區(qū)域氣象站常見故障分析及維護

摘要：針對區(qū)域氣象觀測站常見異常數(shù)據(jù)情況，分別就雨量傳感器、溫度傳感器、風向風速傳感器、太陽能等儀器容易出現(xiàn)的故障進行了分析，并提出了故障排除以及日常維護方法，以為區(qū)域氣象觀測站的運行維護管理提供參考。

關鍵詞：區(qū)域氣象觀測站 故障 分析 維護

區(qū)域氣象觀測站是根據(jù)中小尺度災害性天氣預警、大中城市、特殊地區(qū)和專屬經濟區(qū)的氣象和環(huán)境預報服務需要，為提高全國中小尺度天氣監(jiān)測和臨近預報的水平和能力，并應當?shù)亟洕鐣l(fā)展需要而建設的地面氣象觀測站。為了滿足汛期預報水平的需求，每年的6～10月為區(qū)域自動加密傳輸時段。分析并排除自動氣象站出現(xiàn)的各種故障，確保自動氣象站處于良好的工作狀態(tài)，是保證對預報分析和對外服務正確性的關鍵。

一、常見異常數(shù)據(jù)種類及故障排除

1.雨量數(shù)據(jù)異常

（1）雨量數(shù)據(jù)不準確。雨量數(shù)據(jù)明顯和附近雨量點數(shù)據(jù)不符；數(shù)據(jù)通訊正常，但雨量數(shù)據(jù)明顯偏大或偏小，可能有以下原因造成：①雨量筒或漏斗堵塞，導致雨量數(shù)據(jù)不準確。②采集器雨量通訊問題，導致采集器記數(shù)不準。③雨量端子上所連接的105電容損壞，導致雨量數(shù)據(jù)不準確。

（2）沒有雨量數(shù)據(jù)。要檢查以下幾個方面：①檢查線路連接是否正常。②用萬用表測量雨量筒的干簧管是否正常。③采集器雨量通訊問題，導致采集器無法記數(shù)。④雨量端子上所連接的105是否電容損壞。

2.溫度數(shù)據(jù)異常

（1）溫度數(shù)據(jù)不準確。溫度數(shù)據(jù)明顯和附近自動站數(shù)據(jù)不符；和歷史極值差距較大；數(shù)據(jù)通訊正常，但溫度數(shù)據(jù)明顯偏大或偏小，檢查以下幾個方面：①檢查周圍的環(huán)境是否對溫度產生干擾；溫度通風罩周圍有通風口或者較強的光反射，都有可能造成溫度數(shù)據(jù)不準確。②檢查溫度傳感器是否正常，用萬用表測量溫度的電阻值，判斷是否符合當前溫度；更換傳感器判斷溫度值是否正確。③檢查數(shù)據(jù)采集器溫度通道，更換數(shù)據(jù)采集器，查看溫度值是否正常。

（2）溫度數(shù)據(jù)沒有變化。要檢查以下幾個方面：①線路連接是否正確；溫度線是否破損；溫度線連接采集器溫度通道的端部接觸是否良好。②測量溫度輸出電阻，傳出器可能需要更換。③溫度端子和采集器通道接觸不良。

3.風傳感器異常

（1）風向異常。風向保持某一數(shù)據(jù)長期不變，檢查以下幾個方面：①風向是否空接，要檢查風線采集器端子接觸是否良好。②供電是否正常，四要素站風向傳感器供電為5V，輸出信號是0～2.5V。③檢查風線是否有斷開的地方，使其連接牢固。④必要時更換傳感器以解決問題。

（2）風速異常。風速值明顯偏大，檢查以下幾個方面：①檢查傳感器是否受損，若傳感器有問題，則更換傳感器。②四要素站風速傳感器供電為5V，輸出信號是靜風時0或5V，有風時2.5V左右。③可能是采集器通道問題，應更換采集器再查看風速值。

4.太陽能異常

（1）輸出電壓不正常。沒有電壓輸出，或者輸出電壓明顯偏低，檢查以下方面：①用萬用表的直流電壓檢測太陽能的電壓輸出，如果沒有輸出值或者電壓偏低，說明太陽能電池損壞。太陽能正常情況下輸出電壓CAWS600-RT型系列是6～10V。②檢查太陽能電源線是否有破損，或斷開。

（2）輸出電流不正常。電壓輸出正常，但沒有電流輸出，檢查以下方面：①CAWS600-RT型的太陽能電池在日照良好情況下，電流可達到1A，普通情況下也有0.5A左右電流。②如果測量太陽能輸出電流很小或者沒有，說明太陽能接線盒里內的二極管可能損壞，或者電池板損壞。

二、日常維護

1.運行環(huán)境的維護

觀測場地面積及觀測場與周圍障礙物的距離均應符合規(guī)定的標準，若有變化，應及時報告，并采取措施，使其符合要求。觀測場地應設置堅固、稀疏、美觀的圍欄，其高度以達到安全防護要求以及與周圍環(huán)境相協(xié)調為宜，圍欄外側應設立告示牌。觀測場地尤其是雨量傳感器周圍草超高時，要及時剪割，確保觀測結果準確性。

2.儀器及附屬設備、設施的維護

（1）雨量傳感器的維護。定期（一般2～3次/月）清理承水桶內部阻塞物，并清潔過濾網，如有必要，可用中性洗滌劑清洗傳感器翻斗。清洗雨量筒時要先擰下雨量外罩，斷開雨量通訊線（不要短路），然后取下傳感器，清洗漏斗、翻斗及濾網。嚴禁用手觸摸雨量傳感器翻斗的內壁，以免沾上油污，而影響正常感應。如漏斗堵塞，可用細鐵絲使之通暢。冬季無雨季節(jié)應把承水口的蓋子蓋上。為防止碰撞和承水器變形，可用游標卡尺和水平尺核查。只要沒有特殊天氣，如受大風的影響，出現(xiàn)沙塵天氣，或周圍沒有樹落葉等情況，一般短時間內，下雨時不會造成漏斗堵塞。當前維護中遇到的最大問題是蜘蛛經常在雨量筒內造窩、繁殖，下雨時易造成漏斗口堵塞，增加了維護雨量器的難度。

（2）溫度傳感器的維護。定期檢查溫度傳感器是否損壞，測量1腳（或者2腳）與3腳（或者4腳）之間的電阻值，正常阻值根據(jù)實際溫度不同應在80～120Ω。測量1腳（或者2腳）與3腳（或者4腳）之間的電阻值R1，測量1腳與2腳（或者3腳與4腳）之間的電阻值R2，鉑電阻的電阻大小R=R1-R2，利用公式：T=（R-100）/0.385算出測量時的溫度值，并與標準溫度對比，對溫度傳感器的狀況進行初步判斷。若是傳感器的問題，應更換溫度傳感器。定期測量溫度傳感器高度，使之保持在1.5m高度處。

（3）風傳感器的維護。風傳感器與周圍障礙物的距離及與地面的高度，均在規(guī)定的標準之內。冬季因下雪或雨凇等現(xiàn)象，風向標有時會發(fā)生凍凝現(xiàn)象，應及時清除。

（4）太陽能電源維護。定期維護清理太陽能板，保證其正常采光，尤其是雪后，積雪會導致系統(tǒng)供電異常，應及時掃除太陽能板上的積雪。系統(tǒng)配有2塊6V12A·h免維護蓄電池，其壽命一般不低于2年，如果測量電池電壓低于6V，則需更換；由于自動站蓄電池過放電，電壓偏低，導致自動站無法正常采集數(shù)據(jù)，有可能白天有數(shù)據(jù)，而晚上沒有太陽時數(shù)據(jù)無法正常采集，需要更換電池；由于高溫、高濕和擺放位置等原因導致電池漏電，致使自動站無法正常工作，需要更換電池。

隨著區(qū)域氣象觀測站建設力度的加大，以及對上傳數(shù)據(jù)嚴格考核的進一步要求，要切實認真做好區(qū)域氣象觀測站的運行維護管理工作，除了要保持自動站設備處于正常連續(xù)的運行狀態(tài)，還要經常查看區(qū)域氣象觀測站數(shù)據(jù)有無疑誤現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)時，要及時分析異常原因，找出故障所在并及時排除，確保自動站觀測數(shù)據(jù)準確可靠。

參考文獻：

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