式和车载式两种，用不锈钢材料制造，表面光亮处理，在腐蚀气候环境下永不生锈，重量小于5KG，携带方便，精巧的工艺为现场增加一道灿烂的亮点。

校园司令的主要功能

（1）数字高精度自动气象站

观测要素齐全、可观测的气象要素有：环境温度、环境湿度、露点温度、风速、风向、气压、太阳总辐射、降雨量、地温（包括地表温度 、浅层地温、深层地温）、土壤湿度、土壤水势、土壤热通量、蒸发、二氧化碳、日照时数、太阳直接辐射、紫外辐射、地球辐射、净全辐射、环境气体共二十项数据指标。具有性能稳定，检测精度高，无人值守等特点，可满足专业气象观测的业务要求。

（2）移动式自动气象站

移动式自动气象站用一体化设计，它具有移动观测能力，测量精度高，集成多项气象要素的可移动观测系统。可测量风向、风速、温度、湿度、气压、雨量、光照度、土壤温度、土壤湿度、露点、太阳辐射量、太阳紫外线等多项信息并做公告和趋势分析，可以通过多种通讯方法将气象数据传输到气象中心计算机气象数据库中，便于用户对气象的数据的使用、分析和处理。可根据需要（测量的气象要素）灵活增加或减少相应的模块和传感器，任意组合，方便、快捷。

（3）便携式自动气象站

便携式自动气象站是一款便于携带，使用方便，测量精度高，集成多项气象要素的可移动观测系统。该系统用新型一体化结构设计，做工精良，开箱即可测量，测量位置灵活可变（田间，树丛，建筑，山谷等）。核心监测部分整体重量不超过5kg，高度集成，体积小巧，携带方便。

（4）车载自动气象站

最常用的是将气象站置于车顶棚之上，这样只要车可以到达的地方都可以变成监测点。但是传统的自动气象站在车载应用时，由于车辆在行进过程中不断发生的方向和速度的改变，致使测量结果中的风速风向值存在较大的偏差，为解决这一问题，车载自动气象站通过在气象站内置的GPS和电子罗盘，突破这一局限，完成了车载自动气象站的研发，实现了真正的移动观测。

（5）光伏电站环境测试系统

光伏电站环境监测系统是最新研发生产的专业针对光伏发电站的环境监测系统，该设备用新型一体化结构设计，便于携带，测量精度高，使用方便，可集温度、风速风向、太阳辐射、雨量、气压、电池板背板温度等多项信息并作公告和趋势分析，同时可通过多种通讯方式将气象数据传输到气象中心计算机气象数据库中，便于对气象数据的使用、分析和处理，是光伏电站监测环境因素的理想设备。

（6）旅游自动气象站

旅游景区自动气象站是针对各大景区及城市用户的一种实用型自动气象站，它除可测量常规气象要素如风向、风速、温度、湿度、气压、雨量外，还可对紫外线、特零地温（即零厘米土面、水泥面、沥青面、草坪）的观测，还可以根据用户的需要增加能见度、花粉浓度及二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳、噪声等污染指数的监测，为景区及城市环境保护提供科学依据。观测要素可以根据需求灵活调整和增减，还可以配套多种户内户外型显示屏，为游客及市民提供各类实时的气象资料。

（7）校园自动气象站

校园气象站专业针对与生活环境息息相关的观测指标进行设备配置，自动气象站对集数据信息以图表、数据的形式真实、直观的反应当前环境数据指标。可通过各种传感器对气压、气温、相对湿度、风向、风速、雨量、太阳辐射、空气质量等要素进行集、存储和显示。自动气象站也可以通过外接气象信息显示屏发布相关信息，也可通过校园网站对气象站集到的数据信息进行查询，方便师生对天气变化情况进行随时掌握，促进科学探究在中小学科学教育的开展。

气象站的校园

社团专属宣传平台，可发布社团介绍、活动信息，具备社团留言板功能。社团专区可设置社团成员为管理员，管理员可管理报名信息以及发布管理员公告。

包括活动报名、预约、抢票、投票、微信墙、弹幕、墙直播、活动提醒等功能，主要为校园活动设计，用户可自行发起活动，也可将活动添加至自己的日程，活动前1小时可收到来自校园司令微信的活动提醒。活动功能还可用于用户添加个人日程，包括课程及其他私人。

校园司令自动气象站，可针对不同学校所在地图给出实时天气情况，包括气温、相对湿度、风向、紫外线指数、穿衣建议、旅游指数等等。

基于豆瓣图书及不同高校图书馆藏书情况的图书搜索功能，可根据书名查询豆瓣书评以及该书在本校图书馆馆藏分布，并可查看索书号。

整合校内各大媒体平台的热点内容、包括教务通知、校内新闻、活动资讯，并设有专栏《文艺司令》，内容包括校内原创文学、摄影作品等。

天气变化与人类的工作、生活息息相关影响巨大，人类对大气科学的研究、掌握和使用已提到一个新的高度，对青少年的气象知识传播，气象科学教育也摆到了相应重要的位置。小学《科学》开辟了一个单元课程量，安排了8个课时，突现了“各种各样的天气”、“观测天气”和“天气与我们的生活”三大主题，引领学生认识几种常见的天气现象，启发学生使用工具测量气温、风向、风力，使学生了解天气与我们的生活密切关系；高中《地理》用一个单元的篇幅，介绍大气运动和水的相变产生的风、霜、雨、雪等天气现象，使学生掌握千姿百态的地表形态，丰富多彩的生物界，人类赖以生存发展的自然环境。初中语文课本中《看云识天气》一文，用艺术的手法形象地描绘了三族十属二十九类云的形状、特征和天气变化的关系。　　为了优化校园科技教育环境，提高青少年学生的科技意识，活跃同学们的课余生活，增强他们的地理实际观测能力，同时也为了满足地理教学的实际需要，我公司研制开发了专业的校园气象观测站。　　在校园里建立气象站不仅使同学们掌握了气象观测的基本方法，更重要的是能够激发同学们学习自然地理的兴趣和热情，了解更多的气象科学知识。

校园气象站由各种传感器和自动气象站监测仪组成，传感器种类可由用户在一定范围内自行选配，以满足不同用户的需要，还可以通过扩展接口选择联接个人计算机、打印机、控制器等设备，使整个系统的功能大大增强。 1、产品分为标准站或专业站两种，便于进行长期的气象数据观测。　　2、测量精度高。　　3、数据集密度可根据观测需要进行设置。　　4、通讯方式灵活，用有线和无线两种数据通讯技术，广泛用无线校园通技术进行气象数据传输，该种通讯技术可保证在校园中气象数据300米有效传输，数据传输可靠，配置方便。　　5、节能设计，充电电池供电（一次充电使用时间大于24小时），也可配太阳能电池板，保证在无电地区长期使用。　　6、可对大气温度，环境湿度，露点温度，大气压力，平均风速风向，瞬时风速风向，紫外照射，降水量，土壤温度等多种常规气象要素等进行集，存储，显示处理。 同时具有酷热指数、风寒指数、紫外线指数，风力等级监测。　　7、大容量数据存储器，连续存储整点数据8000条以上。　　8、大屏幕图形液晶显示屏，一屏显示所有气象要素数据及图形，便于现场直接观测，减少了通过电脑监测数据给您带来的不便。　　9、可以将气象监测数据同步上传到学校网站上，方便学生、老师及校园周围居民进行查看，及时了解天气变化情况。酷热指数：　　酷热指数为人体在高温及潮湿的环境下感觉到的真正温度。当人体处于温度高的环境下，身体会自动进行调节，可使人体达到比较舒适的温度，其中人体散热的一个机制是出汗，在汗液蒸发过程当中会消耗热能，因此出汗的目的就是促进蒸发，然后消耗我们身体的热能。使我们感到凉快。　　当温度高而湿度低时，人体排出的汗液很快就会被蒸发掉；相反的，在温度高而湿度亦高的情况下，人的汗液的蒸发速度回减慢许多，当温度由于湿度保持上升或人体长期处于汗液无法蒸发的情况下，则会有抽筋、热衰竭甚至中暑的情况发生。　　这个指数只可作为参考，这是因为不同的人对热的适应程度不同。 酷热指数 人体变化的情况 32.6℃～40.4℃ 加倍小心—有可能出现抽筋及热衰竭 40.7℃～54.2℃ 危险—可能出现人衰竭 56.5℃～78.2℃ 非常危险—随时出现中暑 　酷热指数　　风寒指数：　　天气寒冷及风大的时候，人体产生之热量会被风迅速带走，人体因此会感觉温度比实际温度偏低。这种感觉的温度即为风寒指数。风寒指数会受温度及风速的影响，风寒指数偏低的情况下，应避免长时间暴露于户外，以免因身体热量过分流失而造成危险。

紫外线指数：　　紫外线指数是衡量在地球表面太阳紫外线影响人类皮肤的程度。 URTI 紫外线指数 0～2 微量级 3～4 低量级 5～6 中量级 7～9 过量级 10～15 危险级 　风速等级表 风向符号与度数对照表 方位 符号 中心角度/° 角度范围/° 北 N 0 348.76～11.25 北东北 NNE 22.5 11.26～33.75 东北 NE 45 33.76～56.25 东东北 ENE 67.5 56.26～78.75 东 E 90 78.76～101.25 东东南 ESE 112.5 101.26～123.75 东南 SE 135 123.76～146.25 南东南 SSE 157.5 146.26～168.75 南 S 180 168.76～191.25 南西南 SSW 202.5 191.26～213.75 西南 SW 225 213.76～236.25 西西南 WSW 247.5 236.26～258.75 西 W 270 258.76～281.25 西西北 WNW 292.5 281.26～303.75 西北 NW 315 303.76～326.25 北西北 NNW 337.5 326.26～348.75 静风 C 风速小于或等于0.2m/ 　校园气象站配置 序号 产品名称 规格 数量 单位 1 环境温湿度传感器 　1 台 2 数字风向传感器 　1 台 3 数字风速传感器 　1 台 4 降雨量传感器 　1 台 5 大气压力传感器 　1 台 6 土壤温度传感器 　3 台 7 紫外辐射传感器 　1 台 8 气象站监测主机 　1 台 9 气象站观测支架（3米三角支架） 　1 套 10 无线校园通（300米通讯） 　1 套 11 气象站监测软件 　1 套 12 防辐射通风罩 　1 套 13 气象主机防护箱 　1 套 14 数据传输线缆 　1 套 说明：校园标准观测站是学校的基本装备之一，它具备了对校园气象环境的常规观测，可随时发布气象信息，充分满足学生对自然环境了解的需要。

校园气象站配置方案（二） 序号 产品名称 　数量 单位 1 环境温湿度传感器 　1 台 2 数字风向传感器 　1 台 3 数字风速传感器 　1 台 4 降雨量传感器 　1 台 5 大气压力传感器 　1 台 6 土壤温度传感器 　3 台 7 土壤水分传感器 　1 台 8 紫外辐射传感器 　1 台 9 二氧化碳传感器 　1 台 10 日照时数传感器 　1 台 11 蒸发传感器 　1 台 12 气象站监测主机 　1 台 13 气象站观测支架（3米固定支架） 　1 套 14 无线校园通（300米通讯） 　1 套 15 气象站监测软件 　1 套 16 防辐射通风罩 　1 套 17 气象主机防护箱 　1 套 18 气象信息显示屏幕（室外型） 　1 套 19 太阳能供电装置 　1 套 20 百叶箱 　1 套 21 干湿球温度计 　1 套 22 雨量计 　1 套 23 蒸发器 　1 套 24 中心监测站电脑+打印机 　1 套 25 数据传输线缆 　1 套 说明：校园专业观测站是学校的基本装备之一，它具有对校园小气候的全方位观测，可随时通过气象信息显示屏发布气象信息，也可通过校园网站进行查询，方便师生对天气变化的随时掌握。在进行自动监测气象信息的同时，校园专业气象站还配备有人工观测使用的百叶箱、干湿球温度计、雨量计、蒸发器，人工与自动仪器配合使用方便了校园气象小组开展气象观测活动，有利于开阔学生的视野，培养学生的科学精神，提高学生的气象科学素质。为校园增添了一道亮丽的风景线。