محطات الأرصاد الجوية المدمجة مقابل محطات الأرصاد الجوية المثبتة على الأعمدة: الميزات الأساسية ودليل الاختيار

تُعد محطة الأرصاد الجوية المثبتة على عمود منشأة رصد جوي تقليدية ومعيارية، وتُعرف أيضاً باسم محطة الأرصاد الجوية التقليدية المنفصلة أو محطة الأرصاد الجوية القياسية. وتتمثل ميزتها الأساسية في تركيب أجهزة استشعار ذات وظائف مختلفة على ارتفاعات متفاوتة على عمود رأسي واحد أو أكثر، وفقاً لمواصفات الرصد.

فيما يلي السمات الرئيسية لمحطة الأرصاد الجوية المثبتة على عمود، والتي تم شرحها أيضاً من جوانب متعددة:
أولاً: البنية الأساسية وخصائص التصميم
1. تم ترتيب المستشعر في تصميم منفصل
هذا هو الفرق الأساسي بينها وبين محطات الأرصاد الجوية المتكاملة. كل مستشعر (مقياس سرعة الرياح، ومؤشر اتجاه الرياح، ومستشعر درجة الحرارة والرطوبة، ومقياس المطر، ومستشعر الضغط، إلخ) هو وحدة مستقلة ومتصلة بجهاز تجميع البيانات الرئيسي عبر كابلات.
يتم تركيب المستشعر على ارتفاع محدد على العمود وفقًا لمبدأ قياسه وتوصيات مؤسسات مثل المنظمة العالمية للأرصاد الجوية (WMO). على سبيل المثال:
مستشعر سرعة واتجاه الرياح: يتم تركيبه عادة في أعلى نقطة (على ارتفاع 10 أمتار مثلاً) لتجنب التداخل من العوائق الأرضية.
مستشعر درجة الحرارة والرطوبة: يتم تركيبه في صندوق ذي فتحات تهوية على ارتفاع 1.5 متر أو 2 متر فوق سطح الأرض لتجنب تأثير الإشعاع الشمسي المباشر وانعكاس الأرض.
مقياس المطر: قم بتركيبه على ارتفاع 0.7 متر أو ارتفاع محدد، مع التأكد من أن الفتحة مستوية وأن المنطقة المحيطة بها مفتوحة.
أجهزة استشعار درجة حرارة التربة والرطوبة: يتم دفنها في التربة على أعماق مختلفة.

2. الهيكل مستقر ودرجة التخصص عالية
عادة ما تكون الأعمدة مصنوعة من معادن عالية القوة مثل الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ المجلفن، ومجهزة بقاعدة صلبة (مثل القاعدة الخرسانية)، والتي يمكنها تحمل الظروف الجوية القاسية مثل الأعاصير والثلوج الكثيفة، مما يضمن التشغيل المستقر على المدى الطويل.
تصميم الحامل علمي، ويقلل من التداخل مع قياسات المستشعر قدر الإمكان.

3. التصميم المعياري
كل مستشعر عبارة عن وحدة مستقلة يمكن معايرتها وصيانتها واستبدالها بشكل منفصل دون التأثير على عمل المستشعرات الأخرى. هذا التصميم ملائم للغاية للصيانة والتحديث لاحقاً.

ثانياً: الوظائف وخصائص الأداء
1. يلتزم بمعايير المراقبة الدولية ويتمتع بسلطة بيانات قوية
يلتزم تصميم وارتفاع تركيب أجهزة الاستشعار الخاصة بها التزاماً صارماً بمعايير المؤسسات المعتمدة مثل المنظمة العالمية للأرصاد الجوية. ولذلك، تتمتع البيانات التي يتم الحصول عليها بدرجة عالية من الموثوقية وقابلية المقارنة، مما يجعلها الخيار الأمثل للعمليات الأرصادية على المستوى الوطني، والبحوث العلمية، والتطبيقات الصناعية عالية الدقة.

2. دقة قياس عالية
نظرًا لأن أجهزة الاستشعار منفصلة، ​​يمكن تقليل التداخل بينها إلى أقصى حد (على سبيل المثال، اضطراب تدفق الهواء بواسطة جسم الطائرة وتأثير الحرارة المتولدة من المكونات الإلكترونية على قياس درجة الحرارة).
يمكن تحقيق دقة قياس أعلى باستخدام مستشعر واحد ذي أداء أعلى واحترافية أكبر.

3. تكوين مرن وقابلية توسع قوية
يستطيع المستخدمون اختيار نوع وعدد أجهزة الاستشعار بمرونة وفقًا لاحتياجاتهم الخاصة. على سبيل المثال، من السهل إضافة أجهزة استشعار الإشعاع، وأطباق التبخير، وأجهزة استشعار الأشعة فوق البنفسجية، وما إلى ذلك.
عندما تكون هناك حاجة إلى عناصر مراقبة جديدة في المستقبل، فمن الضروري فقط إضافة أجهزة الاستشعار والواجهات المقابلة على العمود، مما يوفر قابلية توسع ممتازة.

4. نظام احترافي لاكتساب البيانات وإمداد الطاقة
عادة ما يكون مزودًا بصندوق احترافي لجمع البيانات، مثبت على العمود أو بالقرب منه، وهو المسؤول عن تزويد جميع أجهزة الاستشعار بالطاقة، وجمع البيانات، وتخزينها، ونقلها.
يتميز نظام إمداد الطاقة بأنه أكثر قوة وموثوقية، وعادة ما يعتمد على نمط هجين من الكهرباء الرئيسية والطاقة الشمسية والبطاريات، مما يضمن التشغيل المستمر لفترة طويلة حتى في الأيام الممطرة.

ثالثاً: التطبيقات والمزايا والخصائص
يتم تطبيقه على سيناريوهات ثابتة عالية المستوى وطويلة الأجل
المحطات الوطنية الأساسية للأرصاد الجوية / المحطات المرجعية: القوة الأساسية للعمليات التشغيلية.
البحوث الميدانية المتخصصة: مثل البحوث البيئية، ورصد تغير المناخ، والرصد الهيدرولوجي، والأرصاد الجوية الزراعية عالية الدقة، وما إلى ذلك.
الدعم المناخي للمشاريع الهندسية واسعة النطاق: مثل المطارات والموانئ ومحطات الطاقة النووية ومراكز حفظ المياه الكبيرة.
يمكن للصناعات التي تتطلب بيانات معتمدة، مثل التنبؤ بطاقة مزارع الرياح والتقييم البيئي، استخدام البيانات للحصول على شهادات وتدقيق من جهات خارجية.

2. البيانات مستمرة على المدى الطويل وموثوقة للغاية
يضمن الهيكل المتين والتصميم الاحترافي للحماية من الصواعق ومقاومة التآكل إمكانية توفير تسلسلات مراقبة طويلة الأمد ومستمرة وموثوقة حتى في البيئات القاسية غير المراقبة.

رابعاً: القيود المحتملة
1. عملية التركيب معقدة وتستغرق وقتاً طويلاً ومكلفة.
يتطلب الأمر سلسلة من الإجراءات المعقدة مثل فحص الموقع، وبناء الأساسات، وتركيب الأعمدة، ومعايرة أجهزة الاستشعار بدقة، ومدّ الكابلات. وعادةً ما تستغرق فترة التركيب عدة أيام أو حتى أكثر.
إن تكلفة الاستثمار الأولي (بما في ذلك المعدات والإنشاءات المدنية والتركيب) أعلى بكثير من تكلفة محطة الأرصاد الجوية المتكاملة.

2. ضعف قابلية النقل
بمجرد تثبيته، يصبح جهاز المراقبة ثابتاً ويصعب نقله. وهو غير مناسب للمراقبة الطارئة أو مهام المراقبة المؤقتة التي تتطلب تغييرات متكررة في الموقع.

3. الصيانة معقدة نسبياً
على الرغم من أن التصميم المعياري مناسب للاستبدال، إلا أن موظفي الصيانة يحتاجون إلى تسلق الأعمدة أو استخدام معدات الرفع للحفاظ على أجهزة الاستشعار في الأماكن المرتفعة، مما يشكل مخاطر معينة على السلامة وصعوبات تشغيلية.

4. يتطلب موقع التركيب متطلبات عالية
يتطلب ذلك مساحة كبيرة من المساحات المفتوحة التي تلبي متطلبات معايير المراقبة، ويصعب نشره في المدن أو المناطق ذات المساحة المحدودة.

ملخص ومقارنة
لفهم ذلك بشكل أوضح، يمكننا إجراء مقارنة أساسية بين محطة الأرصاد الجوية المثبتة على عمود ومحطة الأرصاد الجوية المتكاملة:

خاتمة

تُعدّ محطة الأرصاد الجوية المثبتة على عمود عنصرًا أساسيًا وقاعدةً دائمةً في مجال رصد الأحوال الجوية. وبفضل دقتها العالية وموثوقيتها ومطابقتها للمعايير الدولية، تُلبّي هذه المحطة احتياجات مهام الرصد طويلة الأمد والثابتة التي تتطلب معايير صارمة لجودة البيانات. أما محطات الأرصاد الجوية المتكاملة، فتُشكّل قوةً داعمةً، إذ تتفوق بمرونتها وسهولة استخدامها، مُلبّيةً الطلب المتزايد على النشر السريع والمنخفض التكلفة في عصر إنترنت الأشياء. ولكلٍّ منهما تخصصه، ويُشكّلان معًا شبكة رصد الأحوال الجوية الحديثة.

للحصول على مزيد من المعلومات حول محطات الأرصاد الجوية،

يرجى الاتصال بشركة Honde Technology Co., LTD.

واتساب: +86-15210548582

Email: info@hondetech.com

موقع الشركة الإلكتروني:www.hondetechco.com