1. Diffiniad a swyddogaethau gorsafoedd tywydd
Mae Gorsaf Dywydd yn system monitro amgylcheddol sy'n seiliedig ar dechnoleg awtomeiddio, a all gasglu, prosesu a throsglwyddo data amgylcheddol atmosfferig mewn amser real. Fel seilwaith arsylwi meteorolegol modern, mae ei swyddogaethau craidd yn cynnwys:
Caffael data: Cofnodi tymheredd, lleithder, pwysedd aer, cyflymder y gwynt, cyfeiriad y gwynt, glawiad, dwyster golau a pharamedrau meteorolegol craidd eraill yn barhaus
Prosesu data: Calibradu data a rheoli ansawdd trwy algorithmau adeiledig
Trosglwyddo gwybodaeth: Cefnogi 4G/5G, cyfathrebu lloeren a throsglwyddo data aml-fodd arall
Rhybudd trychineb: Mae trothwyon tywydd eithafol yn sbarduno rhybuddion ar unwaith
Yn ail, pensaernïaeth dechnegol y system
Haen synhwyro
Synhwyrydd tymheredd: Gwrthiant platinwm PT100 (cywirdeb ±0.1℃)
Synhwyrydd lleithder: chwiliedydd capacitive (amrediad 0-100%RH)
Anemomedr: System mesur gwynt 3D uwchsonig (datrysiad 0.1m/s)
Monitro glawiad: Mesurydd glaw bwced tipio (datrysiad 0.2mm)
Mesur ymbelydredd: Synhwyrydd ymbelydredd ffotosynthetig gweithredol (PAR)
Haen ddata
Porth Cyfrifiadura Ymyl: Wedi'i bweru gan brosesydd ARM Cortex-A53
System storio: Cefnogaeth i storio lleol cerdyn SD (uchafswm o 512GB)
Calibrad amser: amseru deuol GPS/Beidou (cywirdeb ±10ms)
System ynni
Datrysiad pŵer deuol: panel solar 60W + batri ffosffad haearn lithiwm (cyflwr tymheredd isel o -40℃)
Rheoli pŵer: Technoleg cysgu ddeinamig (pŵer wrth gefn <0.5W)
Yn drydydd, senarios cymhwysiad diwydiant
1. Arferion Ffermio Clyfar (Clwstwr Tŷ Gwydr yr Iseldiroedd)
Cynllun defnyddio: Defnyddio 1 orsaf ficro-dywydd fesul tŷ gwydr 500㎡
Cais data:
Rhybudd gwlith: cychwyn awtomatig ffan cylchrediad pan fydd lleithder >85%
Cronni golau a gwres: cyfrifo tymheredd cronedig effeithiol (GDD) i arwain y cynaeafu
Dyfrhau manwl gywir: Rheoli system dŵr a gwrtaith yn seiliedig ar anwedd-drydarthiad (ET)
Data budd: Arbed dŵr 35%, achosion o lwydni blewog wedi'u lleihau 62%
2. Rhybudd Cneifio Gwynt Lefel Isel Maes Awyr (Maes Awyr Rhyngwladol Hong Kong)
Cynllun rhwydweithio: 8 tŵr arsylwi gwynt graddiant o amgylch y rhedfa
Algorithm rhybuddio cynnar:
Newid llorweddol gwynt: newid cyflymder gwynt ≥15kt o fewn 5 eiliad
Torri gwynt fertigol: gwahaniaeth cyflymder gwynt ar uchder o 30m ≥10m/s
Mecanwaith ymateb: Yn sbarduno larwm y tŵr yn awtomatig ac yn tywys y symudiad o gwmpas
3. Optimeiddio effeithlonrwydd gorsaf bŵer ffotofoltäig (Gorsaf Bŵer Ningxia 200MW)
Paramedrau monitro:
Tymheredd cydran (monitro is-goch cefndir)
Ymbelydredd plân llorweddol/gogwydd
Mynegai dyddodiad llwch
Rheoleiddio deallus:
Mae'r allbwn yn gostwng 0.45% am bob cynnydd o 1℃ mewn tymheredd
Mae glanhau awtomatig yn cael ei sbarduno pan fydd y llwch yn cronni i 5%
4. Astudiaeth ar Effaith Ynys Gwres Trefol (Grid Trefol Shenzhen)
Rhwydwaith arsylwi: mae 500 o ficro-orsafoedd yn ffurfio grid 1km × 1km
Dadansoddi data:
Effaith oeri mannau gwyrdd: gostyngiad cyfartalog o 2.8℃
Mae dwysedd adeiladau wedi'i gydberthyn yn gadarnhaol â chodiad tymheredd (R²=0.73)
Dylanwad deunyddiau ffordd: mae gwahaniaeth tymheredd palmant asffalt yn ystod y dydd yn cyrraedd 12 ℃
4. Cyfeiriad esblygiad technolegol
Cyfuno data aml-ffynhonnell
Sganio maes gwynt radar laser
Proffil tymheredd a lleithder radiomedr microdon
Cywiriad amser real delwedd cwmwl lloeren
Cymhwysiad wedi'i wella gan AI
Rhagolwg glawiad rhwydwaith niwral LSTM (gwella cywirdeb o 23%)
Model trylediad atmosfferig tri dimensiwn (Efelychiad Gollyngiadau Parc Cemegol)
Synhwyrydd math newydd
Gravimetr cwantwm (cywirdeb mesur pwysau 0.01hPa)
Dadansoddiad sbectrwm gronynnau gwaddodiad tonnau terahertz
V. Achos nodweddiadol: System rhybuddio llifogydd mynyddig yng nghanol rhannau Afon Yangtze
Pensaernïaeth defnyddio:
83 o orsafoedd tywydd awtomatig (defnyddio graddiant mynydd)
Monitro lefel dŵr mewn 12 gorsaf hydrograffig
System gymathu adlais radar
Model rhybudd cynnar:
Mynegai llifogydd sydyn = 0.3 × dwyster glaw 1 awr + 0.2 × cynnwys lleithder pridd + 0.5 × mynegai topograffig
Effeithiolrwydd ymateb:
Cynyddwyd yr amser rhybuddio o 45 munud i 2.5 awr
Yn 2022, fe wnaethon ni rybuddio’n llwyddiannus am saith sefyllfa beryglus
Roedd anafusion i lawr 76 y cant flwyddyn ar ôl blwyddyn
Casgliad
Mae gorsafoedd tywydd modern wedi datblygu o offer arsylwi sengl i nodau rhyngrwyd pethau deallus, ac mae eu gwerth data yn cael ei ryddhau'n helaeth trwy ddysgu peirianyddol, efeilliaid digidol a thechnolegau eraill. Gyda datblygiad System Arsylwi Byd-eang y WMO (WIGOS), bydd y rhwydwaith monitro meteorolegol dwysedd uchel a manwl iawn yn dod yn seilwaith craidd i fynd i'r afael â newid hinsawdd a darparu cefnogaeth allweddol i benderfyniadau ar gyfer datblygiad dynol cynaliadwy.
Amser postio: Chwefror-17-2025