小型室外气象站建设规范：教学适配与安全部署技术手册

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　　小型室外气象站建设规范：教学适配与安全部署技术手册

　　小型室外气象站是校园气象科普、学科实践的核心基础设施，其建设需兼顾监测数据准确性、教学互动性与校园安全管理要求。本手册依据《气象仪器和观测方法指南》(WMO)及校园教学设备安全标准，从全流程规范建设要点，为中小学及高校室外气象站建设提供技术指导。

　　一、选址规划规范

　　选址需遵循 “监测精准、安全可达、教学便利" 三大原则。优先选择校园内开阔无遮挡区域，距教学楼、树木、围墙等遮挡物距离不小于 5 米，确保传感器能捕捉真实气象数据;避开高压电线、通信基站等强电磁干扰源(距离≥10 米)，避免数据采集受干扰。同时，选址需靠近教学区域(如操场边缘、实验楼周边)，便于学生日常观测与实验操作，且地势平坦、排水良好，无积水隐患。若校园空间有限，可采用分层部署模式，将风速风向传感器安装在高于周边障碍物 1.5 米以上的支架上，保障监测精度。

　　二、设备选型适配标准

　　(一)核心设备选型

　　监测参数：标配温度、湿度、风速、风向、降水、气压 6 项基础参数，精度需符合教学级标准(温度 ±0.3℃、湿度 ±2% RH、风速 ±0.1m/s)，可拓展日照时数、PM2.5 等可选参数，适配多学科教学需求。

　　设备特性：优先选择模块化、易操作的型号，支持数据本地显示与远程传输(兼容校园局域网)，配备简易校准接口，便于学生参与基础校准实践。外壳采用食品级环保材料，边角圆润无锐角，防护等级达 IP65，耐受 - 20℃~60℃户外环境。

　　供电方式：采用 “市电 + 太阳能备用" 双供电模式，主供电优先接入校园安全电路，太阳能板功率≥30W，锂电池续航≥7 天，避免断电导致数据中断。

　　(二)辅助设备配置

　　配备高度可调节的防锈金属支架(高度 1.2-1.5m，适配学生观测身高)，支架底部采用混凝土基座固定(基座尺寸 0.5m×0.5m×0.6m)，确保抗风等级≥10 级;安装防触碰防护栏(半径 1.5m)，张贴安全警示标识，避免学生误操作受伤;配套数据采集终端(如触摸屏显示器)，支持数据实时查看、曲线生成与导出，适配教学演示需求。

　　三、安装部署操作规范

　　(一)基础施工

　　混凝土基座浇筑需平整牢固，预埋地脚螺栓固定支架，基座顶部高出地面 10cm，防止积水浸泡设备。施工过程需避开校园主要通道与活动区域，设置安全围挡，施工结束后及时清理场地，恢复校园环境。

　　(二)设备安装

　　传感器安装：风速风向传感器需水平安装，距地面高度 1.2-1.5m，无遮挡;温湿度传感器需加装防辐射罩，避免阳光直射导致测量误差;降水传感器需水平放置，漏斗口无倾斜，距地面高度 0.8-1m，便于学生观察与清理。

　　布线规范：供电与通信线缆采用埋地敷设或穿管防护，埋深≥0.3m，避免裸露线缆绊倒行人或被破坏;线缆接口做好防水密封处理，标注清晰，便于后期维护。

　　调试校准：安装完成后，进行 24 小时试运行，对比标准气象数据校准设备误差;调试数据传输功能，确保校园局域网与教学平台数据同步正常，导出功能流畅。

　　四、安全防护与管理规范

　　(一)安全防护措施

　　电气安全：设备供电需接入带漏电保护的专用回路，电压等级为安全电压(≤36V)，严禁私拉乱接电线;定期检查线缆绝缘层，老化破损及时更换。

　　结构安全：支架需定期检查紧固情况(每季度 1 次)，台风、暴雨等天气后追加检查，防止设备倾倒;防护栏需牢固可靠，高度≥1.2m，避免学生攀爬。

　　操作安全：制定学生观测操作规程，明确禁止触碰传感器探头、线缆接口等核心部件;配备简易工具包，由教师指导学生进行清洁、数据记录等安全操作。

　　(二)日常管理要求

　　建立设备运维台账，记录安装时间、校准数据、维护记录等信息，由专人(教师或后勤人员)负责管理;传感器探头每月清洁 1 次，去除灰尘、蛛网等杂物，每学期进行 1 次全面校准;数据存储采用本地 + 云端双备份模式，留存至少 1 年数据，为教学实验提供素材。

　　五、教学适配优化要点

　　观测便捷性：设备安装高度适配学生身高(1.2-1.5m)，数据显示器采用大字体、清晰界面，支持触摸操作，便于学生自主查看与记录。

　　实践适配：预留学生操作接口，支持手动采集数据与自动采集数据对比实验;配套实验指导手册，设计 “气温日变化观测"“降水与湿度关系探究" 等适配课程的实践项目。

　　科普融合：在设备周边设置科普展板，介绍气象参数监测原理、设备工作流程等知识;将数据平台接入校园公众号或教学系统，支持学生远程查看、下载数据，开展线上线下结合的科普活动。

　　遵循本规范建设的小型室外气象站，可实现 “监测精准、安全可靠、教学适配" 的核心目标，为校园气象科普与学科实践提供高质量的基础设施支撑。