地面自动气象站通过多能源互补的硬件配置、智能高效的电源管理、严苛的环境防护设计,六要素一体化微型气象站的供电系统构建起的可靠性保障体系,既能在光照充足时高效储能,又能在能源匮乏时精准调控,同时抵御各种环境的侵蚀,为设备长期稳定运行提供坚实的能源支撑,确保气象监测数据的连续性和完整性。
全国自动气象站日常维护设计也为持续供电提供保障。供电系统的关键部件采用模块化设计,太阳能板、蓄电池、控制器均可独立拆卸更换,便于现场维护;蓄电池箱预留检修窗口,无需拆卸整体结构即可检查电池状态;部分设备配备电量显示功能,通过 LED 指示灯或远程平台直观展示能源储备情况,指导运维人员合理安排充电或更换周期。
地面观测气象站市电互补与远程监控功能进一步增强供电可靠性。部分安装在近村庄、道路的微型气象站配备市电接口,可在太阳能供电不足时自动切换至市电供电,形成双能源冗余。系统支持远程电源状态监控,通过 GPRS/NB-IoT 等无线通讯方式将蓄电池电压、充电电流、太阳能板功率等实时数据上传至管理平台,运维人员可随时查看供电系统运行状态,当检测到蓄电池老化、充电异常等问题时及时预警,提前安排维护更换,避
气象站观测仪器线缆连接采用防水航空插头,接口处填充密封胶,防止雨水渗入导致短路;供电线路选用耐候性强的铜芯电缆,线径根据传输距离合理配置,减少线路损耗。在多雷地区,供电系统还集成防雷保护模块,能承受 20kA 的雷电流冲击,将感应过电压限制在设备安全范围内,降低雷雨天气的供电故障风险。
气象站观测站针对环境的防护设计提升供电系统耐用性。太阳能电池板采用钢化玻璃面板和铝合金边框,表面覆盖防反射涂层,具备抗冲击、防腐蚀、防老化特性,能抵御冰雹、风沙、紫外线长期照射等自然侵蚀,使用寿命可达 10 年以上。蓄电池通常安装在密封的防水机箱内,机箱防护等级达到 IP65,内部填充保温材料,在低温环境下减少热量流失,高温环境下通过散热孔自然通风,使电池工作温度保持在 - 10℃至 40
物联网气象环境监测站电源管理系统还具备动态功耗调节能力,可根据设备工作状态和能源储备自动调整运行策略。在蓄电池电量充足时,设备按正常模式运行,数据采集频率保持 1-5 分钟 / 次;当电量低于 30% 时,自动切换至节能模式,降低采样频率至 10-30 分钟 / 次,关闭非必要的指示灯和通讯模块,将功耗从正常模式的 3-5W 降至 1-2W;若电量持续低至 15%,则进入休眠模式,仅保留核心传感器