Цаг уурын ажиглалт, хүрээлэн буй орчны мониторингийн хувьд үнэн зөв, цаг тухайд нь мэдээлэл авах нь маш чухал юм. Технологийн дэвшлийг дагаад цаг уурын станцууд тоон мэдрэгч, харилцаа холбооны протоколуудыг ашиглан мэдээлэл цуглуулах, дамжуулах үр ашгийг нэмэгдүүлэх болсон. Тэдгээрийн дотроос SDI-12 (Serial Data Interface at 1200 baud) протокол нь энгийн, уян хатан, үр ашигтай байдгаараа цаг уурын станцын салбарт чухал сонголт болсон.
1. SDI-12 протоколын шинж чанар
SDI-12 нь байгаль орчны хяналтын төрөл бүрийн хэрэглээнд тохиромжтой бага чадлын мэдрэгчүүдийн цуваа холбооны протокол юм. Протокол нь дараахь үндсэн шинж чанаруудтай.
Бага чадлын загвар: SDI-12 протокол нь мэдрэгчийг идэвхгүй үед унтах горимд оруулах боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр эрчим хүчний зарцуулалтыг бууруулж, батарейгаар ажилладаг төхөөрөмжүүдэд тохиромжтой.
Олон мэдрэгчийн дэмжлэг: 62 хүртэлх мэдрэгчийг SDI-12 автобусанд холбож, мэдрэгч бүрийн өгөгдлийг өвөрмөц хаягаар тодорхойлох боломжтой бөгөөд энэ нь системийн бүтцийг илүү уян хатан болгодог.
Интеграцчлахад хялбар: SDI-12 протоколын стандартчилал нь өөр өөр үйлдвэрлэгчдийн мэдрэгчийг нэг системд ажиллуулах боломжийг олгодог бөгөөд мэдээлэл цуглуулагчтай нэгтгэх нь харьцангуй хялбар юм.
Тогтвортой өгөгдөл дамжуулах: SDI-12 нь өгөгдлийг 12 битийн цифрээр дамжуулж, мэдээллийн үнэн зөв, найдвартай байдлыг баталгаажуулдаг.
2. SDI-12 гаралтын цаг уурын станцын бүрэлдэхүүн
SDI-12 протоколд суурилсан цаг агаарын станц нь ихэвчлэн дараах хэсгүүдээс бүрдэнэ.
Мэдрэгч: Температур мэдрэгч, чийгшил мэдрэгч, салхины хурд, чиглэл мэдрэгч, хур тунадасны мэдрэгч гэх мэт янз бүрийн мэдрэгчээр дамжуулан цаг уурын мэдээллийг цуглуулдаг цаг уурын станцын хамгийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг. Бүх мэдрэгчүүд SDI-12 протоколыг дэмждэг.
Мэдээлэл цуглуулагч: Мэдрэгчийн өгөгдлийг хүлээн авч боловсруулах үүрэгтэй. Мэдээллийн цуглуулагч нь SDI-12 протоколоор дамжуулан мэдрэгч бүрт хүсэлт илгээж, буцаж ирсэн өгөгдлийг хүлээн авдаг.
Мэдээлэл хадгалах нэгж: Цуглуулсан өгөгдлийг ихэвчлэн SD карт гэх мэт дотоод хадгалах төхөөрөмжид хадгалдаг эсвэл урт хугацааны хадгалалт, дүн шинжилгээ хийх зорилгоор утасгүй сүлжээгээр дамжуулан үүлэн серверт байршуулдаг.
Мэдээлэл дамжуулах модуль: Орчин үеийн олон цаг уурын станцууд нь алсаас хянах платформ руу бодит цагийн өгөгдөл дамжуулахад туслах зорилгоор GPRS, LoRa эсвэл Wi-Fi модулиуд гэх мэт утасгүй дамжуулах модулиудаар тоноглогдсон байдаг.
Эрчим хүчний менежмент: Цаг уурын станцын урт хугацааны тогтвортой ажиллагааг хангахын тулд ихэвчлэн нарны зай, лити батерей зэрэг сэргээгдэх эрчим хүчний шийдлүүдийг ашигладаг.
3. SDI-12 цаг уурын станцуудын хэрэглээний хувилбарууд
SDI-12 гаралтын цаг агаарын станцуудыг олон салбарт өргөнөөр ашигладаг, үүнд:
Хөдөө аж ахуйн цаг уурын хяналт: Цаг уурын станцууд нь хөдөө аж ахуйн үйлдвэрлэлийн цаг уурын мэдээллийг бодит цаг хугацаанд гаргаж, фермерүүдэд шинжлэх ухааны үндэслэлтэй шийдвэр гаргахад тусалдаг.
Байгаль орчны хяналт: Экологийн хяналт, байгаль орчныг хамгаалахад цаг уурын станцууд нь уур амьсгалын өөрчлөлт, агаарын чанарыг хянахад тусалдаг.
Усны хяналт: Ус цаг уурын станцууд нь хур тунадас, хөрсний чийгийг хянаж, усны нөөцийн менежмент, үерээс урьдчилан сэргийлэх, гамшгийг бууруулахад мэдээллийн дэмжлэг үзүүлэх боломжтой.
Уур амьсгалын судалгаа: Судалгааны байгууллагууд SDI-12 цаг уурын станцуудыг ашиглан цаг уурын урт хугацааны мэдээлэл цуглуулж, уур амьсгалын өөрчлөлтийн судалгаа хийдэг.
4. Бодит тохиолдлууд
Тохиолдол 1: Хятад дахь хөдөө аж ахуйн цаг уурын хяналтын станц
Хятадын газар тариалангийн бүс нутагт SDI-12 протоколыг ашиглан хөдөө аж ахуйн цаг уурын хяналтын системийг барьсан. Уг системийг голчлон газар тариалангийн өсөлтөд шаардлагатай цаг уурын нөхцөлийг хянахад ашигладаг. Цаг уурын станц нь SDI-12 протоколоор мэдээлэл цуглуулагчтай холбогдсон температур, чийгшил, салхины хурд, хур тунадас гэх мэт олон төрлийн мэдрэгчээр тоноглогдсон.
Хэрэглээний үр нөлөө: Тариалангийн ургалтын эгзэгтэй мөчид тариаланчид цаг уурын мэдээллийг цаг тухайд нь авч, ус, бордоог цаг тухайд нь авах боломжтой. Энэхүү систем нь тариалангийн ургац, чанарыг эрс сайжруулж, тариаланчдын орлого 20 орчим хувиар нэмэгджээ. Мэдээллийн дүн шинжилгээ хийснээр фермерүүд хөдөө аж ахуйн үйл ажиллагааг илүү сайн төлөвлөж, нөөцийн хаягдлыг багасгах боломжтой.
Тохиолдол 2: Хотын байгаль орчны мониторингийн төсөл
Филиппиний нэгэн хотод орон нутгийн засаг захиргаа агаарын чанар, цаг уурын нөхцөл байдлыг хянах зорилгоор SDI-12 цаг уурын хэд хэдэн станцыг байгаль орчныг хянах зорилгоор байрлуулжээ. Эдгээр цаг уурын станцууд дараах үүрэгтэй.
Мэдрэгч нь температур, чийгшил, салхины хурд, PM2.5, PM10 гэх мэт орчны параметрүүдийг хянадаг.
Мэдээллийг SDI-12 протоколыг ашиглан хотын байгаль орчны хяналтын төвд бодит цаг хугацаанд нь дамжуулдаг.
Хэрэглээний үр нөлөө: Мэдээлэл цуглуулж, дүн шинжилгээ хийснээр хотын менежерүүд манан, өндөр температур зэрэг цаг уурын эрс тэс үзэгдэлтэй тэмцэх арга хэмжээг цаг тухайд нь авч болно. Мөн иргэд гар утасны аппликейшнээр ойр орчмын цаг уур, агаарын чанарын мэдээллийг цаг алдалгүй авч, аялалын төлөвлөгөөгөө цаг тухайд нь тохируулж, эрүүл мэндээ хамгаалах боломжтой.
Тохиолдол 3: Ус судлалын хяналтын систем
Голын сав газрын гидрологийн мониторингийн төсөлд SDI-12 протоколыг голын урсац, хур тунадас, хөрсний чийгийг удирдах, хянахад ашигладаг. Төслийн хүрээнд янз бүрийн хэмжилтийн цэгүүдэд бодит цагийн хяналт тавих олон цаг уурын станцуудыг байгуулсан.
Хэрэглээний үр нөлөө: Төслийн баг эдгээр өгөгдөлд дүн шинжилгээ хийснээр үерийн эрсдэлийг урьдчилан таамаглаж, ойр орчмын ард иргэдэд сэрэмжлүүлэг өгөх боломжтой болсон. Энэхүү систем нь орон нутгийн засаг захиргаатай хамтран ажилласнаар үерийн улмаас үүсэх эдийн засгийн алдагдлыг үр дүнтэй бууруулж, усны нөөцийг удирдах чадварыг сайжруулсан.
Дүгнэлт
Шинжлэх ухаан, технологи тасралтгүй хөгжихийн хэрээр цаг уурын станцуудад SDI-12 протоколыг ашиглах нь улам бүр түгээмэл болж байна. Түүний бага чадалтай загвар, олон мэдрэгч бүхий дэмжлэг, тогтвортой өгөгдөл дамжуулах шинж чанарууд нь цаг уурын хяналтанд шинэ санаа, шийдлүүдийг өгдөг. Цаашид SDI-12-д суурилсан цаг уурын станцууд үргэлжлүүлэн хөгжиж, янз бүрийн салбарын цаг уурын хяналтыг илүү нарийвчлалтай, найдвартай дэмжих болно.
Шуудангийн цаг: 2025 оны 4-р сарын 16