РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ МЕТЕОСТАНЦИИ ДЛЯ МОНИТОРИНГА КЛИМАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
Ключевые слова:
метеостанция, солнечная радиация, спектрометр, Raspberry Pi 4B, облачный мониторинг, атмосферные параметрыАннотация
В статье описано создание автоматизированной метеостанции для комплексного мониторинга атмосферных параметров, оказывающих влияние на работу энергетических систем. Разработанная метеостанция, функционирующая на базе контроллера Raspberry Pi 4B, позволяет измерять солнечную радиацию, спектральный состав излучения, температуру, влажность и давление, что способствует детальному анализу климатических условий в заданном регионе. В системе используются высокоточные датчики: спектрометр Hamamatsu C12880MA, пиранометр SEM228T, датчики BME280 и DHT11, а также камера IMX307, обеспечивающие точные и стабильные данные с низким энергопотреблением, что повышает надежность системы. Метеостанция была установлена на крыше физико-технического факультета КазНУ им. аль-Фараби для минимизации влияния физических преград и обеспечения доступа к открытому небу. Данные, передаваемые на облачную платформу Google Cloud, сохраняются в форматах .txt, .jpeg и .csv, что упрощает их последующую обработку и анализ. Экспериментальные испытания продемонстрировали высокую точность, устойчивость к переменчивым погодным условиям, включая высокую влажность и резкие колебания температуры, и долговременную надежность системы. Метеостанция подходит для долговременного мониторинга климата, что открывает возможности для исследований в области влияния климатических условий на энергетические системы и оценки локальных погодных процессов.
Библиографические ссылки
[1] Milesi C., Churkina G. Measuring and monitoring urban impacts on climate change from space //Remote Sensing. – 2020. – Т. 12. – №. 21. – С. 3494.
[2] Balogun A. L. et al. Assessing the potentials of digitalization as a tool for climate change adaptation and sustainable development in urban centres//Sustainable Cities and Society. – 2020. – Т. 53. – С. 101888.
[3] Spiridonov V. et al. Meteorological Measurements and Observations//Fundamentals of Meteorology. – 2021. – С. 399-430.
[4] Colston J. M. et al. Evaluating meteorological data from weather stations, and from satellites and global models for a multi-site epidemiological study//Environmental research. – 2018. – Т. 165. – С. 91-109.
[5] Fathi M. et al. Big data analytics in weather forecasting: A systematic review //Archives of Computational Methods in Engineering. – 2022. – Т. 29. – №. 2. – С. 1247-1275.
[6] Thieblemont H. et al. Predictive control strategies based on weather forecast in buildings with energy storage system: A review of the state-of-the art//Energy and Buildings. – 2017. – Т. 153. – С. 485-500.
[7] Sturzenegger D. et al. Model predictive climate control of a swiss office building: Implementation, results, and cost–benefit analysis//IEEE Transactions on Control Systems Technology. – 2015. – Т. 24. – №. 1. – С. 1-12.
[8] Wheeler R., Lobley M. Managing extreme weather and climate change in UK agriculture: Impacts, attitudes and action among farmers and stakeholders//Climate Risk Management. – 2021. – Т. 32. – С. 100313.
[9] Jahangiri M. et al. Finding the best locations for establishment of solar-wind power stations in Middle-East using GIS: A review//Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2016. – Т. 66. – С. 38-52.
[10] Herrera M. et al. A review of current and future weather data for building simulation//Building Services Engineering Research and Technology. – 2017. – Т. 38. – №. 5. – С. 602-627.
[11] Darwish Z. A. et al. Impact of some environmental variables with dust on solar photovoltaic (PV) performance: review and research status//International J of Energy and Environment. – 2013. – Т. 7. – №. 4. – С. 152-159.
[12] Morón C. et al. Design, development and implementation of a weather station prototype for renewable energy systems//Energies. – 2018. – Т. 11. – №. 9. – С. 2234.
[13] Salgado J. A. et al. Design and Experimental Validation of a Compact Low-Cost Weather Station for Solar Photovoltaic Applications//EAI Endorsed Transactions on the Energy Web. – 2021. – Т. 8. – №. 34.
[14] Benghanem M. A low-cost wireless data acquisition system for weather station monitoring//Renewable Energy. – 2010. – Т. 35. – С. 862-872.
[15] Hasan D. S. et al. Impact of Cloud, Rain, Humidity, and Wind Velocity on PV Panel Performance//Wasit Journal of Engineering Sciences. – 2022. – Т. 10. – №. 2. – С. 34-43.
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Категории
Лицензия
Copyright (c) 2025 Нұржігіт Құттыбай, Бекжан Иманбаев, Эван Ершов , Нұрсұлтан Қошқарбай, Батырбек Жоламанов
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
