自動(dòng)氣象站常見故障排查及維護(hù)措施

【摘 要】本文介紹了自動(dòng)氣象站的一些常見故障，并就此提出了相關(guān)維護(hù)措施，以供參考。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)氣象站；故障；排查措施；維護(hù)措施

自動(dòng)氣象站是一種能自動(dòng)觀測(cè)和存儲(chǔ)氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的設(shè)備，主要由傳感器、采集器、通訊接口、系統(tǒng)電源等組成，隨著氣象要素值的變化，各傳感器的感應(yīng)元件輸出的電量產(chǎn)生變化，這種變化量被CPU實(shí)時(shí)控制的數(shù)據(jù)采集器所采集，經(jīng)過線性化和定量化處理而實(shí)現(xiàn)工程量到要素量的轉(zhuǎn)換，再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，進(jìn)而得出各個(gè)氣象要素值。自動(dòng)氣象站觀測(cè)項(xiàng)目主要包括氣壓、溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、雨量等要素，經(jīng)擴(kuò)充后還可測(cè)量其他要素，其數(shù)據(jù)采集頻率較高，可每分鐘采集并存儲(chǔ)一組觀測(cè)數(shù)據(jù)。隨著氣象系統(tǒng)自動(dòng)化程度的不斷提高，自動(dòng)氣象站作為一種先進(jìn)的地面遙測(cè)設(shè)備逐步成為基層氣象臺(tái)站采信數(shù)據(jù)的主要設(shè)備，但由于自動(dòng)氣象站自身及外界的原因，常常會(huì)出現(xiàn)一些故障，導(dǎo)致嚴(yán)重影響記錄的準(zhǔn)確性和完整性，因此，排除故障和做好日常維護(hù)的工作有著非常重要的意義。根據(jù)近幾年來自動(dòng)氣象站的運(yùn)行情況，我縣氣象局總結(jié)出了一些常見的數(shù)據(jù)異常現(xiàn)象，以對(duì)自動(dòng)氣象站的有序運(yùn)行提供參考。

1 常見故障與處理

1.1 氣溫、相對(duì)濕度出現(xiàn)異常

氣溫、相對(duì)濕度在某一時(shí)間會(huì)發(fā)生躍變，使得數(shù)據(jù)出現(xiàn)不連續(xù)現(xiàn)象。在氣溫、相對(duì)濕度出現(xiàn)異常后，測(cè)站對(duì)自動(dòng)站和人工站連續(xù)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，確定自動(dòng)站設(shè)備出現(xiàn)故障后要查找自動(dòng)站設(shè)備故障點(diǎn)，檢查電纜線與采集器、采集器與主機(jī)各端口是否連接好，對(duì)自動(dòng)站專用計(jì)算機(jī)進(jìn)行重新啟動(dòng)，對(duì)采集器復(fù)位關(guān)閉。若開機(jī)后查看觀測(cè)數(shù)據(jù)仍然異常，則對(duì)采集器進(jìn)行更換，再次查看觀測(cè)數(shù)據(jù)，若仍異常，再更換濕傳感器和查看觀測(cè)數(shù)據(jù)，若還出現(xiàn)異常，則應(yīng)檢查觀測(cè)場(chǎng)內(nèi)連接溫濕傳感器至值班室連接采集器間的電纜線，一般氣溫電纜線受損則相對(duì)濕度數(shù)據(jù)就會(huì)立即出現(xiàn)異常，即躍變。將破損的導(dǎo)線聯(lián)結(jié)好后再查看觀測(cè)數(shù)據(jù)，在被連接好的一瞬間可立即恢復(fù)正常。

1.2 溫濕傳感器長(zhǎng)期處于高濕狀態(tài)

濕度傳感器在高濕時(shí)由于滯后性較大，因此雨天后有時(shí)會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的高濕現(xiàn)象，一段時(shí)間后會(huì)自動(dòng)恢復(fù)正常。溫濕度傳感器發(fā)生故障時(shí)，大部分情況為傳感器至電纜線的接頭進(jìn)水；當(dāng)傳感器至電纜線的接頭未進(jìn)水，卻只有溫度數(shù)據(jù)而無濕度數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)為標(biāo)校時(shí)相對(duì)濕度調(diào)得太高，當(dāng)空氣濕度較大時(shí)，濕度傳感器測(cè)得的相對(duì)濕度值超過100%，自動(dòng)站監(jiān)控軟件無法識(shí)別，些時(shí)，應(yīng)及時(shí)與人工站相對(duì)濕度進(jìn)行比對(duì)。

1.3 降水?dāng)?shù)據(jù)異常原因查找及故障排除

兩個(gè)測(cè)站均有降水量。但自動(dòng)站無降水記錄，經(jīng)過對(duì)自動(dòng)站和人工站降水量數(shù)據(jù)對(duì)比分析后，確認(rèn)出現(xiàn)故障，應(yīng)對(duì)自站數(shù)據(jù)異常原因進(jìn)行查找，將采集器復(fù)位、關(guān)閉，再開啟后觀察，若仍無降水記錄，則應(yīng)檢查雨量傳感器，將傳感器外殼取下，經(jīng)檢查，翻斗上有泥沙沉積，漏斗出水管道、節(jié)流管內(nèi)有渣滓堵塞。有一測(cè)站雨量傳感器的底座較低，排除的降水不能及時(shí)流走而沉積在傳感器周轉(zhuǎn)，使得傳感器底部被水淹沒，應(yīng)將傳感器翻斗、漏斗、漏斗出水管道、節(jié)流管用清水沖洗干凈，并將傳感器底座四周的泥土清除，使傳感器內(nèi)排出的降水能及時(shí)流走。安好傳感器各部件后，用量杯量取一定量的清水緩慢倒入盛水器，再查看自動(dòng)站降水記錄，已有降水量數(shù)據(jù)記錄，數(shù)據(jù)之和與用量杯量取的水量吻合，降水異常數(shù)據(jù)恢復(fù)正常。

1.4 氣壓觀測(cè)值異常

當(dāng)出現(xiàn)本站氣壓和海平面氣壓為同一值時(shí)，則應(yīng)檢查地面氣象測(cè)報(bào)軟件中“臺(tái)站參數(shù)”、“氣壓表海拔高度”是否輸入了正確的數(shù)據(jù)；氣壓值不穩(wěn)定時(shí)，檢查氣壓傳感器的接線，以排除接觸不好導(dǎo)致的干擾。

1.5 風(fēng)速值偏大

主要原因是有干擾原所致，可能是風(fēng)速傳感器的傳輸電纜線質(zhì)量下降，特別是外部屏蔽層損壞，同時(shí)還要留意附近是否有強(qiáng)電磁波或雷達(dá)掃描等。在有干擾原的情況下，要及時(shí)更換風(fēng)電纜線或傳感器。

2 日常維護(hù)

2.1 硬件維護(hù)

自動(dòng)氣象站硬件主要包括傳感器、轉(zhuǎn)接盒、采集器、電源、微機(jī)和連接各設(shè)備之間的電纜，在日常維護(hù)過程中主要以檢查為主。

（1）溫濕度傳感器的頭部有保護(hù)罩防止感應(yīng)元件被塵埃污染，每月應(yīng)用軟毛刷清掃防塵罩，不要用手或不清潔的物體接觸溫濕傳感器的護(hù)罩；若發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重污染應(yīng)及時(shí)清掃，對(duì)于不能使用的應(yīng)及時(shí)更換；對(duì)傳感器的濾紙部分，只能用干潔毛刷刷拭，發(fā)現(xiàn)濾紙有污漬或灰塵較多時(shí)要及時(shí)進(jìn)行更換，以免影響相對(duì)濕度數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

（2）檢查氣壓傳感器的通氣嘴，不得有異物和污染。每月應(yīng)把緩沖盒分子篩選取出，將其干燥后再置于盒中，并密封好。

（3）每周或者雨后應(yīng)及時(shí)對(duì)地面溫度傳感器和淺層地溫傳感器的裸地地面進(jìn)行疏松、平整，每周或雨后應(yīng)全面查看地面溫度傳感器的淺層地溫傳感器的埋設(shè)情況，保持地面溫度傳感器1/2埋在土內(nèi)、1/2露出地面。

（4）雨量筒的進(jìn)水漏斗孔易被灰塵、樹葉、草葉堵塞而造成雨量誤測(cè)或缺測(cè)，因此，應(yīng)每月檢查1次，清除灰塵、砂石、雜草等，必要時(shí)可用細(xì)絲將漏斗孔疏通，保證雨水能順利進(jìn)入翻斗。

（5）定期用毛刷清理采集器的灰塵，不要帶電開啟采集器機(jī)箱及接插電纜，不要帶電撤換或安裝傳感器。每天檢查采集器與計(jì)算機(jī)、外轉(zhuǎn)接合的連接是否松動(dòng)與正確，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)或錯(cuò)誤要及時(shí)更正。

2.2 軟件維護(hù)

自動(dòng)氣象站軟件主要包括采集器系統(tǒng)程序、自動(dòng)氣象站監(jiān)控軟件和地面氣象測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)軟件。采集器系統(tǒng)程序在生產(chǎn)過程中已經(jīng)存儲(chǔ)在單片機(jī)中，不需要臺(tái)站日常維護(hù)，但采集器內(nèi)部存儲(chǔ)器在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生大量電子碎片，應(yīng)定期將其清空，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)錯(cuò)誤或無法讀取；自動(dòng)氣象站監(jiān)控軟件和測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)軟件的維護(hù)，主要檢查各類參數(shù)設(shè)置是否正確，經(jīng)常關(guān)注網(wǎng)站關(guān)于軟件升級(jí)或補(bǔ)丁程序下載的通知，做好升級(jí)工作；在計(jì)算機(jī)內(nèi)提前設(shè)置好撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)，并把專用MODEN同電話線連接好放置在適宜位置，保證遇到緊急情況能及時(shí)切換并隨時(shí)接通。

3 小結(jié)

隨著自動(dòng)氣象站業(yè)務(wù)運(yùn)行的不斷深入，自動(dòng)氣象站的故障表現(xiàn)也多種多樣，故障的判斷與處理也相對(duì)復(fù)雜，但只要掌握了判斷與處理故障的基本思路和一些常規(guī)依據(jù)，加上工作積累的經(jīng)驗(yàn)，故障排除速度就會(huì)不斷加快，判斷與處理也會(huì)越來越簡(jiǎn)單。同時(shí)，應(yīng)注意建立完善的技術(shù)檔案，以為故障的判斷與處理提供重要的參考。在平常工作中，要注意加強(qiáng)自動(dòng)站和相關(guān)設(shè)備的保養(yǎng)和維護(hù)，經(jīng)常檢查自動(dòng)站相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，防患于未然，從而確保自動(dòng)站的正常運(yùn)行。