Trạm thời tiết gắn trên cột là một loại thiết bị giám sát khí tượng truyền thống và tiêu chuẩn hơn, còn được gọi là trạm thời tiết rời rạc truyền thống hoặc trạm thời tiết tiêu chuẩn. Đặc điểm cốt lõi của nó là các cảm biến với các chức năng khác nhau được lắp đặt ở các độ cao khác nhau trên một hoặc nhiều cột thẳng đứng theo các thông số quan sát.
Sau đây là những đặc điểm chính của trạm thời tiết gắn trên cột, được trình bày chi tiết từ nhiều khía cạnh:
I. Cấu trúc cốt lõi và các đặc điểm thiết kế
1. Cảm biến được bố trí theo kiểu rời rạc.
Đây là điểm khác biệt cơ bản nhất so với các trạm thời tiết tích hợp. Mỗi cảm biến (máy đo gió, cánh quạt gió, cảm biến nhiệt độ và độ ẩm, máy đo lượng mưa, cảm biến áp suất, v.v.) là một đơn vị độc lập và được kết nối với bộ thu thập dữ liệu chính thông qua cáp.
Cảm biến được lắp đặt ở độ cao cụ thể trên cột theo nguyên lý đo và các khuyến nghị của các tổ chức như Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO). Ví dụ:
Cảm biến tốc độ và hướng gió: Thường được lắp đặt ở điểm cao nhất (ví dụ như cao 10 mét) để tránh nhiễu từ các vật cản trên mặt đất.
Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm: Được lắp đặt trong hộp có nan che ở độ cao 1,5 mét hoặc 2 mét so với mặt đất để tránh ảnh hưởng của bức xạ mặt trời trực tiếp và sự phản xạ từ mặt đất.
Máy đo lượng mưa: Lắp đặt ở độ cao 0,7 mét hoặc độ cao cụ thể, đảm bảo miệng ống bằng phẳng và khu vực xung quanh thông thoáng.
Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm đất: Chúng được chôn trong đất ở các độ sâu khác nhau.
2. Cơ cấu tổ chức ổn định và mức độ chuyên môn hóa cao.
Các cột thường được làm bằng kim loại cường độ cao như thép không gỉ và thép mạ kẽm, và được trang bị móng vững chắc (như móng bê tông), có thể chịu được các điều kiện thời tiết khắc nghiệt như bão và tuyết lớn, đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài.
Thiết kế giá đỡ dựa trên cơ sở khoa học, nhằm giảm thiểu tối đa sự can thiệp vào các phép đo của cảm biến.
3. Thiết kế dạng mô-đun
Mỗi cảm biến là một mô-đun độc lập có thể được hiệu chuẩn, bảo trì hoặc thay thế riêng biệt mà không ảnh hưởng đến hoạt động của các cảm biến khác. Thiết kế này rất thuận tiện cho việc bảo trì và nâng cấp sau này.
II. Chức năng và đặc tính hiệu năng
1. Nó tuân thủ các chuẩn mực quan sát quốc tế và có thẩm quyền dữ liệu cao.
Cách bố trí và chiều cao lắp đặt các cảm biến của thiết bị tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn của các tổ chức có thẩm quyền như WMO. Do đó, dữ liệu thu được có độ chính xác và độ tin cậy cao, trở thành lựa chọn hàng đầu cho các hoạt động khí tượng cấp quốc gia, nghiên cứu khoa học và các ứng dụng công nghiệp độ chính xác cao.
2. Độ chính xác đo lường cao
Do các cảm biến được tách rời nên sự nhiễu giữa chúng có thể được giảm thiểu đến mức tối đa (ví dụ, sự nhiễu loạn luồng không khí do thân máy bay gây ra và ảnh hưởng của nhiệt lượng do các linh kiện điện tử tạo ra đến việc đo nhiệt độ).
Độ chính xác đo cao hơn có thể đạt được bằng cách sử dụng một cảm biến duy nhất có hiệu suất cao hơn và tính chuyên nghiệp cao hơn.
3. Cấu hình linh hoạt và khả năng mở rộng mạnh mẽ
Người dùng có thể linh hoạt lựa chọn loại và số lượng cảm biến theo nhu cầu cụ thể của mình. Ví dụ, việc bổ sung cảm biến bức xạ, đĩa bay hơi, cảm biến tia cực tím, v.v. rất dễ dàng.
Khi cần bổ sung các yếu tố quan sát mới trong tương lai, chỉ cần thêm các cảm biến và giao diện tương ứng lên cột, điều này mang lại khả năng mở rộng tuyệt vời.
4. Hệ thống thu thập dữ liệu và cấp nguồn chuyên nghiệp
Nó thường được trang bị một hộp thu thập dữ liệu chuyên nghiệp, được lắp đặt trên hoặc gần cột, chịu trách nhiệm cấp nguồn cho tất cả các cảm biến, thu thập, lưu trữ và truyền dữ liệu.
Hệ thống cung cấp điện mạnh mẽ và đáng tin cậy hơn, thường sử dụng chế độ kết hợp giữa điện lưới, năng lượng mặt trời và pin, đảm bảo hoạt động liên tục trong thời gian dài ngay cả trong những ngày mưa.
III. Ứng dụng, Ưu điểm và Đặc điểm
Phương pháp này được áp dụng cho các kịch bản cố định dài hạn và tiêu chuẩn cao.
Các trạm khí tượng cơ bản/trạm tham chiếu quốc gia: Lực lượng nòng cốt cho hoạt động vận hành.
Nghiên cứu thực địa chuyên nghiệp: ví dụ như nghiên cứu sinh thái, giám sát biến đổi khí hậu, giám sát thủy văn, khí tượng nông nghiệp chính xác cao, v.v.
Hỗ trợ khí tượng cho các dự án kỹ thuật quy mô lớn: chẳng hạn như sân bay, cảng biển, nhà máy điện hạt nhân và các công trình thủy lợi lớn.
Các ngành công nghiệp yêu cầu dữ liệu được chứng nhận, chẳng hạn như dự báo sản lượng điện gió và đánh giá tác động môi trường, có thể sử dụng dữ liệu này để được chứng nhận và kiểm toán bởi bên thứ ba.
2. Dữ liệu được thu thập liên tục trong thời gian dài và có độ tin cậy cao.
Cấu trúc chắc chắn, thiết kế chống sét và chống ăn mòn chuyên nghiệp đảm bảo cung cấp các chuỗi quan sát dài hạn liên tục và đáng tin cậy ngay cả trong môi trường khắc nghiệt không có người giám sát.
IV. Những hạn chế tiềm tàng
1. Quá trình lắp đặt phức tạp, tốn thời gian và tốn kém.
Việc thi công đòi hỏi một loạt các quy trình phức tạp như khảo sát địa điểm, xây dựng móng, dựng cột, hiệu chuẩn cảm biến chính xác và trải cáp. Thời gian thi công thường kéo dài vài ngày hoặc thậm chí lâu hơn.
Chi phí đầu tư ban đầu (bao gồm thiết bị, xây dựng và lắp đặt) cao hơn nhiều so với trạm thời tiết tích hợp.
2. Khả năng di động kém
Sau khi được lắp đặt, về cơ bản đây là một thiết bị quan sát cố định và khó di chuyển. Nó không phù hợp cho việc giám sát khẩn cấp hoặc các nhiệm vụ quan sát tạm thời đòi hỏi phải thay đổi vị trí thường xuyên.
3. Công tác bảo trì tương đối phức tạp.
Mặc dù thiết kế dạng mô-đun thuận tiện cho việc thay thế, nhưng nhân viên bảo trì cần phải leo lên cột hoặc sử dụng thiết bị nâng để bảo trì các cảm biến ở những nơi cao, điều này tiềm ẩn một số rủi ro về an toàn và khó khăn trong vận hành.
4. Nó có yêu cầu cao đối với địa điểm lắp đặt.
Nó đòi hỏi một khu vực không gian mở rộng lớn đáp ứng các yêu cầu về tiêu chuẩn quan sát và khó triển khai ở các thành phố hoặc khu vực có không gian hạn chế.
Tóm tắt và so sánh
Để hiểu rõ hơn, chúng ta có thể so sánh cơ bản giữa trạm thời tiết gắn trên cột và trạm thời tiết tích hợp:
| Đặc trưng | Trạm thời tiết cột thẳng đứng (loại tách rời)
| Trạm thời tiết tích hợp |
| Cấu trúc cốt lõi | Các cảm biến được thiết kế riêng biệt và lắp đặt từng lớp theo đúng thông số kỹ thuật. | Các cảm biến được tích hợp rất chặt chẽ vào một thiết bị duy nhất. |
| Độ chính xác và thông số kỹ thuật | Đạt chất lượng cao, phù hợp với các tiêu chuẩn quốc tế như của WMO. | Kích thước trung bình, phù hợp cho các ứng dụng thương mại và công nghiệp. |
| Cài đặt và triển khai | Phức tạp, tốn thời gian, tốn kém và đòi hỏi thi công chuyên nghiệp. | Đơn giản, nhanh chóng, dễ sử dụng và chi phí thấp. |
| Tính di động | Loại kém chất lượng, cố định | Chắc chắn và dễ di chuyển |
| Khả năng mở rộng | Nó mạnh mẽ và có thể linh hoạt thêm hoặc bớt cảm biến. | Yếu, thường là cấu hình cố định |
| Trị giá | Chi phí đầu tư ban đầu và chi phí lắp đặt cao. | Chi phí đầu tư ban đầu và chi phí triển khai thấp. |
| Ứng dụng điển hình | Các trạm kinh doanh quốc gia, nghiên cứu và phát triển, trang trại gió | Khí tượng khẩn cấp, nông nghiệp thông minh, điểm du lịch, phổ biến khoa học trong khuôn viên trường. |
Phần kết luận
Trạm khí tượng gắn trên cột là "người chơi chuyên nghiệp" và "căn cứ thường trực" trong lĩnh vực giám sát khí tượng. Với độ chính xác cao, độ tin cậy cao và tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế, nó phục vụ các nhiệm vụ quan sát dài hạn và cố định với yêu cầu nghiêm ngặt về chất lượng dữ liệu. Mặt khác, các trạm thời tiết tích hợp hoạt động như "lực lượng dự bị", chiến thắng nhờ tính linh hoạt và tiện lợi, đáp ứng nhu cầu rộng lớn về triển khai nhanh chóng và chi phí thấp trong kỷ nguyên Internet vạn vật. Cả hai đều có những trọng tâm riêng và cùng nhau chúng tạo thành mạng lưới quan trắc khí tượng hiện đại.
Để biết thêm thông tin về trạm thời tiết,
Vui lòng liên hệ Công ty TNHH Công nghệ Honde.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Trang web công ty:www.hondetechco.com
Thời gian đăng bài: 01/12/2025

