Метеорологиялык байкоодо жана айлана-чөйрөгө мониторинг жүргүзүүдө так жана өз убагында маалыматтарды алуу өтө маанилүү. Технологиянын өнүгүшү менен, көбүрөөк метеорологиялык станциялар маалыматтарды чогултуунун жана берүүнүн натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн санариптик сенсорлорду жана байланыш протоколдорун колдонушат. Алардын арасында SDI-12 (1200 бауддагы сериялык маалыматтар интерфейси) протоколу өзүнүн жөнөкөйлүгү, ийкемдүүлүгү жана натыйжалуулугу менен метеорологиялык станциялар тармагында маанилүү тандоо болуп калды.
1. SDI-12 протоколунун мүнөздөмөлөрү
SDI-12 аз кубаттуулуктагы сенсорлор үчүн сериялык байланыш протоколу болуп саналат, ар кандай экологиялык мониторинг колдонмолору үчүн ылайыктуу. Протокол төмөнкүдөй негизги өзгөчөлүктөргө ээ:
Төмөн кубаттуулуктагы дизайн: SDI-12 протоколу сенсорлорго жигерсиз болгондо уйку режимине кирүүгө мүмкүндүк берет, ошону менен энергия керектөөнү азайтат жана батарея менен иштеген түзмөктөргө ылайыктуу.
Көп сенсордук колдоо: SDI-12 шинасына 62ге чейин сенсорду туташтырууга болот жана ар бир сенсордун маалыматтарын уникалдуу дарек менен аныктоого болот, бул системанын курулушун ийкемдүү кылат.
Интеграциялоо оңой: SDI-12 протоколун стандартташтыруу ар кандай өндүрүүчүлөрдүн сенсорлоруна бир системада иштөөгө мүмкүндүк берет жана маалымат жыйноочу менен интеграция салыштырмалуу жөнөкөй.
Туруктуу берилиштер: SDI-12 маалыматтардын тактыгын жана ишенимдүүлүгүн камсыз кылуу менен 12 биттик цифралар аркылуу маалыматтарды өткөрүп берет.
2. СДИ-12 чыгаруучу метеостанциянын курамы
SDI-12 протоколуна негизделген метеостанция, адатта, төмөнкү бөлүктөрдөн турат:
Сенсор: Метеорологиялык станциянын эң маанилүү компоненти, ал ар кандай сенсорлор аркылуу метеорологиялык маалыматтарды чогултат, анын ичинде температура сенсорлору, нымдуулук сенсорлору, шамалдын ылдамдыгы жана багыты сенсорлору, жаан-чачындын сенсорлору жана башкалар. Бардык сенсорлор SDI-12 протоколун колдойт.
Маалымат жыйноочу: сенсор маалыматтарын кабыл алуу жана аны иштетүү үчүн жооптуу. Маалымат чогултуучу SDI-12 протоколу аркылуу ар бир сенсорго суроо-талаптарды жөнөтөт жана кайтарылган маалыматтарды алат.
Маалыматтарды сактоо бирдиги: Чогулган маалыматтар, адатта, SD карта сыяктуу жергиликтүү сактагычта сакталат же узак мөөнөттүү сактоо жана талдоо үчүн зымсыз тармак аркылуу булут серверине жүктөлөт.
Маалыматтарды берүү модулу: Көптөгөн заманбап метеостанциялар аралыктан мониторинг платформасына реалдуу убакытта маалыматтарды берүүнү жеңилдетүү үчүн GPRS, LoRa же Wi-Fi модулдары сыяктуу зымсыз берүү модулдары менен жабдылган.
Энергияны башкаруу: Метеорологиялык станциянын узак мөөнөттүү туруктуу иштешин камсыз кылуу үчүн, адатта, күн батареялары жана литий батареялары сыяктуу энергиянын кайра жаралуучу булактары колдонулат.
3. SDI-12 метеостанцияларынын колдонуу сценарийлери
SDI-12 чыгаруу метеостанциялары көптөгөн тармактарда кеңири колдонулат, анын ичинде:
Айыл чарба метеорологиялык мониторинг: Метеорологиялык станциялар айыл чарба өндүрүшү үчүн реалдуу убакыт режиминде метеорологиялык маалыматтарды берип, дыйкандарга илимий чечимдерди кабыл алууга жардам бере алат.
Экологиялык мониторинг: Экологиялык мониторинг жана айлана-чөйрөнү коргоодо метеорологиялык станциялар климаттын өзгөрүшүнө жана абанын сапатына байкоо жүргүзүүгө жардам берет.
Гидрологиялык мониторинг: Гидрологиялык метеорологиялык станциялар жаан-чачынга жана топурактын нымдуулугуна көз салып, суу ресурстарын башкаруу жана суу ташкындарынын алдын алуу жана кырсыктарды азайтуу үчүн маалыматтык камсыздоону камсыздай алат.
Климатты изилдөө: Изилдөө мекемелери узак мөөнөттүү климаттык маалыматтарды чогултуу жана климаттын өзгөрүшү боюнча изилдөөлөрдү жүргүзүү үчүн SDI-12 метеостанцияларын колдонушат.
4. Иш жүзүндөгү учурлар
1-жагдай: Кытайдагы айыл чарба метеорологиялык мониторинг станциясы
Кытайдын айыл чарба аймагында SDI-12 протоколун колдонуу менен айыл чарба метеорологиялык мониторинг системасы курулган. Система негизинен айыл чарба өсүмдүктөрүнүн өсүшү үчүн зарыл болгон метеорологиялык шарттарды көзөмөлдөө үчүн колдонулат. Метеостанция температура, нымдуулук, шамалдын ылдамдыгы, жаан-чачындар сыяктуу түрдүү сенсорлор менен жабдылган, алар SDI-12 протоколу аркылуу маалымат жыйноочуга туташтырылган.
Колдонуу эффектиси: Өсүмдүктөрдүн өсүшүнүн критикалык учурунда фермерлер реалдуу убакытта жана сууда метеорологиялык маалыматтарды ала алышат жана өз убагында жер семирткичтерди алышат. Бул система айыл чарба өсүмдүктөрүнүн түшүмдүүлүгүн жана сапатын бир топ жогорулатып, дыйкандардын кирешеси 20%га жакын өстү. Маалыматтарды талдоо аркылуу фермерлер айыл чарба иштерин жакшыраак пландаштырып, ресурстарды ысырап кылууну азайта алышат.
2-жагдай: Шаардык курчап турган чөйрөнүн мониторинги долбоору
Филиппиндердин бир шаарында жергиликтүү бийлик айлана-чөйрөнү көзөмөлдөө үчүн, негизинен абанын сапатын жана метеорологиялык шарттарды көзөмөлдөө үчүн бир катар SDI-12 метеостанцияларын жайгаштырды. Бул метеостанциялардын төмөнкү функциялары бар:
Сенсорлор температура, нымдуулук, шамалдын ылдамдыгы, PM2.5, PM10 ж.б. сыяктуу айлана-чөйрөнүн параметрлерин көзөмөлдөйт.
Маалыматтар SDI-12 протоколу аркылуу реалдуу убакыт режиминде шаардын экологиялык мониторинг борборуна берилет.
Колдонмо эффекти: Маалыматтарды чогултуу жана талдоо менен, шаар жетекчилери туман жана жогорку температура сыяктуу экстремалдык климаттык кубулуштарга каршы өз убагында чараларды көрө алышат. Жарандар ошондой эле мобилдик телефон тиркемелери аркылуу жакын жердеги метеорологиялык жана абанын сапаты тууралуу маалыматты реалдуу убакыт режиминде ала алышат, муну менен саякат пландарын убагында тууралап, ден соолугун коргой алышат.
3-жагдай: Гидрологиялык мониторинг системасы
Дарыянын бассейниндеги гидрологиялык мониторингдин долбоорунда SDI-12 протоколу дарыянын агымын, жаан-чачындарды жана топурактын нымдуулугун башкаруу жана көзөмөлдөө үчүн колдонулат. Долбоор ар кандай өлчөө пункттарында реалдуу убакыт режиминде мониторинг жүргүзүү үчүн бир нече метеорологиялык станцияларды орнотту.
Колдонмо эффекти: Долбоордун командасы бул маалыматтарды талдоо жана жакын жердеги жамааттарга эрте эскертүүлөрдү берүү менен суу ташкынынын коркунучун алдын ала айта алды. Жергиликтүү өз алдынча башкаруу органдары менен иш алып баруу менен система суу ташкындарынан келип чыккан экономикалык жоготууларды эффективдүү азайтып, суу ресурстарын башкаруу мүмкүнчүлүгүн жакшыртты.
Корутунду
Илимдин жана техниканын тынымсыз өнүгүшү менен метеостанцияларда SDI-12 протоколун колдонуу барган сайын кеңири таралган. Анын аз кубаттуу дизайны, көп сенсордук колдоосу жана туруктуу маалыматтарды берүү мүнөздөмөлөрү метеорологиялык мониторинг үчүн жаңы идеяларды жана чечимдерди берет. Келечекте SDI-12ге негизделген метеостанциялар өнүгүүсүн улантат жана ар кандай тармактарда метеорологиялык мониторинг жүргүзүү үчүн так жана ишенимдүү колдоо көрсөтөт.
Посттун убактысы: 16-апрель-2025