校园微气象观测站：连接科学教育与环境感知的智能平台

校园微气象观测站：连接科学教育与环境感知的智能平台【JC-XQ4】作为集数据采集、科普教育与环境监测于一体的智能化教学设备，通过高精度传感器、物联网技术与互动式教学系统的深度融合，构建起校园环境的“气象感知神经网络”，为师生提供从数据观测到科学探究的全流程实践载体。

一、多参数感知系统：精准捕捉微气候特征

观测站采用模块化传感器阵列，可实时监测空气温度（-40℃~60℃，精度±0.3℃）、相对湿度（0~100%RH，精度±3%RH）、风速（0~70m/s，分辨率0.1m/s）、风向（0~360°，16方位识别）、降雨量（0.01mm分辨率）、光照强度（0~20万Lux）等基础气象要素，部分型号扩展土壤温湿度（分层监测）、紫外线指数、大气压力等参数。传感器通过玻璃钢百叶箱实现环境隔离，数据经采集器（存储容量≥50万条）处理后，通过GPRS/有线网络上传至云平台，形成分钟级更新的校园气象数据库，为教学分析提供高精度数据源。

二、物联网与可视化技术：构建沉浸式教学场景

系统搭载CS架构云平台，支持手机/PC端免客户端访问，提供三大核心教学功能：

实时数据可视化：1米×0.5米户外LED屏动态展示气象参数，室内平台生成温度曲线、风向玫瑰图等图表，直观呈现气象变化规律；

历史数据回溯：支持导出Excel格式数据，学生可分析月/季/年气象特征，如绘制“校园夏季雷雨日气温变化曲线”；

阈值报警实验：自定义温湿度、风速等参数阈值，触发声光报警，模拟极端天气预警演练，强化灾害防范意识。

三、跨学科教学融合：打造实践型科学课堂

观测站打破学科边界，成为多领域教学的“活教材”：

科学课：通过对比不同地点（如操场、树林）的温湿度差异，理解“小气候”形成原理；

数学课：利用风速、雨量数据进行概率统计与标准差计算，实践数据建模；

信息技术课：基于API接口开发简易气象APP，学习数据调用与前端可视化；

环境教育：结合PM2.5、噪声监测数据，开展“校园环境质量评估”项目式学习。

四、低功耗与易维护设计：适配校园场景需求

设备采用节能设计，支持市电/太阳能双供电（连续阴雨10天稳定运行），安装仅需4米×5米场地，配备PVC围栏保障安全。硬件符合IP65防护标准，可抵御-30℃~70℃极端环境，年故障率低于0.5%。配套《校园气象观测实验手册》提供20+标准化教学案例，从基础观测到进阶研究覆盖小学至高中全学段，实现“即装即用、深度教学”的校园适配目标。

通过技术赋能教育，将抽象的气象知识转化为可操作、可探究的实践项目，不仅培养了学生的科学思维与数据素养，更构建了“感知环境、理解自然”的校园科技文化，成为智慧校园建设的重要基础设施。