Цаг уурын ажиглалт болон хүрээлэн буй орчны хяналт шинжилгээнд үнэн зөв, цаг тухайд нь мэдээлэл авах нь чухал юм. Технологийн дэвшлийн ачаар улам олон цаг уурын станцууд мэдээлэл цуглуулах, дамжуулах үр ашгийг дээшлүүлэхийн тулд дижитал мэдрэгч болон холбооны протоколуудыг ашиглаж байна. Эдгээрийн дотор SDI-12 (1200 бод дахь цуваа өгөгдлийн интерфэйс) протокол нь энгийн, уян хатан, үр ашигтай байдгаасаа шалтгаалан цаг уурын станцын салбарт чухал сонголт болсон.
1. SDI-12 протоколын шинж чанарууд
SDI-12 нь бага чадлын мэдрэгчийн цуваа холбооны протокол бөгөөд янз бүрийн хүрээлэн буй орчны хяналтын програмуудад тохиромжтой. Протокол нь дараах үндсэн шинж чанаруудтай:
Бага эрчим хүчний загвар: SDI-12 протокол нь мэдрэгчийг идэвхгүй үед унтах горимд оруулах боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр эрчим хүчний хэрэглээг бууруулдаг бөгөөд батерейгаар ажилладаг төхөөрөмжүүдэд тохиромжтой.
Олон мэдрэгчийн дэмжлэг: SDI-12 автобусанд 62 хүртэлх мэдрэгчийг холбож болох бөгөөд мэдрэгч бүрийн өгөгдлийг өвөрмөц хаягаар нь тодорхойлж болох бөгөөд энэ нь системийн бүтцийг илүү уян хатан болгодог.
Нэгтгэхэд хялбар: SDI-12 протоколын стандартчилал нь өөр өөр үйлдвэрлэгчдийн мэдрэгчүүдийг нэг системд ажиллуулах боломжийг олгодог бөгөөд өгөгдөл цуглуулагчтай нэгтгэх нь харьцангуй энгийн.
Тогтвортой өгөгдөл дамжуулалт: SDI-12 нь өгөгдлийг 12 битийн цифрээр дамжуулдаг бөгөөд энэ нь өгөгдлийн нарийвчлал, найдвартай байдлыг баталгаажуулдаг.
2. SDI-12 гаралтын цаг уурын станцын бүрэлдэхүүн
SDI-12 протокол дээр суурилсан цаг уурын станц нь ихэвчлэн дараах хэсгүүдээс бүрдэнэ.
Мэдрэгч: Температурын мэдрэгч, чийгшлийн мэдрэгч, салхины хурд ба чиглэлийн мэдрэгч, хур тунадасны мэдрэгч гэх мэт янз бүрийн мэдрэгчээр дамжуулан цаг уурын өгөгдлийг цуглуулдаг цаг уурын станцын хамгийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг. Бүх мэдрэгч нь SDI-12 протоколыг дэмждэг.
Өгөгдөл цуглуулагч: Мэдрэгчийн өгөгдлийг хүлээн авч, боловсруулах үүрэгтэй. Өгөгдөл цуглуулагч нь SDI-12 протоколоор дамжуулан мэдрэгч бүрт хүсэлт илгээж, буцаасан өгөгдлийг хүлээн авна.
Өгөгдөл хадгалах нэгж: Цуглуулсан өгөгдлийг ихэвчлэн SD карт гэх мэт орон нутгийн хадгалах төхөөрөмжид хадгалдаг эсвэл урт хугацааны хадгалалт, дүн шинжилгээ хийх зорилгоор утасгүй сүлжээгээр үүлэн серверт байршуулдаг.
Өгөгдөл дамжуулах модуль: Орчин үеийн олон цаг уурын станцууд нь алсын хяналтын платформ руу бодит цагийн өгөгдөл дамжуулах боломжийг хөнгөвчлөхийн тулд GPRS, LoRa эсвэл Wi-Fi модуль зэрэг утасгүй дамжуулах модулиудаар тоноглогдсон байдаг.
Эрчим хүчний менежмент: Цаг уурын станцын урт хугацааны тогтвортой ажиллагааг хангахын тулд нарны зай, литийн батерей зэрэг сэргээгдэх эрчим хүчний шийдлүүдийг ихэвчлэн ашигладаг.
3. SDI-12 цаг уурын станцуудын хэрэглээний хувилбарууд
SDI-12 гаралтын цаг уурын станцуудыг дараах олон салбарт өргөн ашигладаг:
Хөдөө аж ахуйн цаг уурын хяналт: Цаг уурын станцууд нь хөдөө аж ахуйн үйлдвэрлэлийн цаг уурын бодит цагийн мэдээллийг өгч, фермерүүдэд шинжлэх ухааны шийдвэр гаргахад нь тусалдаг.
Байгаль орчны хяналт: Экологийн хяналт, байгаль орчныг хамгаалах чиглэлээр цаг уурын станцууд нь уур амьсгалын өөрчлөлт болон агаарын чанарыг хянах боломжтой.
Усны хяналт: Усны цаг уурын станцууд хур тунадас, хөрсний чийгийг хянаж, усны нөөцийн менежмент, үерээс урьдчилан сэргийлэх, гамшгийг бууруулах чиглэлээр мэдээллийн дэмжлэг үзүүлэх боломжтой.
Уур амьсгалын судалгаа: Судалгааны байгууллагууд урт хугацааны уур амьсгалын мэдээлэл цуглуулах, уур амьсгалын өөрчлөлтийн судалгаа хийхдээ SDI-12 цаг уурын станцуудыг ашигладаг.
4. Бодит тохиолдлууд
Тохиолдол 1: Хятад дахь хөдөө аж ахуйн цаг уурын хяналтын станц
Хятадын хөдөө аж ахуйн бүс нутагт SDI-12 протоколыг ашиглан хөдөө аж ахуйн цаг уурын хяналтын системийг байгуулсан. Системийг голчлон ургацын өсөлтөд шаардлагатай цаг уурын нөхцөл байдлыг хянах зорилгоор ашигладаг. Цаг уурын станц нь температур, чийгшил, салхины хурд, хур тунадас гэх мэт олон төрлийн мэдрэгчээр тоноглогдсон бөгөөд эдгээр нь SDI-12 протоколоор дамжуулан мэдээлэл цуглуулагчтай холбогдсон байдаг.
Хэрэглээний үр нөлөө: Ургацын өсөлтийн чухал мөчид фермерүүд цаг уурын мэдээллийг бодит цаг хугацаанд нь авч, усалж, бордоо хийж чаддаг. Энэхүү систем нь ургацын ургац, чанарыг мэдэгдэхүйц сайжруулж, фермерүүдийн орлого 20 орчим хувиар нэмэгдсэн. Өгөгдлийн шинжилгээгээр дамжуулан фермерүүд хөдөө аж ахуйн үйл ажиллагааг илүү сайн төлөвлөж, нөөцийн хаягдлыг бууруулж чадна.
Тохиолдол 2: Хотын орчны хяналтын төсөл
Филиппиний нэгэн хотод орон нутгийн засаг захиргаа агаарын чанар, цаг уурын нөхцөл байдлыг хянах зорилгоор хүрээлэн буй орчны хяналт шинжилгээний зорилгоор хэд хэдэн SDI-12 цаг уурын станцуудыг байрлуулсан. Эдгээр цаг уурын станцууд нь дараах үүрэгтэй:
Мэдрэгч нь температур, чийгшил, салхины хурд, PM2.5, PM10 гэх мэт орчны параметрүүдийг хянадаг.
Өгөгдлийг SDI-12 протоколыг ашиглан хотын байгаль орчны хяналтын төвд бодит цаг хугацаанд дамжуулдаг.
Хэрэглээний үр нөлөө: Хотын менежерүүд мэдээлэл цуглуулж, дүн шинжилгээ хийснээр манан, өндөр температур зэрэг цаг уурын эрс тэс үзэгдлүүдтэй тэмцэх арга хэмжээг цаг тухайд нь авах боломжтой. Иргэд мөн гар утасны програмаар дамжуулан ойролцоох цаг уурын болон агаарын чанарын мэдээллийг бодит цаг хугацаанд нь авч, аяллын төлөвлөгөөгөө цаг тухайд нь тохируулж, эрүүл мэндээ хамгаалах боломжтой.
Тохиолдол 3: Усны хяналтын систем
Голын сав газарт хийгдэх гидрологийн хяналтын төсөлд голын урсац, хур тунадас, хөрсний чийгийг удирдах, хянахын тулд SDI-12 протоколыг ашигладаг. Төслийн хүрээнд хэмжилтийн өөр өөр цэгүүдэд бодит цагийн хяналт хийх олон цаг уурын станцуудыг байгуулсан.
Хэрэглээний үр нөлөө: Төслийн баг эдгээр өгөгдлийг шинжилж, ойролцоох орон нутагт эрт сэрэмжлүүлэг өгөх замаар үерийн эрсдэлийг урьдчилан таамаглаж чадсан. Орон нутгийн засаг захиргаатай хамтран ажилласнаар уг систем нь үерийн улмаас учирсан эдийн засгийн алдагдлыг үр дүнтэй бууруулж, усны нөөцийг удирдах чадварыг сайжруулсан.
Дүгнэлт
Шинжлэх ухаан, технологийн тасралтгүй хөгжлөөр SDI-12 протоколыг цаг уурын станцуудад хэрэглэх нь улам бүр түгээмэл болж байна. Түүний бага чадлын загвар, олон мэдрэгчийн дэмжлэг, тогтвортой өгөгдөл дамжуулах шинж чанарууд нь цаг уурын хяналт шинжилгээний шинэ санаа, шийдлийг бий болгодог. Ирээдүйд SDI-12 дээр суурилсан цаг уурын станцууд хөгжиж, янз бүрийн салбарын цаг уурын хяналтыг илүү нарийвчлалтай, найдвартай дэмжих болно.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 4-р сарын 16