Kogukonna ilmainfovõrgustik (Co-WIN) on ühisprojekt Hongkongi observatooriumi (HKO), Hongkongi ülikooli ja Hongkongi Hiina ülikooli vahel. See pakub osalevatele koolidele ja kogukonnaorganisatsioonidele veebiplatvormi, mis aitab neil paigaldada ja hallata automaatseid ilmajaamu (AWS) ning varustada üldsust vaatlusandmetega, sealhulgas temperatuuri, suhtelise õhuniiskuse, sademete, tuule suuna ja kiiruse ning õhutingimuste, rõhu, päikesekiirguse ja UV-indeksi kohta. Protsessi käigus omandavad osalevad õpilased oskusi, nagu instrumentide käsitsemine, ilmavaatlus ja andmete analüüs. AWS Co-WIN on lihtne, kuid mitmekülgne. Vaatame, kuidas see erineb AWS-i standardsest HKKO rakendusest.
Co-WIN AWS kasutab väga väikeseid takistustermomeetreid ja hügromeetreid, mis on paigaldatud päikesekilbi sisse. Kilbil on sama otstarve kui tavalisel AWS-il Stevensoni kilbil, kaitstes temperatuuri- ja niiskusandureid otsese päikesevalguse ja sademete eest, võimaldades samal ajal õhu vaba ringlust.
Standardses AWS-i observatooriumis on Stevensoni kilbi sisse paigaldatud plaatinatakistustermomeetrid, mis mõõdavad kuiva ja märja pirni temperatuure, võimaldades arvutada suhtelist õhuniiskust. Mõned kasutavad suhtelise õhuniiskuse mõõtmiseks mahtuvuslikke niiskusandureid. Maailma Meteoroloogiaorganisatsiooni (WMO) soovituste kohaselt tuleks standardsed Stevensoni ekraanid paigaldada maapinnast 1,25–2 meetri kõrgusele. Co-WIN AWS paigaldatakse tavaliselt koolihoone katusele, pakkudes paremat valgustust ja ventilatsiooni, kuid suhteliselt kõrgele maapinnast.
Nii Co-WIN AWS kui ka standardne AWS kasutavad sademete mõõtmiseks kallutatavaid ämbriga vihmamõõtureid. Co-WIN kallutatava ämbriga vihmamõõtur asub päikesekiirguse kilbi peal. Standardse AWS-i puhul paigaldatakse vihmamõõtur tavaliselt maapinnale hästi avatud kohta.
Kui vihmapiisad satuvad ämbri vihmamõõtjasse, täidavad nad järk-järgult ühe kahest ämbrist. Kui vihmavesi jõuab teatud tasemeni, kaldub ämber oma raskuse all teisele poole, tühjendades vihmavee. Kui see juhtub, tõuseb teine ämber ja hakkab täituma. Korda täitmist ja valamist. Sademete hulka saab seejärel arvutada, lugedes, mitu korda see kaldub.
Nii Co-WIN AWS kui ka Standard AWS kasutavad tuule kiiruse ja suuna mõõtmiseks tassikujulisi anemomeetreid ja tuulelabasid. Standardne AWS tuulesensor paigaldatakse 10 meetri kõrgusele tuulemastile, mis on varustatud piksevardaga ja mõõdab tuult 10 meetri kõrgusel maapinnast vastavalt WMO soovitustele. Paigalduskoha lähedal ei tohiks olla kõrgeid takistusi. Paigalduskoha piirangute tõttu paigaldatakse Co-WIN tuulesensorid tavaliselt mitme meetri kõrgustele mastidele haridushoonete katusele. Läheduses võivad olla ka suhteliselt kõrged hooned.
Co-WIN AWS-baromeeter on piesoresistiivne ja konsooli sisse ehitatud, samas kui tavaline AWS kasutab õhurõhu mõõtmiseks tavaliselt eraldi instrumenti (näiteks mahtuvusbaromeetrit).
Co-WIN AWS-i päikese- ja UV-andurid on paigaldatud kallutatava kopaga vihmamõõturi kõrvale. Iga anduri külge on kinnitatud tasemenäidik, et tagada anduri horisontaalasend. Seega on igal anduril selge poolkerakujuline pilt taevast, et mõõta globaalset päikesekiirgust ja UV-kiirguse intensiivsust. Hongkongi observatoorium seevastu kasutab keerukamaid püranomeetreid ja ultraviolettkiirguse radiomeetreid. Need on paigaldatud spetsiaalselt selleks ette nähtud AWS-ile, kus on avatud ala päikesekiirguse ja UV-kiirguse intensiivsuse jälgimiseks.
Olenemata sellest, kas tegemist on kõigile kasuliku või tavalise õhukonditsioneeriga (AWS), on asukoha valikul teatud nõuded. AWS peaks asuma eemal kliimaseadmetest, betoonpõrandatest, peegeldavatest pindadest ja kõrgetest seintest. Samuti peaks see asuma kohas, kus õhk saab vabalt ringelda. Vastasel juhul võib see mõjutada temperatuuri mõõtmist. Lisaks ei tohiks vihmamõõturit paigaldada tuulistesse kohtadesse, et vältida vihmavee jõudmist tugeva tuulega. Anemomeetrid ja ilmalipud tuleks paigaldada piisavalt kõrgele, et minimeerida ümbritsevate konstruktsioonide takistust.
AWS-i asukoha valiku ülaltoodud nõuete täitmiseks teeb observatoorium kõik endast oleneva, et paigaldada AWS avatud alale, kus lähedalasuvate hoonete takistused puuduvad. Koolihoone keskkonnapiirangute tõttu peavad Co-WIN-i liikmed AWS-i tavaliselt paigaldama koolihoone katusele.
Co-WIN AWS sarnaneb „Lite AWS-iga“. Varasemate kogemuste põhjal on Co-WIN AWS „kulutõhus, kuid vastupidav“ – see jäädvustab ilmastikutingimusi tavalise AWS-iga võrreldes üsna hästi.
Viimastel aastatel on observatoorium käivitanud uue põlvkonna avaliku teabevõrgu Co-WIN 2.0, mis kasutab tuule, temperatuuri, suhtelise õhuniiskuse jms mõõtmiseks mikrosensoreid. Andur on paigaldatud laternaposti kujulisse korpusesse. Mõned komponendid, näiteks päikesekilbid, on toodetud 3D-printimise tehnoloogia abil. Lisaks kasutab Co-WIN 2.0 avatud lähtekoodiga alternatiive nii mikrokontrollerites kui ka tarkvaras, vähendades oluliselt tarkvara ja riistvara arenduskulusid. Co-WIN 2.0 idee seisneb selles, et õpilased saavad õppida looma oma „DIY AWS-i“ ja arendama tarkvara. Sel eesmärgil korraldab observatoorium õpilastele ka meistriklasse. Hongkongi observatoorium on välja töötanud Co-WIN 2.0 AWS-il põhineva sammaspõhise AWS-i ja võtnud selle kasutusele kohaliku reaalajas ilma jälgimiseks.
Postituse aeg: 14. september 2024