Stazioni meteorologiche integrate vs. montate su palo: caratteristiche principali e guida alla selezione

La stazione meteorologica su palo è un sistema di monitoraggio meteorologico più tradizionale e standardizzato, noto anche come stazione meteorologica discreta tradizionale o stazione meteorologica standard. La sua caratteristica principale è che sensori con funzioni diverse sono installati a diverse altezze su uno o più pali verticali, in conformità con le specifiche di osservazione.

Di seguito sono riportate le caratteristiche principali della stazione meteorologica montata su palo, anch'esse elaborate in più dimensioni:
I. Struttura del nucleo e caratteristiche di progettazione
1. Il sensore è disposto in un layout discreto
Questa è la differenza fondamentale rispetto alle stazioni meteorologiche integrate. Ogni sensore (anemometro, banderuola, sensore di temperatura e umidità, pluviometro, sensore di pressione, ecc.) è un'unità indipendente ed è collegato al ricevitore dati principale tramite cavi.
Il sensore viene installato a un'altezza specifica sul palo, in conformità con il suo principio di misurazione e le raccomandazioni di istituzioni come l'Organizzazione Meteorologica Mondiale (OMM). Ad esempio:
Sensore di velocità e direzione del vento: solitamente viene installato nel punto più alto (ad esempio a 10 metri di altezza) per evitare interferenze dovute ad ostacoli a terra.
Sensore di temperatura e umidità: installato in una scatola con persiane a 1,5 o 2 metri dal suolo per evitare l'influenza della radiazione solare diretta e della riflessione del terreno.
Pluviometro: installare a 0,7 metri o a un'altezza specifica, assicurandosi che l'apertura sia a livello e che l'area circostante sia libera.
Sensori di temperatura e umidità del terreno: sono rispettivamente interrati nel terreno a diverse profondità.

2. La struttura è stabile e il grado di specializzazione è elevato
I pali sono solitamente realizzati in metalli ad alta resistenza, come acciaio inossidabile e acciaio zincato, e sono dotati di una solida base (ad esempio una base in cemento), in grado di resistere a condizioni meteorologiche avverse come tifoni e forti nevicate, garantendo un funzionamento stabile a lungo termine.
La progettazione della staffa è scientifica e riduce al minimo l'interferenza con le misurazioni dei sensori.

3. Design modulare
Ogni sensore è un modulo indipendente che può essere calibrato, sottoposto a manutenzione o sostituito in modo indipendente, senza compromettere il funzionamento degli altri sensori. Questa soluzione è molto pratica per interventi di manutenzione e aggiornamento successivi.

Ii. Funzioni e caratteristiche prestazionali
1. È conforme alle norme di osservazione internazionali e ha una forte autorità sui dati
La disposizione e l'altezza di installazione dei sensori seguono rigorosamente gli standard di istituzioni autorevoli come l'OMM. Pertanto, i dati ottenuti presentano un'elevata comparabilità e autorevolezza, rendendolo la prima scelta per operazioni meteorologiche a livello nazionale, ricerca scientifica e applicazioni industriali ad alta precisione.

2. Elevata precisione di misurazione
Poiché i sensori sono discreti, l'interferenza tra di essi può essere ridotta al minimo (ad esempio, la perturbazione del flusso d'aria da parte della fusoliera e l'influenza del calore generato dai componenti elettronici sulla misurazione della temperatura).
È possibile ottenere una maggiore precisione di misurazione utilizzando un singolo sensore con prestazioni più elevate e maggiore professionalità.

3. Configurazione flessibile e forte scalabilità
Gli utenti possono selezionare in modo flessibile il tipo e la quantità di sensori in base alle proprie esigenze specifiche. Ad esempio, è facile aggiungere sensori di radiazione, capsule evaporative, sensori ultravioletti, ecc.
Quando in futuro saranno necessari nuovi elementi di osservazione, sarà sufficiente aggiungere i sensori e le interfacce corrispondenti sul palo, che presenta un'eccellente scalabilità.

4. Sistema professionale di acquisizione dati e alimentazione
Di solito è dotato di una scatola di acquisizione dati professionale, installata sul palo o nelle sue vicinanze, che si occupa di alimentare tutti i sensori, raccogliere, archiviare e trasmettere i dati.
Il sistema di alimentazione è più potente e affidabile e solitamente adotta una modalità ibrida di energia elettrica di rete, energia solare e batteria, garantendo un funzionamento continuo per lungo tempo anche nei giorni di pioggia.

Iii. Applicazioni, vantaggi e caratteristiche
Si applica a scenari fissi di alto livello e a lungo termine
Stazioni meteorologiche di base/stazioni di riferimento nazionali: il fulcro delle attività operative.
Ricerca professionale sul campo: come la ricerca ecologica, il monitoraggio dei cambiamenti climatici, il monitoraggio idrologico, la meteorologia agricola ad alta precisione, ecc.
Supporto meteorologico per progetti ingegneristici su larga scala: come aeroporti, porti, centrali nucleari e grandi centri di conservazione delle acque.
I settori che necessitano di dati certificati, come la previsione dell'energia dei parchi eolici e la valutazione ambientale, possono utilizzare i dati per la certificazione e l'audit di terze parti.

2. I dati sono continui a lungo termine e altamente affidabili
La struttura robusta, la protezione professionale contro i fulmini e il design anticorrosione garantiscono sequenze di osservazione continue e affidabili a lungo termine anche in ambienti difficili e non presidiati.

Iv. Potenziali limitazioni
1. L'installazione è complessa, lunga e costosa
Sono necessarie una serie di procedure complesse, come l'indagine del sito, la costruzione delle fondamenta, l'erezione dei pali, la calibrazione precisa dei sensori e la posa dei cavi. L'installazione richiede solitamente diversi giorni o anche di più.
Il costo dell'investimento iniziale (incluse attrezzature, lavori di costruzione civile e installazione) è molto più elevato rispetto a quello della stazione meteorologica integrata.

2. Scarsa portabilità
Una volta installato, si tratta sostanzialmente di un sistema di osservazione fisso e difficile da spostare. Non è adatto al monitoraggio di emergenza o a compiti di osservazione temporanei che richiedono frequenti cambi di posizione.

3. La manutenzione è relativamente complessa
Sebbene il design modulare sia comodo per la sostituzione, il personale addetto alla manutenzione deve arrampicarsi sui pali o utilizzare attrezzature di sollevamento per mantenere i sensori in punti elevati, il che comporta alcuni rischi per la sicurezza e difficoltà operative.

4. Ha requisiti elevati per il sito di installazione
Richiede un'ampia area di spazio aperto che soddisfi i requisiti delle norme di osservazione ed è difficile da installare in città o in aree con spazio limitato.

Riepilogo e confronto
Per capirlo più chiaramente, possiamo fare un confronto fondamentale tra la stazione meteorologica montata su palo e la stazione meteorologica integrata:

Conclusione

La stazione meteorologica su palo è un "professionista" e una "base permanente" nel campo del monitoraggio meteorologico. Grazie alla sua elevata precisione, elevata affidabilità e conformità agli standard internazionali, svolge compiti di osservazione fissi e a lungo termine, che richiedono rigorosi requisiti di qualità dei dati. Le stazioni meteorologiche integrate, invece, fungono da "cavalleria leggera", vincendo per la loro flessibilità e praticità, soddisfacendo la crescente domanda di implementazione rapida ed economica nell'era dell'Internet delle Cose. Entrambe hanno obiettivi specifici e insieme formano la moderna rete di osservazione meteorologica.

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