我們將介紹構(gòu)成AWS的組成，從數(shù)據(jù)采集器到傳感器再到軟件。AWS是氣象監(jiān)測系統(tǒng)，旨在持續(xù)監(jiān)測和記錄環(huán)境狀況，如土壤、地表水或大氣數(shù)據(jù)等。AWS配備了多種傳感器，能夠提供準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)，支持農(nóng)業(yè)、道路天氣、環(huán)境研究、惡劣天氣監(jiān)測和航空等多種應(yīng)用。AWS解決方案通過自動化數(shù)據(jù)收集和傳輸，提供可靠的全天候的監(jiān)測，幫助用戶主動應(yīng)對變化的環(huán)境。

1. 大多數(shù)AWS配置包含關(guān)鍵組成部分，例如：

一.       傳感器—從空氣溫度和通量到降水和能見度，Campbell Scientific提供多種堅(jiān)固可靠的傳感器，適用于生態(tài)環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施和可再生能源應(yīng)用。

二.       數(shù)據(jù)采集器—數(shù)據(jù)采集器是整個(gè)AWS系統(tǒng)的“大腦"，負(fù)責(zé)收集傳感器的測量數(shù)據(jù)。

三.       電源—電力對于持續(xù)運(yùn)行氣象站至關(guān)重要。功耗因傳感器選擇、AWS選址和位置以及其他因素而有很大差異。

四.       通信/遙測設(shè)備—無論您是手動從數(shù)據(jù)采集器采集數(shù)據(jù)，還是通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)、無線電、Wi-Fi甚至衛(wèi)星通信，考慮數(shù)據(jù)接收方式都是AWS設(shè)計(jì)的重要因素。

五.       輔助設(shè)備—選擇合適的三腳架、塔架、十字臂和外殼，有助于確保儀表的穩(wěn)定和保護(hù)。正確的安裝方法也是確保測量準(zhǔn)確的關(guān)鍵。

六.       軟件—你使用軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集編程、數(shù)據(jù)管理和可視化，以提供可用于決策的洞見。Campbell Scientific擁有LoggerNet等多種軟件選項(xiàng)。

2. 傳感器的選擇

用戶可以根據(jù)自身需求添加多種類型的傳感器到監(jiān)測系統(tǒng)，下面介紹一些環(huán)境監(jiān)測中常用的傳感器：

·       空氣溫度傳感器—通常被視為自動氣象站的核心部件，氣溫測量是其他傳感器準(zhǔn)確監(jiān)測的基礎(chǔ)?？諝鉁囟葌鞲衅鞫冀ㄗh使用兼容的太陽輻射防護(hù)罩。

·       空氣溫度和相對濕度（RH）傳感器—這些傳感器通過將兩種測量數(shù)據(jù)整合在一個(gè)設(shè)備中，提供空間和成本效益。我們建議在這些傳感器上使用兼容的太陽輻射防護(hù)罩。

·       氣壓傳感器—這些傳感器能高精度測量大氣壓力，有助于監(jiān)測氣象、安全和環(huán)境監(jiān)測相關(guān)的變化。氣壓傳感器應(yīng)安裝在通風(fēng)箱內(nèi)以防止損壞。

·       降水傳感器—多種設(shè)計(jì)，大多數(shù)用于測量降水（雨），加熱型號也能檢測固態(tài)（雪）。

·       土壤濕度傳感器—這些傳感器用于測量土壤的體積含水量（VWC），有些還能提供土壤溫度和電導(dǎo)率讀數(shù)。安裝要求可能有所不同;堅(jiān)硬或巖石土壤可能需要專用工具。

·       太陽輻射傳感器—市面上有多種太陽輻射傳感器，每種都有不同的光譜范圍和ISO分類?？紤]使用帶有太陽輻射傳感器的安裝架。

·       風(fēng)速傳感器—用于測量風(fēng)速、風(fēng)向或兩者兼有。選擇風(fēng)力傳感器時(shí)，要考慮環(huán)境條件和測量精度。

3.  數(shù)據(jù)采集器：AWS的“大腦"

任何AWS或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的核心都是數(shù)據(jù)采集器，它是使整個(gè)系統(tǒng)能夠持續(xù)收集、處理和管理連接傳感器數(shù)據(jù)的關(guān)鍵部分。如今的數(shù)據(jù)采集器高度靈活且可編程。它們可以定制以處理復(fù)雜任務(wù)，比如根據(jù)特定條件觸發(fā)警報(bào)等功能。

選擇合適的數(shù)據(jù)采集器，可以讓你的系統(tǒng)捕捉準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù);并且在你的應(yīng)用和環(huán)境的特定需求下，持續(xù)穩(wěn)定地表現(xiàn)。在選擇數(shù)據(jù)采集器時(shí)，考慮以下因素有助于找到（最）適配的設(shè)備：

·  輸入—確定數(shù)據(jù)采集器能支持多少傳感器以及類型（模擬、數(shù)字等）

·  掃描速率—定義數(shù)據(jù)采集器采樣數(shù)據(jù)的速度和頻率

·  工作溫度范圍—規(guī)定數(shù)據(jù)采集器在戶外和(極)端條件下能夠可靠工作的溫度限制

·   通信端口—支持各種傳輸方式如：RS-232、RS-485、SDI-12、CS I/O、USB、以太網(wǎng)

·   功率需求—表示維持?jǐn)?shù)據(jù)采集器所需的電壓

·   數(shù)據(jù)采集器存儲容量—因型號而異，一些數(shù)據(jù)采集器支持外部存儲器，用于定期卸載數(shù)據(jù)以防止丟失

·   靈活性與未來適應(yīng)性—面向未來的數(shù)據(jù)采集器，支持各種廠家及各種類型傳感器的數(shù)據(jù)導(dǎo)入，并可選擇使用不同的通信協(xié)議等

4. 軟件與數(shù)據(jù)管理應(yīng)用

收集氣象數(shù)據(jù)除了氣象傳感器安裝，還需要用于根據(jù)自身的需求進(jìn)行軟件編程數(shù)據(jù)采集器，使其能夠在固定時(shí)間間隔收集傳感器數(shù)據(jù)，并通過通信硬件傳輸數(shù)據(jù)。它對于數(shù)據(jù)可視化、設(shè)置警報(bào)和管理系統(tǒng)至關(guān)重要。