區域兩要素自動站常見故障及處理方法

摘 要：按照省氣象局的統一部署，2009年我縣14個區域兩要素自動站如期升級投入業務運行，在近三年的運行中，基本穩定，能對小區域內的溫度和降水實施適時監測，為氣候區劃細化，氣象服務防災減災和氣象科學研究提供了必要的氣象資料。但區域兩要素自動站分布在全縣各個鄉鎮，地形復雜、環境復雜，不時發生故障，氣象數據信息中斷或數據失真，我們始終堅持及處理和恢復，積累了一些經驗，在此對常出現的故障及其處理方法作系統性總結，以期為同行提供參考，確保全省區域兩要素自動站正常運行。

關鍵詞：區域兩要素自動站；常見故障；處理方法

1 引言

區域兩要素自動站是我國氣象現代化建設中綜合觀測系統“三站四網”的重要組成部分，在“一山有四季、十里不同天的”立體氣候較強的貴州山區，區域兩要素自動站加密觀測作用極為明顯，在災害性天氣頻發，致災因素復雜，承災能力較弱，工程性防災抗災能力不足的我縣，氣象災害監測預警成為防災減災的關鍵環節，是氣象為農服務的基礎，特別是以人為本、觀注民生，加強災害性天氣監測預警發布，政府組織抗災救災，都需要及時準確獲取取兩要素資料。所以保證區域兩要素自動氣象站正常運行是首要任務，善于發現故障、分析故障和處量故障，是保證區域兩要素自動站正常工作、發揮最大效率的必然要求。本文從發現故障、分析判斷故障原因和處量方法三個方面進行總結，目的在于與同行共同學習交流，能及時處理好常見故障，提高氣象裝備的保障維護能力，使區域兩要素自動氣象站最大限度發揮其重要作用，為做好氣象服務工作打下堅實的基礎，此項工作意義十分重大，效益十分明顯。

2 區域兩要素自動氣象站結構和工作原理

2.1 區域兩要素自動氣象站結構

目前使用的區域自動氣象站為：ZQZ-A系列，配置溫度和降水兩要素自動觀測、自動存儲和自動傳輸的野外觀測設備。

2.2 區域兩要素自動氣象站工作原理

數據采集器通過數據線與雨量傳感器、溫度傳感器相連，并自動采集其數據，自動存儲處理，然后由通信模塊采用GPRS自動發送和傳輸到指定的信息收集監控終端供用戶調用。供電采用太陽能電池板向蓄電池沖電，蓄電池可連續向傳感器、采集器、通信模塊供電。

2.2.1 溫度傳感器工作原理

溫度傳感器采用Pt100鉑電阻，0℃電阻值為100Ω，其它溫度點電阻值近似為R=100+0.39t，式中t為溫度值，在連續區間內電阻值和溫度值一一對應，以模擬量傳入數據采器，為提高溫度測量精度，溫度傳感器采用四線制接法。

2.2.2 雨量傳感器工作原理

雨量傳感器采用三翻斗雨量計，輸出為脈沖信號，計量翻斗翻一下，輸出一個脈沖，代表0.1毫米雨量。雨量傳感器的核心部件是上下排列的三個翻斗，從上而下分別稱為上翻斗、計量翻斗、計數翻斗。計量翻斗翻轉一次，表示有0.1毫米的水沖轉翻斗。為了計量準確，計量翻斗上方有一過渡翻斗，確保不論是大雨小雨，計量翻斗受到的沖擊是相同的，即沖翻轉一次接收到的水量是相同的。在計量翻斗下方還有一個計數翻斗，裝有計數用的磁鋼，計量翻斗翻轉一次，計數翻斗也翻轉一次，并使安裝在固定支架上的干簧管通斷一次，輸出一個脈沖。

3 如何發現區域兩要素自動站故障

從以三個方面采取措施，確保及時發現故障：一是對兩要素自動站用戶終端的定時查看，要求每日抄記前一日24小時降雨量和最高最低平均溫度值、值班員每小時查看1次兩要素信息，如無資料（主要是無溫度資料），一定是區域兩要素自動站出了故障；二是預報服務人員必須認真使用和分析溫度降水資料，善于發現奇異值，特別是每出現一次降雨天氣過程，要分析各鄉鎮降雨量分布情況，可能會發現某個別站降雨量與鄰近站相比差異較大，說明此站有故障；三是及時收看電子郵件，從省市局的相關通報中發現本區域內兩要素自動站有無故障；四是組織定時檢查。

4 區域兩要素自動站常見故障及其處量方法

4.1 短時無溫度、降水資料：一種情況是短時無溫度降水資料，檢查發現電源指示正常、數據指示燈和通信指示燈不正常，然后自動恢復正常，這是因天氣原因或電離層波動造成網絡信號弱所致。

4.2 長時間無溫度降水資料，說明兩要素自站不工作，檢查發現所有指示燈均不正常，這種情況是自動站遭雷擊損壞，需更換損壞組件。

4.3 長時間無溫度降水資料，所有指示燈均亮，也未發現有損壞痕跡，這是由于控制器刷新能力差（性能不太好），處于“死機”狀態，采取斷開供電線路1分鐘，重新接通供電即可恢復正常。

4.4 長時間無溫度降水資料，檢查發現電源指示燈和數據信號燈不正常，說明供電不足或蓄電池不能供電，其原因是太陽能板長時間未能向蓄電池中電，這是由于太陽能板被遮擋（如被樹枝遮擋、鳥糞覆蓋），處量方法是斷開供電線路，清除遮擋物和太陽能板上的覆蓋物。

4.5 降雨量較實際降雨偏少，降雨天氣停止后1-2天還有降雨量數據信息。由于雨量筒漏孔堵塞，降雨時雨水不能及時漏入上翻斗，降雨天氣停止后還有大部分降雨量積留在雨量筒內，導致降雨量數據偏少，降雨天氣停止后，積留在雨量筒內的水慢慢從被堵塞的漏孔漏入翻斗延時計量，導致晴天變成雨天。處理方法是定期檢查清除暢通雨量筒漏孔。

4.6 降雨量較實際降雨偏少或無降雨量。這是由于雨量筒漏孔到上翻斗之間的漏斗孔堵塞，雨水存積于漏斗里面，大部分溢出，只有少部分從漏斗孔滴入翻斗計量計數。處理方法是定期檢查清除暢通漏斗孔。

4.7 降雨量較實際降雨偏多，這是由于上翻斗、計量翻斗、計數翻斗長時間未清洗積有污垢沉淀物，翻斗每次只需要少于標準水量的水沖擊則可下翻，計數速度加快，計數增多。處理方法是定期檢查清洗各翻斗。

4.8 有降雨量但不計數，主要有兩個原因，一是干簧管已壞，用萬用表可測量確定，更換即可；二是數據線接線端子生銹，螺絲不緊，線路不通，所以要除銹、擰緊。保證線路接通。

5 區域兩要素自動站維護經驗和建議

5.1 自動站應做好接地防雷設施、軟線套管安裝。

5.2 必須按要求定期檢查維護，汛期2個月1次，非汛期3個月1次，隨時發現故障立即檢查維護。

5.3 維護工具準備齊全，除帶上統一配發的雨量校正工具箱外，還應備好水桶、布、紙、通干、筆刷、扳手、砂布等。

5.4 雨量值不正確時，主要是因雨量筒、漏斗堵塞，翻斗存有蟲子、灰塵等雜物所致，暢通和清洗即可，不要隨便擰動翻斗的調節螺套，因在安裝使用之前已校正好的，使用后因蟲子、灰塵等雜物導致計數有誤差而擰動翻斗的調節螺套則會增加誤差因素，一旦擰動調節螺套就很難調節到正確狀態。

作者簡介：李志方（1968，1-），男，現職稱：副高工程師，主要從事行政管理和氣象服務工作。