1. Ufafanuzi na kazi za vituo vya hali ya hewa
Kituo cha Hali ya Hewa ni mfumo wa ufuatiliaji wa mazingira kulingana na teknolojia ya otomatiki, ambayo inaweza kukusanya, kuchakata na kusambaza data ya mazingira ya anga kwa wakati halisi. Kama miundombinu ya uchunguzi wa kisasa wa hali ya hewa, kazi zake kuu ni pamoja na:
Upatikanaji wa data: Endelea kurekodi halijoto, unyevunyevu, shinikizo la hewa, kasi ya upepo, mwelekeo wa upepo, kunyesha, kiwango cha mwanga na vigezo vingine vya msingi vya hali ya hewa.
Uchakataji wa data: Urekebishaji wa data na udhibiti wa ubora kupitia algoriti zilizojumuishwa
Usambazaji wa habari: Msaada wa 4G/5G, mawasiliano ya satelaiti na upitishaji data wa hali nyingi
Onyo la maafa: Viwango vya hali ya hewa vilivyokithiri huanzisha arifa za papo hapo
Pili, usanifu wa kiufundi wa mfumo
Safu ya kuhisi
Sensor ya halijoto: Upinzani wa Platinamu PT100 (usahihi ±0.1℃)
Kihisi unyevu: Kichunguzi chenye uwezo (aina 0-100%RH)
Anemometer: Mfumo wa kupima upepo wa 3D wa Ultrasonic (azimio 0.1m/s)
Ufuatiliaji wa kunyesha: Kipimo cha mvua kwenye ndoo (azimio 0.2mm)
Kipimo cha mionzi: Kihisi cha mionzi ya photosynthetically amilifu (PAR).
Safu ya data
Lango la Kompyuta la Edge: Inaendeshwa na kichakataji cha ARM Cortex-A53
Mfumo wa kuhifadhi: Inasaidia uhifadhi wa ndani wa kadi ya SD (kiwango cha juu cha 512GB)
Urekebishaji wa muda: GPS/ Beidou muda wa hali-mbili (usahihi ±10ms)
Mfumo wa nishati
Suluhisho la nguvu mbili: paneli ya jua ya 60W + betri ya phosphate ya chuma ya lithiamu (-40 ℃ hali ya joto la chini)
Usimamizi wa nguvu: Teknolojia ya usingizi wa nguvu (nguvu ya kusubiri <0.5W)
Tatu, matukio ya matumizi ya sekta
1. Mbinu za Kilimo Mahiri (Nguzo ya Greenhouse ya Uholanzi)
Mpango wa upelekaji: Sambaza kituo 1 cha hali ya hewa ndogo kwa kila chafu 500㎡
Maombi ya data:
Onyo la umande: kuanza kiotomatiki kwa feni ya mzunguko wakati unyevunyevu>85%
Mkusanyiko wa mwanga na joto: hesabu ya joto la kusanyiko la ufanisi (GDD) ili kuongoza uvunaji.
Umwagiliaji kwa usahihi: Udhibiti wa mfumo wa maji na mbolea kulingana na uvukizi wa hewa (ET)
Data ya manufaa: Kuokoa maji kwa 35%, matukio ya ukungu yamepungua 62%
2. Onyo la Upepo wa Upepo wa Kiwango cha Chini (Uwanja wa Ndege wa Kimataifa wa Hong Kong)
Mpango wa mtandao: minara 8 ya uchunguzi wa upepo kuzunguka njia ya kurukia ndege
Algorithm ya onyo la mapema:
Mabadiliko ya upepo mlalo: mabadiliko ya kasi ya upepo ≥15kt ndani ya sekunde 5
Ukata wa upepo wima: tofauti ya kasi ya upepo katika mwinuko wa 30m ≥10m/s
Utaratibu wa kujibu: Huwasha kengele ya mnara kiotomatiki na huelekeza njia ya kwenda huku na kule
3. Uboreshaji wa ufanisi wa kituo cha nguvu cha photovoltaic (Kituo cha Ningxia 200MW)
Vigezo vya ufuatiliaji:
Joto la sehemu (ufuatiliaji wa infrared ya ndege ya nyuma)
Mionzi ya ndege ya mlalo/inayoelekezwa
Fahirisi ya uwekaji vumbi
Udhibiti wa akili:
Pato hupungua kwa 0.45% kwa kila ongezeko la 1℃ la joto
Kusafisha kiotomatiki husababishwa wakati mkusanyiko wa vumbi unafikia 5%
4. Utafiti kuhusu Athari ya Kisiwa cha Joto cha Mjini (Gridi ya Mjini ya Shenzhen)
Mtandao wa uchunguzi: Vituo vidogo 500 vinaunda gridi ya 1km×1km
Uchambuzi wa data:
Athari ya kupoeza ya nafasi ya kijani: wastani wa kupunguzwa kwa 2.8℃
Msongamano wa jengo unahusiana vyema na kupanda kwa joto (R²=0.73)
Ushawishi wa vifaa vya barabara: tofauti ya joto ya lami ya lami wakati wa mchana hufikia 12 ℃
4. Mwelekeo wa mageuzi ya teknolojia
Mchanganyiko wa data wa vyanzo vingi
Uchanganuzi wa uwanja wa upepo wa rada ya laser
Wasifu wa joto na unyevu wa radiometer ya microwave
Marekebisho ya picha ya wingu ya setilaiti kwa wakati halisi
Programu iliyoimarishwa ya Ai
Utabiri wa mvua wa mtandao wa neva wa LSTM (usahihi ulioboreshwa kwa 23%)
Muundo wa angahewa wenye sura tatu (Uigaji wa Uvujaji wa Hifadhi ya Kemikali)
Kihisi cha aina mpya
Quantum gravimeter (usahihi wa kipimo cha shinikizo 0.01hPa)
Uchambuzi wa wigo wa mawimbi ya Terahertz
V. Kesi ya kawaida: Mfumo wa onyo wa mafuriko ya milima katikati mwa Mto Yangtze
Usanifu wa usambazaji:
Vituo 83 vya hali ya hewa kiotomatiki (uwekaji wa gradient ya mlima)
Ufuatiliaji wa kiwango cha maji katika vituo 12 vya hidrografia
Mfumo wa uigaji wa mwangwi wa rada
Mfano wa onyo la mapema:
Fahirisi ya mafuriko = 0.3×1h nguvu ya mvua + 0.2× unyevu wa udongo + 0.5× topografia index
Ufanisi wa majibu:
Uongozi wa onyo uliongezeka kutoka dakika 45 hadi saa 2.5
Mnamo 2022, tulionya kwa ufanisi hali saba hatari
Waliojeruhiwa walipungua kwa asilimia 76 mwaka hadi mwaka
Hitimisho
Vituo vya kisasa vya hali ya hewa vimeundwa kutoka kwa kifaa kimoja cha uchunguzi hadi nodi za iot zenye akili, na thamani yao ya data inatolewa kwa undani kupitia ujifunzaji wa mashine, pacha wa kidijitali na teknolojia zingine. Pamoja na maendeleo ya Mfumo wa Uangalizi wa Ulimwengu wa WMO (WIGOS), mtandao wa ufuatiliaji wa hali ya hewa wenye msongamano wa juu na usahihi wa hali ya juu utakuwa miundombinu muhimu ya kushughulikia mabadiliko ya hali ya hewa na kutoa msaada wa maamuzi muhimu kwa maendeleo endelevu ya binadamu.
Muda wa kutuma: Feb-17-2025