【JD-NQ14】【高標準農田建設項目農業自動氣象站選競道科技，多參數集成，按需定制，可貼牌】。

　　生態農業氣象站多部署在野外無市電區域，依靠太陽能板搭配蓄電池供電。野外光照條件不穩定，陰雨天持續時間長，整套設備能否穩定連續運行，核心取決于低功耗電路設計。在滿足氣象要素采集、數據傳輸需求的前提下，降低電路功耗，減少電能消耗，提升設備在連續陰雨環境下的續航能力，是生態野外站點設計的重點。

　　低功耗電路整體采用分時喚醒工作模式，將設備劃分為休眠待機與工作采集兩個狀態。絕大部分時間主控采集電路處于休眠狀態，僅保留時鐘電路運行，定時喚醒主機。到達預設采集周期后，主控啟動各類傳感器，完成溫濕度、雨量、輻射等要素采集，讀取信號并完成數據換算。采集完成后，立即關閉傳感器供電，隨后啟動通訊模塊上傳數據。數據上傳結束，通訊模塊斷電，系統重新進入休眠，避免傳感器與通訊芯片長期通電帶來的持續耗電。

　　傳感器供電采用獨立可控電路。所有傳感器支路增加電源開關，由主控芯片統一控制。非采集時段切斷傳感器供電，消除傳感器靜態功耗。不同類型傳感器功耗差異較大，翻斗式雨量計屬于無源觸發，幾乎不耗電;超聲波風速、輻射傳感器工作電流更高，只在采集瞬間短暫上電。電路設計上區分無源傳感單元與有源傳感單元，按需供電，最大限度壓縮耗電時長。

　　通訊單元是整機功耗大戶，需要針對性優化。4G 無線模塊發射信號時瞬時電流較高，電路縮短通訊持續時間，打包多條采集數據一次性上傳，減少頻繁撥號連接產生的能耗。優先支持數據本地緩存，網絡異常時暫存數據，待網絡恢復集中補發，避免反復重試上傳消耗電量。LoRa 通訊方案功耗相對更低，連片生態監測區域可優先選用，降低長期供電壓力。

　　電源管理電路同樣是低功耗設計的關鍵。電源管理芯片負責太陽能充電、蓄電池穩壓與過充過放保護。電路實時監測蓄電池電壓，光照充足時將太陽能電能存入電池;電壓偏低時，降低采集頻率或者暫停通訊，防止電池深度放電造成性損壞。選用低靜態損耗電源芯片，減少待機狀態下自身耗電。同時匹配太陽能板功率與電池容量，結合當地平均陰雨天數，完成電源系統匹配。

　　低功耗電路設計不是單一芯片選型優化，而是主控、傳感、通訊、電源管理協同設計。通過分時喚醒、傳感器可控供電、通訊減負、智能電源保護等手段，降低整機平均功耗。以此減小太陽能板與蓄電池規格，降低設備成本，保障生態農業氣象站在野外光照波動環境下穩定持續采集氣象數據，支撐生態農田環境監測工作。