景区气象站介绍

一、仪器定义与系统定位

托普云农（浙江托普云农科技股份有限公司）景区气象站（典型如TP‑WMS系列景区型自动气象监测站）是为森林公园、风景名胜区、湿地公园、文化遗产地及山地/滨海高风险游览区专门设计的多要素微气候自动观测与预警系统。区别于常规农业气象站，该系统除常规气象参数外重点集成负氧离子浓度、空气颗粒物（PM₂.₅/PM₁₀）、紫外辐射及生态图像采集模块，兼具局地灾害天气（阵风、暴雨）阈值触发预警功能，服务于景区生态品质评价、游客安全保障及小气候科学研究。

二、各要素测量原理

空气温湿度：采用高分子薄膜湿敏电容测相对湿度，配合精密热敏或铂电阻测温元件，置于防辐射通风罩内消除太阳直射辐射误差。

风速与风向：高阶型号采用超声波时差法——成对超声换能器交替发射接收声波，依顺逆风传播时间差解算水平风矢量分量，得风速与风向；无机械转动部件，无启动风速死区，适合监测山区微风与阵风脉动。

降水量：翻斗式雨量计，雨水经承水口汇集入对称双翻斗，每翻转一次触发磁簧开关输出一个脉冲，累计脉冲数折算累计降水量与降雨强度。

大气压：硅压阻式或电容式绝压传感器，测量当地大气静压，可用于海拔估算及天气系统变化判别。

光照强度/紫外辐射：硅光电二极管或广谱光伏探测器配合滤光片，输出与入射光合有效辐射/紫外辐照度成比例的电信号。

负氧离子浓度：电容式吸入法（Gerdien冷凝器原理）或放电式离子收集法，气流经收集体使带电离子产生微弱电流，放大后换算为单位体积负离子数，用于"天然氧吧"康养价值量化。

空气颗粒物（PM₂.₅/PM₁₀）：激光散射法，含尘气流通过激光束产生米氏散射，粒径分布与散射光强关系推演质量浓度。

土壤参数（选配）：FDR频域反射原理测定分层土壤体积含水率与温度，部分型号可扩展土壤电导率，通过PVC导管非接触式安装以减少腐蚀。

苗情/景观图像：集成CMOS摄像模块，按设定间隔定时抓拍植被冠层或景点画面，用于物候记录与远程可视化管理。

三、主要功能

1、可配置传感器多：景区气象站可采集土壤墒情(4层)，土壤温度（4层)，空气温度，空气相对湿度，光照强度，风向，风速，降水量，负氧离子，PM2.5，生态景区/林木及农作物苗情图片等，传感器采用无线传输方式，安装维护更方便。

2、自动获取海拔和坐标信息：增加海拔高度设计，可随时获取数据采集点具体的地理位置，防盗防位移。

3、故障报警功能：具有电池电量、太阳能电压、移位报警、震动报警等功能。

4、设备远程控制：景区气象站可远程设置采集时间间隔、联网模式、地理信息、査看设备电量、设备进行重启与恢复、传感器在线校准。

5、数据查看多样化：景区气象站可通过手机APP和云平台随时查看数据和曲线图，数据可和云平台其他设备数据关联分析，历史数据不丢失。

6、支持多网络通讯：系统支持4G\5G\GPRS\NB\CDMA\4G\5G等方式。

7、数据采集频率可设置：主机可通过云平台远程自由设定采集、存储和发送时间间隔。

8、传感器通讯接口可兼容：可兼容RS485与LORA两种传感器通讯接口。

9、超声波传感器：配置超声波风速风向传感器，无启动风速限制，可零风速工作，360°无角度限制，可同时获得风速风向数值。

10、带负氧离子传感器：水平式探头安装方式，更易让负氧离子吸入，促使测量数据更准、更快。

11、带PM2.5传感器：能够充分得到空气中0.3～10微米悬浮颗粒物浓度，有迅速检测、数据可靠等优点，数字化输出，集成度高, 确保产品具可靠性与长期稳定性；

12、带苗情摄像头：可高清观察植物实际生长情况。

13、可选配一体化LED屏：可配置P5户外单色显示屏，支持实时现场显示传感器数据，并可远程设置开关和工作时段。

14、软件平台可进行作物种类识别、冠层覆盖率识别根系分析等多维度分析。

15、数据可接入全国农作物重大病虫害数字化监测预警系统、全国土壤墒情监测系统。

16、可提供历史至未来5天的参考蒸发蒸腾量、天气预测、全年气候分析。

软件功能：

1、带数智农业云管理平台包含B/S架构，可将所有便携式设备及在线设备数据进行汇总分析，数据集中展示分析，查看操作方式包括网页端及手机端（安卓及苹果系统均可用）。

2、平台支持设备数据在云端自由存储，提供足够容量可长期保存，确保数据不丢失；

3、显示每种参数过程曲线趋势，最大值、最小值、平均值显示查看，放大、缩小功能。

4、数据可上传至管理云平台。平台上可以实现多个传感器数据按自定义时间段进行对比分析和数据列表的互相切换，数据和对比分析图表可下载，可打印。

5、用户可为设备配置传感器报警条件，预置若干常用的林木作物的报警配置，可按林木不同生长阶段对传感器数据上下限值进行设定，超出预设值后会自动报警与提示。

6、平台支持设备数据云端存储，提供足够容量可长期保存。

7、平台为设备数据提供曲线与表格等报表形式，且数据可导出与导入。

8、数据评价：可以设置高低超限值，可自动进行数据预警分析。

9、数据校准：系统支持对传感器的数据进行多元参数修订，可针对线性变化参数进行偏移量修正，确保统一多个环境中同一类型的数据的偏移设置。

10、林木苗情监测：系统按照默认设置图像采集时间点按时自动发送命令远程拍照，自动展示最新林木苗情图片，支持用户远程打开摄像头，实现视频实时查看功能。

11、林木苗情分析：系统可对林木苗情监测的图片按用户自定义时间段筛选，实现对林木苗情动态展示苗情生长状况，同时系统自动识别出当前图片中的冠层覆盖度，可支持用户或专家对苗情图片进行评价和记录。

12、设备管理：管理平台软件对系统有进行远程管理的功能，可支持用户自定义设定数据采集间隔和数据上传间隔，系统对物联网设备远程管理故障报警的信息。

13、管理平台软件可在线升级。

四、典型应用场景

生态景区与森林公园：长期连续监测负氧离子浓度与空气质量，为"天然氧吧"认证、康养旅游宣传及生态补偿核算提供量化依据。

山地/滨海高风险景区：实时捕捉瞬时阵风、强降雨、能见度骤降等危险气象因子，联动安全管控系统触发预警，降低游憩安全事故风险。

湿地公园与生态修复区：积累温湿、降水、土壤剖面水热数据，支撑湿地微气候形成机制研究与生态修复成效评估。

文化遗产与古建保护区：监测大气温湿压及光照紫外强度，分析微环境对古建筑木质结构、壁画彩绘的风化/霉变影响，为预防性保护提供气象背景。

科研与教学：作为小气候长期定位观测节点，为旅游地理学、景观生态学、森林水文学提供高质量原位气象数据集。

五、学术使用要点

站点选址须避开局地遮挡（建筑物、高大乔木）及热源反射，风速风向传感器应安装于观测场最高处并按规范保持与周边障碍物的高度距比；雨量计需严格水平安置、定期清掏漏斗防堵。负氧离子与颗粒物探头应远离游客密集区机动车尾气排放口，防止局地污染源干扰背景空气质量评价。FDR土壤探头埋设须用原状土回填捣实以消除空隙，长期使用建议以烘干法做定期标定校正。数据分析中注意山地局地环流（山谷风、下坡风）对单点风场代表性的影响，重要结论宜依托多点网格化布设数据综合研判。

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