如何搭建“校園氣象在線監(jiān)測系統(tǒng)”
校園氣象站是指在校園中修建以氣象教學和科普為主要任務的氣象觀測站。
在校園中修建氣象站，可以為氣象教學提供優(yōu)秀的實踐載體，鞏固課堂教學效果，滿足地理教學的實際需要，加強氣象知識的宣傳及普及；另一方面，可以豐富學生的課余生活，培養(yǎng)學生科學品質(zhì)素養(yǎng)等方面的水平。
校園氣象站以數(shù)據(jù)采集器為基礎(chǔ)，由各種氣象傳感器、數(shù)據(jù)采集器、智能控制器系統(tǒng)、氣象數(shù)據(jù)監(jiān)測平臺組成。它可實時監(jiān)測空氣溫濕度、風速、風向、風力、大氣壓力、降雨量，雨雪，太陽輻射、光合有效輻射、蒸發(fā)量，以及土壤溫濕度、葉面溫濕度等環(huán)境要素；具有多樣化傳感介入、高精度數(shù)據(jù)呈現(xiàn)、低耗太陽能模式、多方式通訊保障、多類型顯示發(fā)布、大數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺等特點。
溫濕度、大氣壓力、光照度等多要素采集
氣象多要素百葉箱內(nèi)置監(jiān)測各氣象要素的傳感器，及溫濕度、大氣壓力、光照度、太陽輻射、紫外線等多個采集單元與一體，能夠在溫度為-40~120 ，濕度為0%RH~99%RH，對光照強度在0~20 萬Lux，大氣壓力在0-120Kpa的環(huán)境中，精度分別為以±7%(25℃)、±0.15Kpa@25℃75Kpa的實時監(jiān)測。
風向、風速及風力采集
風速變送器和風向變送器內(nèi)部采用順滑的軸承系統(tǒng)，確保信息采集的精確性；其殼體均采用聚碳酸酯復合材料，具有良好的防腐、防侵蝕等特點，保證變送器長期使用不變形；其中風速變送器RS-FSJT-N01采用三杯式設(shè)計，防電磁干擾處理，能夠以0.1m/s對0-70m/s范圍內(nèi)的風速進行測量；風向變送器RS-FXJT-N01-360能夠?qū)?~359.9度的風向進行監(jiān)測，變送器的結(jié)構(gòu)及重量經(jīng)過精心設(shè)計及分配，轉(zhuǎn)動慣量小，響應靈敏。
太陽輻射變送器
太陽輻射變送器采用光電原理，內(nèi)配高精度的感光元件，同時在感應元件外安裝了經(jīng)過特殊處理的透明防塵罩，透光率高達95%，這樣既可減少室外灰塵的吸附，也可有效防止環(huán)境因素對內(nèi)部元件的干擾，以達到對太陽輻射量進行高精度測量。
降雨量實時監(jiān)測
翻斗式雨量計采用不銹鋼材質(zhì)制造的外殼，具有質(zhì)量佳，不起銹，光潔度高的特點；其翻斗采用三維流線型設(shè)計，設(shè)計有下垂式弧面導流尖，造型美觀且流暢、翻水性更好；其翻斗部件支承系統(tǒng)制造精良，摩阻力矩小，因而翻斗部件翻轉(zhuǎn)靈敏，性能穩(wěn)定，工作可靠。
降雪狀態(tài)監(jiān)測
雨雪變送器RS-YUX-N01R01-H是專用于測量室外或自然界是否降雨或降雪的設(shè)備。它的內(nèi)部配置進口的智能微處理器和先進的檢測電路，表面采用柵形電極，利用水的導電特性，當有雨水或雪落到感應區(qū)間上時，會造成電極短路，這時設(shè)備就能監(jiān)測到下雨或下雪。
氣壓在線監(jiān)測
大氣壓力變送器采用進口高精度測量單元，內(nèi)置高精度溫度補償，能夠在≤1S的時間內(nèi)做出相應，能夠在溫度為-20℃~60℃，濕度為0%RH~80%RH，氣壓在0~120Kpa之間的環(huán)境中，以±0.15Kpa@25℃ 75Kpa的精度對大氣壓力做出精準的測量。
氣象數(shù)據(jù)的整理
氣象監(jiān)控主機是一款專用于氣象站控制的主機，帶有大屏中文液晶顯示屏；帶有存儲功能，可存儲52萬條記錄，通信故障時，設(shè)備自動存儲，通信恢復后可將存儲數(shù)據(jù)上傳；支持外接1路最大點陣數(shù)為1024*256的室外LED單色顯示屏；通過手機卡將收集的所有數(shù)據(jù)上傳至環(huán)境云。
供電方式
校園自動氣象站通常選擇采用蓄電池+電池板的太陽能供電系統(tǒng)的自動氣象站，這種氣象站免去了市電供電方式還需現(xiàn)場布線的麻煩，而且還具有充電時間迅速，使用周期長的特點，在連續(xù)陰雨的天氣狀況下，此種供電系統(tǒng)能連續(xù)使用7天。
自動氣象站將采集的實時數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)通過手機卡上傳至環(huán)境監(jiān)控云平臺www.0531yun.cn，從而組成了完整校園氣象環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。
環(huán)境監(jiān)控軟件云平臺www.0531yun.cn，它界面完全中性，采用BS架構(gòu)，基于Web能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的接收、存儲、處理、統(tǒng)計分析，并提供實時數(shù)據(jù)查詢等任務，支持多級權(quán)限訪問和下載歷史數(shù)據(jù)，具有超限報警功能，是一種遠程信息管理系統(tǒng)。
校園氣象監(jiān)測系統(tǒng)的功能：
（1）實時監(jiān)測：自動氣象站通過配置的多要素多要素百葉箱，風向、風速等通過各類氣象要素監(jiān)測設(shè)備，能夠全天候工作并實時獲取校園環(huán)境的氣象變化，測量精準，性能穩(wěn)定。
（2）數(shù)據(jù)支持：環(huán)境監(jiān)控云平臺將接收的實時氣象數(shù)據(jù)通過界面實時顯示，同時自動存儲歷史數(shù)據(jù)。
（3）異常報警：教師通過氣象監(jiān)控主機或環(huán)境監(jiān)控云平臺可設(shè)置各氣象要素的限值：當監(jiān)測數(shù)據(jù)超限時，平臺會通過郵件、短信、電話等方式向指定的相關(guān)聯(lián)系人發(fā)送報警信息。
為了讓學生的學習不再只限于課本的枯燥學習，能有實物為學生展示，提供氣象實物科普知識，使學生們掌握氣象觀測的基本方法，并在氣象觀測中加深對氣象知識的了解，校園氣象站正在普遍發(fā)展起來，并基于目的命名為“科普氣象站”。
