现代气象站通过集成多类传感设备与智能系统,构建了全天候、多维度的气象监测网络,其核心设备可分为数据采集、处理传输及环境保障三大模块。
气象站的核心传感器包括大气、地表及辐射参数的实时监测。温度传感器多采用铂电阻或热敏电阻技术,精度可达0.1℃。湿度检测以电容式或湿敏电容传感器为主,部分与温度集成形成温湿度一体设备。气压测量依赖硅膜盒电容式传感器,通过薄膜形变转化为电信号。风速和风向分别通过风杯式、超声波传感器实现,也会支持瞬时与平均风速双模式测量。降水监测包含翻斗式雨量计和称重式传感器,后者可区分雨、雪等形态。另外,辐射传感器(如总辐射表、光合有效辐射计)与日照计共同记录太阳辐射能量。
数据采集器整合多路传感器信号,支持SDI-12或RS485接口,内置大容量存储与实时时钟。处理软件生成趋势图及灾害预警模型。传输模块兼容有线(以太网)和无线(4G、LoRa、卫星)方式,部分配备冗余通信链路确保极端天气下的数据回传。超限报警功能可联动短信、声光等多渠道推送预警。
供电系统采用太阳能板与蓄电池组合,保障野外站点持续运行。防护设计包括防风罩、防雷装置及百叶箱,扩展模块则按场景定制,如农业站添加土壤温湿度、电导率传感器;城市站集成PM2.5、CO₂等空气质量监测单元。交通气象站还配备能见度仪与路面状态传感器,支持结冰预警。
总的来说,气象站设备通过高精度传感与智能分析,为防灾减灾、农业生产及环境治理提供科学支撑,其模块化设计正推动气象监测向网络化、专业化持续演进。
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