本文总览:
- 1、气象站设备有哪些
- 2、常见室外气象监测系统由哪几部分组成?
- 3、校园气象站的校园气象站的特点
- 4、单轴和双轴太阳能跟踪器移动光伏板跟随太阳
- 5、自动气象站可以用在景区吗?
- 6、秒速28米!火星狂风又帮助NASA探测器清灰了!科学家有点小兴奋!
气象站设备有哪些
超声波传感器:FT-WQX2风速风向传感器
自动气象站:FT-ZDQX气象监测系统
超声波气象站:FT-CQX8多要素一体式气象站
常见室外气象监测系统由哪几部分组成?
可在户外应用的气象监测系统由多种类型,比如针对农业应用、校园科普、市政气象监测等,组成部分通常有:电源设备(太阳能电板或电源)、支架、管理端、采集终端、传输方式等,具体的应用设备有:
校园气象站的校园气象站的特点
应用特点:
1、实时监测:气象站设备设定有多个路径的传感器,敏锐感知到单位时间内的气象信息变化情况,数据精确到每一分钟,不容易遗漏掉任何一项指标。气象传感器,如同一个个小型的感应装置,从多方面保证信息收集的全面和准确。同时支持接入网络监控画面,多元化信息获取。
2、低能耗:气象站设备的能耗水平要是较低层次,就代表着其运行的成本将得到有效控制,这一点是尤为重要的。另外校园气象站支持电源和太阳能两种供电方式,其中太阳能电池板满格情况可供气象站稳定运行7天以上,符合绿色环保的社会发展理念。
3、无缝对接:气象信息监测后全都传送至云平台上,以供数据研究和信息整合。也能将气象参数传输到LED大屏、监控大屏等终端设备上,设备需要和多类型的通讯设备加以连接,便于学生学习、查看。
单轴和双轴太阳能跟踪器移动光伏板跟随太阳
当入射光线照射到垂直于面板平面的面板表面时,太阳能光伏板的转换效率最高。考虑到太阳是一个不断移动的光源,这种情况在固定安装的情况下每天只会发生一次!然而,一个被称为太阳能跟踪器的机械系统,可以用来不断移动光伏板,使其直接面对太阳。太阳能跟踪器通常会将太阳能电池阵列的发电量从20%提高到40%。
有许多不同的太阳能跟踪器设计,涉及不同的方法和技术,让移动光伏电池板紧紧跟随太阳。然而,从根本上讲,太阳能跟踪器可以分为两种基本类型:单轴和双轴。
一些典型的单轴设计包括:
典型的双轴设计包括:
使用“开环”控件可以粗略地定义跟踪器跟随太阳的运动。这些控件根据安装的时间和地理纬度计算太阳从日出到日落的运动,并开发相应的运动程序来移动光伏阵列。然而,环境负荷(风、雪、冰等)和累积的定位误差使开环系统随着时间的推移变得不那么理想(也不那么准确)。不能保证跟踪器确实指向控件认为应该指向的位置。
利用位置反馈可以提高跟踪精度,并有助于确保太阳能电池阵列实际定位在控制装置指示的位置,根据一天的时间和一年的时间,特别是在涉及强风、雪和冰的气象事件之后。
显然,跟踪器的设计几何和运动力学将有助于确定位置反馈的最佳解决方案。五种不同的传感技术可以用来为太阳能跟踪器提供位置反馈。我将简要描述每一种方法的独特优点。
1 倾角传感器
它们直接安装到PV阵列上,就阵列相对于地平线的“倾斜”提供直接反馈。倾角传感器的单轴跟踪器类似如图a和b以上,或“海拔”轴位置追踪器如图d,e,f。很明显,一个倾角传感器将没有价值一种追踪与图c。绝对位置保留——倾角传感器将准确地报告倾斜角。
2 接近传感器
这些是用来计数齿轮齿仰角或千斤顶螺钉或旋转回转环。根据具体设计的运动执行机构安装。位置数据(脉冲计数)必须保存在控制器中,因为接近传感器本身不知道角度或旋转位置。因此,传感器不提供绝对位置——它只报告基于感知目标存在/不存在的增量运动。尽管有这些缺点,接近传感器是许多跟踪应用程序最具成本效益的解决方案之一。
3. 旋转编码器
这些传感器和测量驱动电机或电机驱动直线执行机构的旋转,通常需要紧密地集成到执行机构本身的设计中。(例如,旋转编码器对于液压缸驱动的线性执行器就不是一个好的选择。)绝对多圈旋转编码器可以提供保留绝对位置数据的功能,并可以应用于任何仰角或旋转轴的跟踪类型以上所示。
4 感应旋转位置传感器
位置传感器直接安装到跟踪器仰角轴的旋转部件上,以感知旋转位置。他们是理想的单轴跟踪器类似如图a和b以上,或“海拔”轴的追踪器如图d,e, f。
5 超声波传感器
超声波传感器能够测量相对较长的距离,可以安装在跟踪框架上,并提供传感器与安装在地面或跟踪基座上的固定目标之间的距离反馈。太阳能电池板的倾斜角可以很容易地确定使用这个测量距离和一点。超声波传感器的方法还提供了准确的绝对位置信息。
自动气象站可以用在景区吗?
自动气象站可以用在景区吗?可以的。
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,辅助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;
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,无法采用电源供电方式时,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,可采用手机、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、对比分析;
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:采用无线通讯方式,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;
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。
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,在气象灾害到来前采取必要措施,避免造成更大的人员、财产损失。
秒速28米!火星狂风又帮助NASA探测器清灰了!科学家有点小兴奋!
火星是未来人类最有可能移居的星球,但气候干燥的火星每年都会爆发沙尘暴,有的沙尘暴持续数周,覆盖范围相当于地球一个大洲,甚至还扩散到整颗火星,在5500万公里外的地球上都能观测到。
研究显示,沙尘暴正是远古火星湖泊和海洋消失的罪魁祸首。发生于2018年夏季的全球性沙尘暴还使火星表面能见度急剧下降,将NASA机遇号火星车置于电池能量耗尽的绝境,直接导致机遇号14年火星之旅的终结。
火星沙尘暴固然可怕,但恰到好处的风却能帮助人类探测器清理灰尘,达到电力提升的效果。2004年机遇号和勇气号初来乍到时,科学家对这两个依靠太阳能供电的家伙并不抱太高期望,认为它们的太阳能阵列很快就会积满尘土,导致发电效率下降,最终无法维持设备正常运行。谁能想到每当火星车奄奄一息的时候,总有阵阵疾风袭来,将它们面板上的尘土吹走,于是两兄弟又抖擞精神,重新上路了。
红色星球新来的“居民”——洞察号探测器也正在享受火星风的恩赐。由于它搭载了记录全天候数据的气象传感器,NASA科学家能够更好的了解火星风在清理太阳能板灰尘方面的巨大作用。
洞察号在卸下两个重要的科研仪器——绰号“鼹鼠”的热流探针和扣着“锅盖”的地震仪之后,曾发回一张自拍照,展示自己灰头土脸的可怜相——两把直径2米的“太阳伞”覆盖了一层薄薄的尘土,输出功率也下降了30%,每个火星日产生的电量大约为2,700瓦时。好在洞察号是固定式着陆器,不需要东奔西跑,每天只需要1500瓦时的电量。
但科学家仍然期待灰尘清除事件的发生。洞察号登陆火星的第65天,辅助负载子系统(APSS)检测到登陆场附近气压急剧下降,风速升至20米/秒,与此同时,两块太阳能板的功率出现小幅提升,分别提高了0.7%和2.7%,说明有少量灰尘被风吹走了!
洞察号团队成员,约翰霍普金斯大学应用物理实验室的Ralph Lorenz表示,虽然火星风涡对探测器功率输出没有显著影响,但第一次检测到灰尘清除事件仍令人振奋。另外传感器还检测到风向偏转180°,说明尘卷风直接掠过洞察号上方。
巴黎索邦大学动态气象学实验室的科学家Aymeric Spiga解释说,如果没有涡旋,火星风速通常在每秒2-10米之间,而洞察号迄今为止检测到的最强风力达每秒28米。本次“义务除尘”发生于下午1:33,此时太阳辐射最强,火星地表温度更高,尘埃活动水平也最为剧烈。
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