1. Системийн архитектур ба бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тодорхойлох

Өндөр нарийвчлалтай цаг уурын хяналтыг хэрэгжүүлэх нь өгөгдөлд суурилсан байгаль орчны шийдвэр гаргалтын үндэс суурь юм. Олон төрлийн мэдрэгчийн массивыг 4G телеметртэй нэгтгэснээр "Ухаалаг мэдрэгч" систем нь бат бөх, бодит цагийн санал хүсэлтийн гогцоог бий болгодог. Энэхүү архитектур нь хүрээлэн буй орчны хувьсагчдыг тасралтгүй барьж авах, түүхий байгалийн үзэгдлийг захын мэдээлэл цуглуулах, алсаас хадгалах үйл явцаар дамжуулан үйл ажиллагаа явуулж болох дижитал оюун ухаан болгон хувиргах боломжийг олгодог.

Тоног төхөөрөмжийн бараа материалын шинжилгээ

Системийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн цогц бүртгэл нь байршуулалтын бэлэн байдлыг хангахад чухал үүрэгтэй. Дараах хүснэгтэд техник хангамжийг хяналтын экосистем дэх үйл ажиллагааны үүргээр нь ангилсан болно.

Бүрэлдэхүүн хэсгийн төрөл	Техникийн тодорхойлолт	Үндсэн функц
Салхины мэдрэгч	Анемометр (аяга хэлбэртэй) ба "Өмнөд" тохируулгын заагчтай чиглэлийн хэрээ.	Салхины хурд болон чиглэлийн векторуудыг тэмдэглэдэг; агаар мандлын загварчлалд чухал ач холбогдолтой.
Цацрагийн мэдрэгч	Хамгаалалтын шилэн бөмбөгөр хэлбэртэй хагас бөмбөрцөг хэлбэртэй нарны цацрагийн пиранометр.	Нарны нийт эрчим хүч болон цацрагийн түвшинг тоон үзүүлэлтээр илэрхийлнэ.
Гүн профайлын хөрсний зонд	Өргөтгөсөн босоо масштабын тэмдэглэгээтэй урт цагаан хоолой хэлбэртэй мэдрэгч.	Гүн давхаргын интервалд хөрсний параметрүүдийн олон давхаргын шинжилгээг хийдэг.
Гүехэн профайлын хөрсний зонд	Орон нутгийн масштабын тэмдэглэгээтэй богино цагаан хоолой хэлбэрийн мэдрэгч.	Өнгөн хөрсний нөхцөл байдал болон газрын гадаргын ойролцоох орчны өөрчлөлтийг хянадаг.
Цэгийн хөрсний мэдрэгч	Хар өнгийн, гурван салаатай чийг/EC/температурын датчик, металл зүүтэй.	Хөрсний чийгшил, дамжуулах чанар болон температурын талаарх өндөр нарийвчлалтай орон нутгийн өгөгдлийг өгдөг.
Хүрээлэн буй орчны мэдрэгч	M12 дугуй холбогчтой, налуур хэлбэртэй цацрагийн хамгаалалт (Стивенсоны дэлгэц).	Нарны хэт ягаан туяанаас хамгаалагдсан байхын зэрэгцээ агаарын чанар, температур, чийгшлийг хэмждэг.
Харилцаа холбооны төв	Зэвэрдэггүй ган IP зэрэглэлийн хаалттай, нэгдсэн кабелийн булчирхайтай.	4G DTU, DIN-rail цахилгаан түгээлт болон терминалын интерфэйсийг байрлуулдаг.
Суурилуулах тоног төхөөрөмж	Хажуугийн гар, дугуй хавчаар, U хэлбэрийн боолт, тусгай L хэлбэрийн хаалт.	Массивын хатуу физик чиглэл болон бүтцийн тогтвортой байдлыг хөнгөвчилдөг.

"Тэгээд юу вэ?" давхарга: Техник хангамжаас оюун ухаан хүртэл

Эдгээр мэдрэгчүүдийн олон янз байдал - агаар мандлын, цацрагийн болон газрын доорхи хэмжигдэхүүнүүдийг хамарсан - нь системийг энгийн цаг уурын станцаас цогц байгаль орчны тагнуулын платформ руу шилжүүлэх боломжийг олгодог. Хөрсний чийг (гурван үзүүртэй датчикаар дамжуулан) зэрэг өгөгдлийг нарны цацрагийн түвшинтэй харьцуулснаар хэрэглэгчид ууршилт болон усжуулалтын шаардлагыг мэс заслын нарийвчлалтайгаар загварчилж чадна.

Тоног төхөөрөмжийн таних тэмдэг нь байршуулалтын хэлэлцээр хийх боломжгүй урьдчилсан нөхцөл юм; энд байгаа аливаа орхигдуулга нь цогц өгөгдлийн загварыг алдагдуулдаг. Бараа материалын бүртгэлийг баталгаажуулсны дараа инженер физик угсралт руу шилжиж, чиглэлийн нарийвчлал нь гол анхаарал хандуулдаг.

2. Гол тоног төхөөрөмжийн угсралт ба мэдрэгчийн байршуулалт

Механик угсралт нь физик тогтвортой байдал болон нарийн чиглэл нь өгөгдлийн бүрэн бүтэн байдлыг шууд тодорхойлдог чухал үе шат юм. Байгаль орчны хяналт шинжилгээнд муу суурилуулалт эсвэл мэдрэгчийг зохисгүй ашиглах нь тайлангийн бүхэл бүтэн амьдралын мөчлөгийг алдагдуулдаг системчилсэн алдаануудад хүргэдэг.

Алхам алхмаар угсрах протоколууд

2.1 Суурилуулалтын гар болон салхины мэдрэгчийн интеграци

Салхины мэдрэгчийн угсралтыг анхдагч хажуугийн бэхэлгээний гарт бэхэлсэн байх ёстой.

Чиглүүлэлтийн протокол:Салхин сэнсний суурин дээрх "Өмнөд" заагчийг олоорой (зурагнаас харагдаж байна). Талбайн луужин ашиглан энэ тэмдгийг газарзүйн өмнөд хэсэгт яг тааруулж, 0-360° чиглэлийн гаралтыг тохируулсан эсэхийг шалгаарай.
Түвшин тогтоох:Анемометрийн аяганууд үрэлтийн нөлөөгөөр үүсэх хазайлтгүйгээр эргэлдэхийн тулд бүтцийг төгс тэгш байлгаж, гарыг шурагт U хэлбэрийн боолт ашиглан бэхлэнэ.

2.2 Хөрсний датчик байрлуулах (Хоолой болон цэгэн мэдрэгч)

Хоолойн зондууд:Оруулахаасаа өмнө босоо гол үүсгэхийн тулд тусгай нисгэгч нүхний багаж ашиглана уу. Энэ нь цагаан мэдрэгчийн бүрхүүлийг гэмтээхээс сэргийлнэ. Хөрсний гадаргуутай харьцуулсан яг эхлэх гүнийг тэмдэглэхийн тулд босоо масштабын тэмдэглэгээг ашиглана уу.
Цэгийн мэдрэгч:Гурван салаатай хар датчикийг зорилтот хөрсөнд хөндөгдөөгүй оруулна. Чийг болон EC заалтыг алдагдуулах агаарын цоорхой үүсэхээс сэргийлж, металл тээглүүр болон хөрсний матрицын хооронд бүрэн холбоо барина уу.

2.3 Цацраг туяа болон агаарын хамгаалалтын байршил

Пиранометрийг шурагнаас сүүдэр тусахаас зайлсхийхийн тулд угсралтын хамгийн өндөр цэг дээр суурилуулсан байх ёстой. Агаарын чанарын хамгаалалтын хаалт нь температурын заалтыг хиймлээр нэмэгдүүлж болзошгүй дулаан тусгадаг гадаргуугаас тусгаарлагдахын зэрэгцээ байгалийн соролтыг (агаарын урсгал) хангахаар байрлуулсан байх ёстой.

"Тэгээд юу вэ?" давхарга: Өгөгдлийн хүчин төгөлдөр байдал

Мэдрэгчийн байршил нь өгөгдлийн дамжуулах хоолойн "хог хаягдал"-ын цэг учраас энэ үе шатанд талбайн инженерүүд нарийвчлалыг нэн тэргүүнд тавих ёстой. Салхин сэнсний байрлал 10 градусаар ч буруу байх эсвэл бэхэлгээний гараар хэсэгчлэн сүүдэрлэсэн цацрагийн мэдрэгч нь өгөгдлийн багцыг бүхэлд нь шинжлэх ухааны үндэслэлгүй болгодог.

3. Харилцаа холбооны хайрцагны архитектур ба цахилгаанИнтеграци

Зэвэрдэггүй ган холбооны хайрцаг нь станцын "төв мэдрэлийн систем" болж үйлчилдэг. Сүлжээнээс гадуурх орчинд 4G утасгүй модуль нь утастай кабелийн дэд бүтцийн зардалгүйгээр бодит цагийн алсын хяналт хийхэд шаардлагатай стратегийн гүүрийг бий болгодог.

Дотоод хаалтны тохиргоо

Дотоод архитектур нь үйлдвэрлэлийн зэрэглэлийн найдвартай байдлыг хангах зорилгоор бүтээгдсэн:

4G DTU (Өгөгдөл дамжуулах нэгж):Цэнхэр төв модуль нь захын гарцын үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь протоколын хөрвүүлэлтийг (магадгүй мэдрэгчээс MQTT/4G руу RS485/Modbus) гүйцэтгэдэг бөгөөд дамжуулахаас өмнө өгөгдлийн пакетуудыг зөв форматлаж байгаа эсэхийг баталгаажуулдаг.
DIN-Rail Management:Цахилгаан хангамж болон терминалын блокууд нь тогтвортой байдал болон засвар үйлчилгээ хийхэд хялбар байхын тулд DIN төмөр замд суурилагдсан.
Цаг агаарын хамгаалалт:Бүх мэдрэгчийн утаснууд нь найдвартай, чийгэнд тэсвэртэй холболтын хувьд M12 маягийн дугуй холбогчийг ашигладаг. Кабелиуд нь доод хэсэгт суурилуулсан кабелийн булчирхайгаар дамжин хайрцагт ордог бөгөөд системийн IP зэрэглэлийг хадгалахын тулд чангалах ёстой.

"Тэгээд юу вэ?" давхарга: Edge Computing болон Cloud Latency

Цэнхэр DTU нь энгийн модемоос илүү зүйл юм; энэ нь протокол хөрвүүлэлтийн цэг юм. RS485 интерфэйсийг ирмэг дээр нь ажиллуулснаар систем нь өгөгдөл 4G uplink руу орохоос өмнө дохионы доройтлыг хамгийн бага хэмжээнд байлгаж, уламжлалт аналог тохиргооноос хамаагүй цэвэр өгөгдлийн урсгалыг хангадаг.

4. 4G Утасгүй Тохиргоо болон Алсын ЗайМенежмент

Системийн дижитал давхарга нь түүхий цахилгаан дохиог үйлдэл хийх боломжтой ойлголт болгон хувиргадаг. “Ухаалаг мэдрэгч” програм хангамж нь хатуу ширүүн гадаа орчин болон шийдвэр гаргагчийн ширээний хооронд саадгүй гүүр үүсгэдэг.

Өгөгдөл дамжуулах ажлын урсгал

Мэдээллийн зам нь хатуу дөрвөн үе шаттай шугам хоолойг дагадаг:

Ирмэгийн цуглуулга:Мэдрэгч нь салхи, хөрс (олон гүн ба цэгэн) болон цацрагийн өгөгдлийг цуглуулдаг.
Утасгүй холболт:4G DTU нь шифрлэгдсэн өгөгдлийн багцуудыг үүрэн сүлжээгээр дамжуулдаг.
Үүлэн хадгалалт:Өгөгдлийг алсын сервер дээр хадгалдаг бөгөөд энэ нь түүхэн чиг хандлагын шинжилгээ хийх боломжийг олгодог.
Програм хангамжийн интерфэйс:Хэрэглэгчид хүрээлэн буй орчны параметрүүдийг дүрслэн харуулах, системийн эрүүл мэндийг удирдахын тулд “Ухаалаг мэдрэгч” мэргэжлийн платформд ханддаг.

"Тэгээд юу вэ?" давхарга: Урьдчилан сэргийлэх менежмент

Энэхүү автоматжуулсан дамжуулах хоолой нь гараар цуглуулах алдааг арилгаж, хариу үйлдэл үзүүлэхээс урьдчилан сэргийлэх байгаль орчны менежмент рүү шилжих боломжийг олгодог. Хөрсний чийгшил эсвэл салхины хурд чухал босгод хүрэх үед бодит цагийн сэрэмжлүүлгийг идэвхжүүлэхээр тохируулж, хээрийн шууд оролцоог хийх боломжтой.

5. Байршуулалтын баталгаажуулалт болон үйл ажиллагааны шалгах хуудас

Систем бүрэн ажиллаж байгаа, цуглуулах цэгээс програм хангамжийн интерфэйс хүртэл өгөгдлийн бүрэн бүтэн байдал алдагдаагүй эсэхийг баталгаажуулахын тулд эцсийн баталгаажуулалтын үе шат заавал байх ёстой.

Эцсийн баталгаажуулалтын шалгах хуудас

Дохионы хүч:4G модулийн LED үзүүлэлтүүд тогтвортой холболтыг харуулж байгааг баталгаажуулна уу (хамгийн багадаа -85 дБм).
Чиглэлийн тохируулга:Салхин сэнсний "Өмнөд" тэмдэг нь газарзүйн өмнөд хэсэгтэй зэрэгцсэн болохыг луужингаар баталгаажуулсан.
Гүн баталгаажуулалт:Гүн ба гүехэн хоолой хэлбэртэй хөрсний датчикуудын масштабын тэмдэглэгээний гүнийг тэмдэглэнэ үү.
Битүүмжлэлийн бүрэн бүтэн байдал:Холбоо барих хайрцаг дээрх бүх кабелийн залгуурыг гараар чангалж, цаг агаарын нөлөөллөөс хамгаалсан эсэхийг шалгана уу.
Өгөгдлийн багцын баталгаажуулалт:Долоон мэдрэгчийн оролтоос (Салхины хурд, Салхины чиглэл, Цацраг туяа, Агаар/Температур/Дуу чимээ, 3 шатлалт хөрс, Гүн хөрс, Гүехэн хөрс) бодит цагийн өгөгдөл гарч ирж байгаа эсэхийг шалгахын тулд мэргэжлийн програм хангамж руу нэвтэрнэ үү.

"Тэгээд юу вэ?" давхарга: Урт наслалт ба хөрөнгө оруулалтын өгөөж

Нарийн баталгаажуулалтын үйл явц нь урт хугацааны засвар үйлчилгээний зардлыг бууруулж, хүнд хэцүү гадаа нөхцөлд станцын удаан эдэлгээтэй байдлыг баталгаажуулдаг. Байршуулалтын явцад бүх механик болон дижитал холбоосыг баталгаажуулснаар станц нь найдвартай, тасралтгүй байгаль орчны тагнуулын тусламжтайгаар хөрөнгө оруулалтын өндөр өгөөжийг өгдөг.

Хураангуй:Энэхүү олон хэмжээст хяналтын систем нь мэргэжлийн түвшний цаг уурын оргил үеийг төлөөлдөг. Тусгай мэдрэгчийн тоног төхөөрөмжийг 4G захын гарц болон үүлэн технологид суурилсан удирдлагатай хослуулснаар орчин үеийн байгаль орчны хяналт шинжилгээний цогц, автоматжуулсан шийдлийг бий болгодог. # Техникийн гарын авлага: Олон хэмжээст цаг уурын хяналтын системийн угсралт ба 4G интеграци.

Нийтэлсэн цаг: 2026 оны 2-р сарын 5