校园小型气象站作为全天候环境监测的实践载体，可通过模块化设计实现24小时自动运行，为师生提供实时气象数据支持。以下从功能架构、硬件配置、数据管理、运维保障四个维度构建实施方案。

　　一、功能架构设计

　　系统采用分层架构：感知层部署多参数传感器，包括温湿度、气压、风速风向、雨量、光照强度等基础要素，部分站点可扩展PM2.5/PM10、噪声监测模块;传输层通过LoRa无线或RS485有线方式，将数据上传至本地处理终端;应用层开发可视化平台，支持PC端与移动端同步查看，并设置数据阈值预警功能。例如当风速超过8级或降雨量突破50mm/h时，系统自动推送警报至管理员终端。

　　二、硬件选型与布局

　　核心设备选择需兼顾精度与稳定性：温湿度传感器采用数字式集成探头，响应时间≤5秒;风速风向仪选用三杯式结构，起测风速0.5m/s;雨量计使用翻斗式设计，分辨率0.2mm。所有传感器安装于距地面1.5-2米的通风防辐射罩内，避免阳光直射与雨水侵蚀。供电系统采用太阳能+蓄电池组合方案，配置200W单晶硅板与12V/100Ah胶体电池，确保连续7天阴雨天气正常工作。数据存储模块配备8GB本地存储空间，可保存至少3年历史数据。

　　三、数据采集与处理

　　采集终端设置1分钟/次的采样频率，每10分钟生成一组平均值上传。数据包包含时间戳、设备ID、参数值及校验码，通过AES加密传输至校园服务器。服务器端运行Python脚本进行数据清洗，剔除异常值后存入MySQL数据库，同时生成日/周/月报表。可视化平台采用ECharts图表库，动态展示温度趋势、风玫瑰图等关键指标，并支持按时间段筛选与数据导出功能。预留API接口，可与校园智慧管理系统对接，为体育课调整、绿化灌溉等场景提供决策依据。

　　四、运维保障机制

　　建立三级维护体系：日常巡检由班级学生轮流执行，检查设备外观与供电状态;周维护由物理实验室教师负责，使用标准源校准传感器精度;月维护联系厂家进行深度保养，更换易损件如翻斗轴承、干燥剂等。制定应急预案，当数据中断超过2小时时，自动切换至备用传输通道;传感器故障时，系统启用前72小时均值进行插值补全。每学期开展1次气象观测实践课，指导学生通过历史数据开展气候变化分析，培养科学探究能力。

　　该方案通过标准化硬件选型、自动化数据处理与分级运维机制，构建低成本、易维护的校园气象监测网络，为教育教学与校园管理提供可靠的环境数据支撑。