智能数字校园气象站是专为学校场景打造的集“教学实践、科学探究、环境感知”于一体的现代化科普基础设施。它将传统气象监测转化为可操作、可探究的沉浸式课堂,为师生提供真实的气象数据支持,有效助力跨学科融合教学与素质教育。
该气象站具备高度集成与低功耗的特点,支持太阳能或市电供电,能够全天候不间断运行。在硬件配置上,它涵盖了传感器矩阵、数据采集器、玻璃钢百叶箱及户外LED显示屏等核心部件,能够精准测量温湿度、风向风速、降雨量、大气压力、光照强度及土壤参数等多维环境指标。同时,部分设备还可扩展监测PM2.5、紫外线辐射等空气质量数据,满足校园精细化管理需求。
1、气象传感器(核心感知部件,按需选配)
根据中小学标准配置常用传感器:
空气温湿度传感器:气温、相对湿度
大气压力传感器:气压
风速、风向传感器:瞬时/平均风速、风向角度
雨量传感器(翻斗式雨量计):降雨量、降雨时长
太阳总辐射传感器:光照强度、日照时长
土壤温湿度传感器(选配):土壤温度、土壤含水量
PM2.5/PM10、噪声传感器(科普加强选配)
紫外线传感器、蒸发传感器(拓展选配)
2、数据采集仪(采集主机/数据采集器)
接收所有传感器信号,模数转换;
定时存储气象原始数据;
本地参数设置、数据缓存;
对接通讯模块向外传输数据;
具备防雷电、抗干扰功能,适配户外安装。
3、供电系统
两种主流方案:
太阳能供电系统(户外s选)
太阳能光伏板+储能蓄电池+充放电控制器,实现无人值守持续工作;
220V市电供电
适合距离教学楼较近、布线方便点位,一般搭配开关电源;
很多项目采用太阳能+市电双备份。
4、数据传输通讯单元
有线:RS485、以太网
无线(校园常用):4G/5G模块、WiFi、LoRa
作用:把实时气象数据上传云平台或者校内服务器。
5、信息显示终端(校园可视化展示)
户外LED气象显示屏(校园标配)
安装教学楼外墙、操场旁,滚动实时气象数据,供师生直观观看;
室内触控显示屏/教学终端
放置科学教室,用于课堂教学、调取历史数据、实验分析。
6、云平台/校园管理软件系统
平台功能:
实时气象数据查看、历史数据存储、曲线图表;
数据导出(Excel),方便科学课研学、气象观测记录;
超限报警(大风、暴雨高温提醒);
支持电脑网页端、手机小程序访问;
部分系统内置气象科普知识库、教学课件。
7、安装配套结构辅材
气象立柱(镀锌/不锈钢立杆)、横臂传感器支架
防护箱(放置采集仪、电源、蓄电池)
防雷接地装置、防水线缆、防水接头
百叶箱(安放温湿度、气压传感器,避免阳光直晒)
