Meteoroloji müşahidə və ətraf mühitin monitorinqində dəqiq və vaxtında məlumatların əldə edilməsi çox vacibdir. Texnologiyanın inkişafı ilə getdikcə daha çox meteoroloji stansiya məlumatların toplanması və ötürülməsinin səmərəliliyini artırmaq üçün rəqəmsal sensorlardan və rabitə protokollarından istifadə edir. Bunların arasında SDI-12 (1200 baud tezlikli Serial Məlumat İnterfeysi) protokolu sadəliyi, çevikliyi və səmərəliliyi səbəbindən meteoroloji stansiyalar sahəsində mühüm seçim halına gəlmişdir.
1. SDI-12 protokolunun xüsusiyyətləri
SDI-12, müxtəlif ətraf mühit monitorinqi tətbiqləri üçün uyğun olan, aşağı güclü sensorlar üçün seriyalı rabitə protokoludur. Protokol aşağıdakı əsas xüsusiyyətlərə malikdir:
Aşağı enerji sərfiyyatı dizaynı: SDI-12 protokolu sensorların qeyri-aktiv olduqda yuxu rejiminə keçməsinə imkan verir və bununla da enerji istehlakını azaldır və batareya ilə işləyən cihazlar üçün uyğundur.
Çoxsensorlu dəstək: SDI-12 şininə 62-yə qədər sensor qoşula bilər və hər bir sensorun məlumatları unikal ünvanla müəyyən edilə bilər ki, bu da sistemin qurulmasını daha çevik edir.
İnteqrasiya etmək asandır: SDI-12 protokolunun standartlaşdırılması müxtəlif istehsalçıların sensorlarının eyni sistemdə işləməsinə imkan verir və məlumat toplayanla inteqrasiya nisbətən sadədir.
Sabit məlumat ötürülməsi: SDI-12, məlumatların dəqiqliyini və etibarlılığını təmin edərək, məlumatları 12 bitlik rəqəmlər vasitəsilə ötürür.
2. SDI-12 çıxış hava stansiyasının tərkibi
SDI-12 protokoluna əsaslanan bir hava stansiyası adətən aşağıdakı hissələrdən ibarətdir:
Sensor: Meteoroloji məlumatları temperatur sensorları, rütubət sensorları, küləyin sürəti və istiqaməti sensorları, yağıntı sensorları və s. daxil olmaqla müxtəlif sensorlar vasitəsilə toplayan meteoroloji stansiyanın ən vacib komponenti. Bütün sensorlar SDI-12 protokolunu dəstəkləyir.
Məlumat toplayıcısı: Sensor məlumatlarını qəbul etməkdən və emal etməkdən məsuldur. Məlumat toplayıcısı SDI-12 protokolu vasitəsilə hər bir sensora sorğu göndərir və qaytarılan məlumatları alır.
Məlumat saxlama vahidi: Toplanan məlumatlar adətən SD kart kimi yerli yaddaş cihazında saxlanılır və ya uzunmüddətli saxlama və təhlil üçün simsiz şəbəkə vasitəsilə bulud serverinə yüklənir.
Məlumat ötürmə modulu: Bir çox müasir hava stansiyaları, uzaqdan monitorinq platformasına real vaxt rejimində məlumat ötürülməsini asanlaşdırmaq üçün GPRS, LoRa və ya Wi-Fi modulları kimi simsiz ötürmə modulları ilə təchiz olunmuşdur.
Enerji idarəetməsi: Meteoroloji stansiyanın uzunmüddətli sabit işləməsini təmin etmək üçün adətən günəş batareyaları və litium batareyaları kimi bərpa olunan enerji həllərindən istifadə olunur.
3. SDI-12 hava stansiyalarının tətbiq ssenariləri
SDI-12 çıxış hava stansiyaları bir çox sahələrdə, o cümlədən aşağıdakı sahələrdə geniş istifadə olunur:
Kənd təsərrüfatı meteoroloji monitorinqi: Meteoroloji stansiyalar kənd təsərrüfatı istehsalı üçün real vaxt rejimində meteoroloji məlumatlar təqdim edə və fermerlərə elmi qərarlar qəbul etməyə kömək edə bilər.
Ətraf mühitin monitorinqi: Ekoloji monitorinq və ətraf mühitin mühafizəsi sahəsində meteoroloji stansiyalar iqlim dəyişikliyini və hava keyfiyyətini izləməyə kömək edə bilər.
Hidroloji monitorinq: Hidroloji meteoroloji stansiyalar yağıntıları və torpaq nəmliyini izləyə bilər və su ehtiyatlarının idarə olunması, daşqınların qarşısının alınması və fəlakətlərin azaldılması üçün məlumat dəstəyi təmin edə bilər.
İqlim tədqiqatı: Tədqiqat müəssisələri uzunmüddətli iqlim məlumatlarını toplamaq və iqlim dəyişikliyi tədqiqatları aparmaq üçün SDI-12 hava stansiyalarından istifadə edirlər.
4. Faktiki hallar
Məsələn 1: Çində kənd təsərrüfatı meteoroloji monitorinq stansiyası
Çinin kənd təsərrüfatı ərazisində SDI-12 protokolundan istifadə edərək kənd təsərrüfatı meteoroloji monitorinq sistemi qurulub. Sistem əsasən məhsulun böyüməsi üçün tələb olunan meteoroloji şəraiti izləmək üçün istifadə olunur. Meteoroloji stansiya SDI-12 protokolu vasitəsilə məlumat toplayan qurğuya qoşulmuş temperatur, rütubət, küləyin sürəti, yağıntı və s. kimi müxtəlif sensorlarla təchiz olunub.
Tətbiq effekti: Məhsul artımının kritik anında fermerlər real vaxt rejimində meteoroloji məlumatlar əldə edə, vaxtında suvara və gübrə verə bilərlər. Bu sistem məhsuldarlığı və keyfiyyətini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırmış, fermerlərin gəlirləri isə təxminən 20% artmışdır. Məlumatların təhlili vasitəsilə fermerlər həmçinin kənd təsərrüfatı fəaliyyətlərini daha yaxşı planlaşdıra və resurs israfını azalda bilərlər.
Məsələn 2: Şəhər Ətraf Mühitinin Monitorinqi Layihəsi
Filippindəki bir şəhərdə yerli hökumət, əsasən hava keyfiyyətini və meteoroloji şəraiti izləmək üçün ətraf mühitin monitorinqi üçün bir sıra SDI-12 hava stansiyaları yerləşdirdi. Bu hava stansiyalarının aşağıdakı funksiyaları var:
Sensorlar temperatur, rütubət, küləyin sürəti, PM2.5, PM10 və s. kimi ətraf mühit parametrlərini izləyir.
Məlumatlar SDI-12 protokolundan istifadə edərək real vaxt rejimində şəhərin ətraf mühit monitorinq mərkəzinə ötürülür.
Tətbiq effekti: Məlumatları toplamaq və təhlil etməklə şəhər rəhbərləri duman və yüksək temperatur kimi ekstremal iqlim hadisələri ilə mübarizə aparmaq üçün vaxtında tədbirlər görə bilərlər. Vətəndaşlar həmçinin səyahət planlarını vaxtında tənzimləmək və sağlamlıqlarını qorumaq üçün mobil telefon tətbiqləri vasitəsilə yaxınlıqdakı meteoroloji və hava keyfiyyəti məlumatlarını real vaxt rejimində əldə edə bilərlər.
Məsələn 3: Hidroloji Monitorinq Sistemi
Çay hövzəsində hidroloji monitorinq layihəsində çay axınını, yağıntıları və torpaq nəmliyini idarə etmək və izləmək üçün SDI-12 protokolundan istifadə olunur. Layihə çərçivəsində müxtəlif ölçmə nöqtələrində real vaxt rejimində monitorinq üçün birdən çox meteoroloji stansiya qurulub.
Tətbiq effekti: Layihə qrupu bu məlumatları təhlil edərək daşqın risklərini proqnozlaşdıra və yaxınlıqdakı icmalara erkən xəbərdarlıqlar verə bildi. Yerli hökumətlərlə işləməklə sistem daşqınların yaratdığı iqtisadi itkiləri effektiv şəkildə azaldıb və su ehtiyatlarının idarə olunması qabiliyyətini təkmilləşdirib.
Nəticə
Elm və texnologiyanın davamlı inkişafı ilə SDI-12 protokolunun hava stansiyalarında tətbiqi getdikcə daha çox yayılıb. Onun aşağı güclü dizaynı, çoxsensorlu dəstəyi və sabit məlumat ötürmə xüsusiyyətləri meteoroloji monitorinq üçün yeni ideyalar və həllər təqdim edir. Gələcəkdə SDI-12 əsaslı hava stansiyaları inkişaf etməyə və müxtəlif sənaye sahələrində meteoroloji monitorinq üçün daha dəqiq və etibarlı dəstək təmin etməyə davam edəcək.
Yazı vaxtı: 16 aprel 2025