工作原理
GQX-QXZ通过多传感器协同工作实现气象数据采集:
温度/湿度检测:采用数字式温湿度传感器(如SHT31),通过电容式湿度敏感元件与铂电阻温度敏感元件,将环境温湿度转换为数字信号(分辨率0.01℃/0.01%RH),经MCU校准后输出。
风速/风向检测:风速传感器采用三杯式旋转结构,风杯旋转切割磁场产生脉冲信号,脉冲频率与风速成正比(线性误差≤±2%);风向传感器通过光电编码盘(360°分度,分辨率1°)检测风向标偏转角度,输出风向数据。
降雨量检测:翻斗式雨量计通过雨水重力使翻斗翻转(每0.2mm降雨触发一次翻转),触发干簧管开关产生脉冲信号,MCU累计脉冲数计算降雨量(分辨率0.2mm)。
气压/光照检测:气压传感器采用MEMS压阻式芯片(量程300-1100hPa),通过压阻效应将气压变化转换为电压信号;光照传感器采用硅光电池(光谱响应范围300-1100nm),将光强转换为电流信号,经ADC采样后计算光照强度(单位Lux)。
数据传输与处理:MCU实时采集各传感器数据,通过4G/LoRa模块上传至云端平台(支持MQTT协议),或存储至本地SD卡(容量≥32GB);设备内置RTC时钟与锂电池备份电源,确保断电后数据不丢失。
应用范围
农业气象监测:部署于农田、果园,实时监测温湿度(作物生长适宜范围:温度15-30℃,湿度50%-80%)、降雨量(灌溉决策依据)与光照强度(光合作用效率评估),助力精准农业(如根据数据自动控制灌溉系统)。
交通气象预警:安装于高速公路、桥梁,监测风速(大风预警阈值:≥10m/s需限速)、能见度(通过光照与湿度数据间接推算)与路面温度(防冻预警),降低恶劣天气交通事故率。
环境科研观测:用于气象站、生态保护区,长期记录气象数据(如气候变化研究、生物多样性监测),支持数据导出为CSV/Excel格式,便于科研分析。
智慧城市管理:集成至城市气象网格,为市政部门提供实时气象信息(如暴雨预警、高温预警),优化排水系统调度、户外作业安排等城市管理决策。
技术参数
测量参数:温度(-40~+80℃)、湿度(0~100%RH)、风速(0~60m/s)、风向(0~360°)、降雨量(0~9999mm)、气压(300~1100hPa)、光照强度(0~200000Lux)
分辨率:温度0.01℃、湿度0.01%RH、风速0.1m/s、风向1°、降雨量0.2mm、气压0.1hPa、光照强度1Lux
数据传输:4G/LoRa无线通信(支持移动/联通/电信网络),传输间隔1分钟~24小时可设
供电方式:太阳能板(60W)+锂电池(12V/20Ah),连续阴雨天工作≥15天
产品特点
一体化设计,安装便捷:传感器、采集器、通信模块集成于立杆顶部,无需额外布线;立杆底部配备法兰盘与膨胀螺栓,可快速固定于地面(安装时间≤2小时)。
高精度与抗干扰能力:传感器均通过计量认证(如温湿度传感器符合JJF 1564-2016标准),数据误差≤±1% FS;立杆采用防雷设计(接地电阻≤4Ω),避免雷击损坏设备。
远程管理与智能预警:支持云端平台远程配置参数(如修改数据上传间隔)、查看实时数据与历史曲线;可设置阈值报警(如风速>15m/s时发送短信通知),提升应急响应速度。
低功耗与长续航:设备采用低功耗芯片(待机电流≤50mA)与智能休眠模式(无数据传输时自动进入低功耗状态),太阳能供电系统效率≥20%,确保全年无需人工维护。