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校園自動氣象站配置建設(shè)與教學(xué)應(yīng)用指南

更新時間:2025-07-09      點擊次數(shù):43

  【BK-XQ2】山東博科儀器以客戶為中心,以服務(wù)為宗旨,以創(chuàng)新為動力。

  校園自動氣象站配置建設(shè)與教學(xué)應(yīng)用指南

  一、配置建設(shè)要點

  傳感器與儀器選擇:需涵蓋溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、雨量、氣壓等基礎(chǔ)要素,可選配土壤溫濕度、日照輻射等擴展傳感器。傳感器精度需符合氣象觀測標(biāo)準(zhǔn),例如溫度傳感器測量范圍-50℃至50℃,分辨力0.1℃,準(zhǔn)確度±0.2℃。

  數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng):配置微電腦數(shù)據(jù)采集儀,具備實時時鐘、定時存儲、參數(shù)設(shè)定功能,支持RS232/485通訊協(xié)議。數(shù)據(jù)可通過有線網(wǎng)絡(luò)、無線GPRS或數(shù)傳電臺傳輸至中心服務(wù)器或云平臺,確保實時性與穩(wěn)定性。

  供電與防護(hù)設(shè)計:采用市電與太陽能雙供電模式,太陽能板功率需滿足連續(xù)陰雨天10天無斷電運行。設(shè)備外殼選用不銹鋼材質(zhì),防護(hù)等級達(dá)IP65以上,具備防雷擊、抗電磁干擾能力,適應(yīng)校園復(fù)雜環(huán)境。

  安裝與布局規(guī)范:觀測場應(yīng)選在開闊、地面平穩(wěn)區(qū)域,四周用柵欄圍護(hù)。儀器布局遵循“北高南低"原則,例如百葉箱距地面1米,雨量器距地面70厘米,風(fēng)速儀安裝在10米高桿頂,確保數(shù)據(jù)互不干擾。

  二、教學(xué)應(yīng)用實踐

  科學(xué)課程融合:地理課分析季風(fēng)成因,物理課驗證氣體定律(如查理定律),生物課研究光合作用與日照時長關(guān)系。例如,通過連續(xù)30天記錄氣溫與土壤濕度,學(xué)生可繪制變化曲線,理解“蒸散作用"對植被的影響。

  實踐操作訓(xùn)練:組織學(xué)生參與設(shè)備維護(hù),如清潔百葉箱、校準(zhǔn)雨量器,培養(yǎng)動手能力。定期開展數(shù)據(jù)記錄競賽,評選“最準(zhǔn)確觀測小組",強化責(zé)任意識。

  跨學(xué)科項目研究:結(jié)合數(shù)學(xué)統(tǒng)計計算月降雨量,用編程處理歷史數(shù)據(jù)生成趨勢圖;或開展“校園微氣候改造"項目,根據(jù)風(fēng)向數(shù)據(jù)優(yōu)化綠化帶布局,提出節(jié)能減排建議。

  科普活動延伸:利用LED顯示屏實時展示氣象數(shù)據(jù),舉辦“天氣預(yù)報員"體驗活動;在世界氣象日組織知識競賽、模型制作,加深學(xué)生對氣象科學(xué)的興趣。


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