新型自动气象站运行故障及维修维护

新型自动气象站运行故障及维修维护

潘晓瑜

三都水族自治县气象局贵州黔南州558100

摘要：随着我国经济和科技水平的快速发展，新型自动气象站在各级台站得到了广泛应用，但在实际运行过程中还有很多问题，严重影响着观测设备的正常运行。基于此，本文重点分析新型自动气象站运行故障及维修维护，以提升地面气象测报质量。

关键词：新型自动气象站；运行故障；维修；日常维护

引言

为了更好的适应气象现代化的需求，气象部门对综合气象观测工作提出了更高的要求，传统的自动站在观测能力方面存在着明显的不足，因技术相对落后、相关参数规格不一致，使得台站型号种类繁多，不利于气象业务的顺利开展。现阶段，台站在开展气象探测业务的过程中，主要使用新型自动气象站，已基本取代了部分人工观测，在实现自动化观测的同时，还提升了观测效率。为了确保新型自动气象站可以正常、稳定的运行，做好新型自动气象站的故障维修和日常维护显得至关重要。

1、新型自动气象站概况

在对新型自动气象站进行设计的过程中，主要是综合了当前较为稳定的数据传输技术、有效的控制系统技术以及先进的电子测量技术，进而设计出了具有现代总线技术和嵌入式系统结构的自动气象站，可以自动观测各个气象要素数据信息。

新型自动气象站的主要优点是性能稳定、功率消耗低、精确度高、可随意进行扩展，还可以实现远程监控。新型自动气象站主要有采集器（主采集器和分采集器）、通讯系统、传感器以及供电系统四部分组成。主采集器是新型自动气象站的核心设备，其主要功能是对气象要素数据进行处理以及控制整个新型自动气象站系统。分采集器的是在规定时间内采集相关的气象要素数据，之后借助于CAN总线技术将采集到的气象要素数据向主采集器中进行传递；通讯系统主要是将采集到的气象要素数据传递到业务计算机上；供电系统则为新型自动气象站提供电力供应。由于新型自动气象站有着明显的分布式结构，可以对相关的功能随意进行扩展。

2、新型自动气象站运行故障及维修处理

2.1采集系统故障

2.1.1采集单元故障

采集单元故障的主要表现形式是数据不能正常卸载到计算机，进而造成整点数据资料丢失，无法监控；雨量、风向风速、温湿度等气象要素均会出现缺测或者乱码。这些情况出现的原因大都是由于雷击或者是电磁干扰等使得采集器主板、采集单元、控制面板遭到损坏，进而造成数据采集失败。在处理这种故障时，应及时查看采集通信软件参数的相关设置是否正确，若不正确应及时对采集器进行复位操作；若采集单元指示灯闪烁异常，应重新更换采集单元。

2.1.2通道防雷板故障

在新型自动气象站运行过程中，若工作人员发现通道防雷设施出现故障，大都是由于雷电击中防雷板或者是烧毁采集器通信板，气象要素数据异常是其的主要表现形式。在检修的过程中，可以借助于万用表的电阻档一一测量上下通道，检查是否连接相通或者串通，如果发现通道上下不通或者是与别的通道串通，需及时对防雷板进行检修或者更换。

2.1.3采集器无数据显示

通讯设备和软件设备都能正常工作，而采集器面板上的数据指示灯不亮，也没有数据显示，点击要素按钮后根本没有任何反应，此时应重新启动采集器。若还是没有数据显示，则应将芯片内存储的数据信息清除干净，之后重新启动采集器，此时就有数据显示了。

2.2风向风速传感器故障

若风向风速传感器的指北方向异常，则会降低风向数据的准确性，需要工作人员及时进行纠正；若风向传感器的轴承磨损较为严重，此时会增加转动阻力，对风向风速传感器的灵活性产生影响，很容易出现启动风速和静风，导致风向风速数据比实际观测值偏低；若风杯转动异常，则可能是由于风杯紧固件松脱不到位，为了尽快解决这一问题，可以对风速传感器紧固件进行维护或者是重新更换风向传感器。贵州省三都水族自治县在夏季很容易出现强雷暴天气，会造成风向风速数据异常，应及时查看风向风速传感器是否遭受雷击，一旦遭受雷击应及时进行更换。若连接传感器和采集器的线缆在使用较长时间后，很容易出现破损或者接触不良，为了判断传感器是否异常可以使用替代法或者测量法，在发现故障问题后及时采取正确的维修措施。

2.3温湿度无数据或者数据不准确

如果观测到的温湿度数据异常，应及时检查各处接线处是否出现虚焊。若湿度数据异常，应认真查看传感器所有的接地屏蔽是否异常；如果湿度数据没有显示，则可以使用相关的命令检查原始数据，并检查湿度传感器，使用万用表对湿度传感器的输出端和大地之间的电压值进行测量，查看其是否在允许测量的范围内，如果不在，则说明是湿度传感器故障，可以直接更换湿度传感器。如果所有的地温数据都没有显示，则可能是分采、总线或者是电源问题，应逐一进行检查；如果是单个地温异常或者是没有数据显示，应对温度传感器进行检查，可以使用替代法，用好的温度传感器替代该传感器，如果不能恢复正常，则说明是温度传感器正常，可能是采集器通道故障，应对其进行维修。

2.4气压数据异常

新型自动气象站的气压传感器主要使用了数字输出型，借助于串口通信可以很容易的查看原始气压数据信息。若发现气压值异常，应首要查看静压管的连接情况是否良好，传感器气嘴口的畅通程度等。如果气压数据正常，直接对气压传感器进行更换；若气压数据仍然异常，应直接更换采集器。

3、新型自动气象站的日常维护

3.1采集器的日常维护

新型自动气象站核心部件是采集器，主要是对气象要素数据进行一系列的采集、处理、存储和传输的设备。通常情况下，不需要对采集器进行单独维护，在带电的情况下禁止对采集器的各种接线端口进行拔插操作。定期将采集器的机箱打开，及时清除里面的灰尘和杂物，禁止将杂物放置在采集器上。由于夏季是雷暴天气多发的季节，为了降低雷电对台站的危害，应在每年春季对台站内的防雷装置进行检查，多次测量接地电阻值。

3.2风传感器的日常维护

每年定期对风向风速传感器进行维护，主要是查看风杯、风向标体是否可以平稳、灵活转动；在大风、雷暴等强对流天气结束后查看风向标，检查指针方向是否指北。与此同时，还要及时清除集聚在转动部件和静止部件之间的污垢。应在密封条件下对风传感器的滚动轴进行清洁维护。

3.3温湿度传感器的日常维护

在百叶箱内安装有温湿度传感器，为了确保温湿度数据准确性，应定期检查百叶箱顶、内部以及缝隙处是否存在灰尘、蜘蛛网等杂物，发现后需使用湿抹布或者毛刷清除干净。定期测量温湿度传感器的感应部位与地面之间的距离是否为1.5m，如果高于或者低于1.5m应及时进行调整。

3.4气压传感器的日常维护

在没有出场之前气压传感器就在机箱内安装，为了避免较大气流影响气压传感器性能，打开机箱门时需小心谨慎。应确保静压气孔的通畅性，防止被灰尘、杂物、异物堵塞。在更换或者安装传感器的过程中应切断电源，定期检测气压传感器的供电电压，避免大的气压波动对气压数据的准确性产生影响。

参考文献：

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[2]范倩.新型自动气象站的关键问题及其维修对策[J].南方农业,2016,10(3).

[3]陈晓静,王小宁,朱卫民.新型自动气象站存在的问题及维修措施[J].北京农业,2014(21).