一、方案背景

風沙監測站是一類專門用于野外無人值守的自動化監測站點，其主要目的是研究風沙活動規律、監測土地沙漠化進程，從而指導防沙治沙、生態保護等工作科學開展。

某科研機構在沿海地帶部署了多套風沙監測站點，用于海灘風沙運動、海岸沙丘演變，以及評估海灘侵蝕或堆積情況。現要求將這些監測站數據通過無線網絡實時上報到研究中心的云平臺中，以實現遠程監控與數據統計管理。物通博聯（WideIOT）提供高效可靠的數據采集物聯網解決方案。

二、前期調研

經過調研，現場需要采集的設備及數據點位如下：

1、風速計：瞬時風速、平均風速、最大風速（RS485串口、Modbus RTU協議）

2、風向傳感器：風向（RS485串口、Modbus RTU協議）

3、自動集沙儀：輸沙量、集沙時間（RS485串口、Modbus RTU協議）

4、沙粒計數儀：沙粒粒徑分布、沙粒個數/體積濃度（RS485串口、Modbus RTU協議）

5、溫濕度傳感器：空氣溫度、相對濕度（RS485串口、Modbus RTU協議）

6、雨量傳感器：降雨量、降雨強度（RS485串口、Modbus RTU協議）

三、系統架構及選型

1、感知層：每個監測站點包括傳感器、儀器儀表、蓄電池、立桿等設備，通信接口為RS485串口，通信協議為Modbus RTU協議。

2、網關層：部署物通博聯數據采集終端WD240，實現傳感器、儀器儀表等Modbus設備的一對多數據采集，采集到的數據通過4G網絡、MQTT協議上報到科研中心的云平臺中。

·具備1路RS485/RS232串口，支持一對多數據采集

·具備4G、WiFi、LoRa等上網方式

·具備IP30防護等級，支持-30°C~70°C寬溫工作條件

·具備低功耗設計，支持蓄電池、太陽能、市電等多種供電方式

·具備斷點續傳、數據緩存、自動重連等機制

·支持Modbus、MQTT、TCP等上行協議

3、平臺層：科研中心的云平臺接收MQTT的JSON報文，解析數據并進行可視化處理，為研究沿海風沙運行與侵蝕變化趨勢提供數據支持。

四、實現功能

1、管理人員無需前往站點進行測量抄表工作，節省人力物力，提高工作效率。

2、當風速、集沙量、雨量等參數超過設定閾值時，自動觸發報警通知管理人員。

3、實時統計風速、風向、集沙質量、沙粒計數、溫濕度、雨量等參數并形成報表。

4、通過物通博聯設備管理云實現對數采終端的遠程配置、固件更新等操作。

5、基于數據分析，為防沙治沙、海岸帶生態保護等科研工作提供數據支撐。