自動氣象站幾個關鍵問題的處理對策

詹宏劍

摘 要 以舞陽縣氣象局CAWS600BS-M型自動氣象站為例，通過這些年的實際應用，簡要介紹了自動氣象站系統構成及工作原理，針對自動氣象站在運行出現的關鍵問題進行了詳細分析，并給出了相關的維修對策。

關鍵詞 自動氣象站;關鍵問題;處理對策

中圖分類號：S232.4 文獻標志碼：B 文章編號：1673-890X（2015）27--02

CAWS600BS-M型自動氣象站可以自動實現對地面各種氣象要素數據的采集、計算、處理、分析、儲存、通訊和打印等一系列功能，使人工讀數誤差得到了大幅度降低，提升了地面測報人員的工作效率，減輕了測報人員的工作強度。始終確保自動氣象站可以正常運行，對于出現的各種故障問題及時進行排除，是保證地面測報業務正常運行的關鍵所在[1]。

1 CAWS600BS-M型自動氣象站系統構成及工作原理

CAWS600BS-M型自動氣象站的主要組成部分包括數據采集系統、主控微機、傳感器、通訊部件及打印機。傳感器主要有風向、風速傳感器、雨量傳感器、氣壓傳感器、蒸發傳感器、地溫傳感器及溫濕度傳感器。

CAWS600BS-M型自動氣象站在進行實時控制和采集處理的過程中是借助于微處理器實現的。感應元件跟隨著氣象要素的變化而發生著變化，在一定程度上改變了相應傳感器的輸出電量值，隨后借助于采集器對數據進行采集，并對采集到的數據進行定標以及線性化的處理，就可以對工程量實現到要素量的轉換，達到控制數據質量的目的;通過預處理作用可以獲得各個氣象要素的實時數據，然后在標準RS232通信口的作用下將實時數據傳遞到計算機內，并在顯示器中顯示出來[2]。計算機會在定時觀測時，時刻計算并處理觀測到的氣象要素信息，還會根據設定的格式生成數據文件在計算機中進行儲存，生成報告電碼，如果對觀測到的各種氣象要素信息進一步加工和處理，可以生成月報表以及年報表，最后根據需要在打印機中進行打印。

2 自動氣象站幾個關鍵問題的處理對策

2.1 觀測到的氣象要素數據不能上傳

首先，需要查看數據傳輸軟件運行是否可以正常運行。此時觀測人員需要強行關閉數據傳輸軟件，其正確的操作方法是將鍵盤上的“Ctrl+Alt+Del”同時按住，就會將Windows任務管理器調取出來，找出沒有響應的數據傳輸軟件并用鼠標進行點擊，然后用鼠標點擊“結束程序”按鈕，接著將數據傳輸軟件重新打開，如果網絡可以正常連接，程序會將數據文件自動上傳或者是借助于其他類型的FTP傳輸軟件，可以提前設置好FTP傳輸軟件的相關運行參數，如果因業務軟件自帶的數據傳輸軟件出現故障不能及時對氣象要素數據進行上傳，此時就可以借助于FTP傳輸軟件通過手動的方法傳輸氣象要素數據。其次，相關人員需要及時對網絡設備進行檢查，查看工作是否異常，查看相關網絡設備。例如交換機、路由器是否可以正常運行，檢查網線是否斷開，有無松動的現象等。最后，可以查看網絡連接的配置是否異常。另外，可以通過電話線路、互聯網等備份線路對各個氣象要素的數據資料信息進行上傳，一定要確保數據文件及時上傳，接著再查找故障原因，并及時對其進行修復。

2.2 濕度數據值出現異常

濕度值出現異常主要表現在2個方面，濕度無數據或數據不準確，當出現這種情況時，觀測人員需要檢查濕度傳感器是否可以正常運行，并安排專人定期進行維護以及保養，這樣做可以及時發現濕度傳感器是否超過維護期以及所有的接地屏蔽措施是否出現安全問題。當濕度傳感器沒有數據顯示時，應先借助于相關命令對原始數據進行檢查，如果沒有原始數據，需要對濕度傳感器進行檢查，在濕度傳感器在對觀測到的濕度數據進行輸出時是借助于模擬信號進行的，期輸出電壓在0～1V，其對應的濕度值在0～100%，對傳感器的輸出端和大地之間的電壓值通過萬用表進行測量，查看是否在測量范圍之內，如果測量的電壓值不在此范圍內，說明是濕度傳感器出現故障，需要重新更換濕度傳感器，如果測量的電壓值在此范圍內，則說明是采集器通道出現故障問題或者是由于其他原因。

2.3 采集系統故障

2.3.1 采集單元故障

在實際的觀測工作中，如果發現不能正常卸載掉計算機內的數據，正點觀測到的氣象要素信息丟失;監控軟件在進入到計算機時出現問題，觀測到的相關氣象要素信息出現缺測或者是亂碼的情況時，則可能是由于采集單元出現故障造成的。通常情況下，由于雷擊等其他原因使采集器主板、控制面板、采集單元等受到損害都會導致采集數據失敗。當遇到這些情況時，需要觀測人員對采集通信軟件中的參數進行檢查，并通過手動的方法對計算機內的數據進行卸載，然后對采集器進行復位操作，如果發現采集器上的指示燈閃爍時間間隔有問題，需要對交流輸入燈以及直流輸入燈進行檢查，如果沒有異常，則可能是采集單元出現故障，此時可以維修或者更換采集單元，就能使問題得到解決。

2.3.2 通道防雷板故障

如果觀測人員發現觀測到的氣象要素信息有一部分出現異常，則可能是通道防雷板出現故障。這種情況出現的原因是雷擊時破壞了防雷管或采集通信板或者是防雷板被擊穿。其相對應的維修對策為：相關人員需要對各個通道的相同情況以及各個通道的上下是否相同借助于萬用表的電阻檔進行檢查，如果各個通道上下不通或者是和別的通道相同，則說明是防雷板出現故障問題，需要更換或者是維修防雷板，反之亦然。

2.4 地溫數據故障

2.4.1 地溫傳感器測量的數據比人工觀測數據偏小

出現這種現象有兩個原因，其一是人工觀測和自動傳感器觀測的對象不同。對于新建成的自動站，在完成校準工作之后很容易出現這種故障，此時只需要將地溫傳感器在地溫場中平衡一段時間或者是重新整理地溫場即可使故障問題得到解決。其二是由于各級連接接線接觸不良或者是地溫傳感器不穩定的情況造成的。如果在對地溫進行測量時發現有一段時間地溫值的上下波動比較大，應對它的波動范圍仔細進行觀察，檢查地溫變送器的接線端是否有松動的情況出現。

2.4.2 個別淺層地溫異常

如果是某一個地溫傳感器顯示的值出現異常，先將地溫傳感器上任意一根黃線和綠線之間的電阻借助于萬用表進行測量，然后再將兩根相同顏色之間的電阻測量一下，計算出兩組電阻的差值。當溫度為0 ℃時對應的電阻值為100 Ω，溫度每升高1 ℃電阻增加0.385 Ω，可以利用此變化大概計算出它的溫度，判斷出是地溫傳感器故障還是地溫變送器故障。如果是地溫變送器出現故障，可以對地溫變送器進行更換，如果問題還沒有解決，可以直接更換整個地溫變送器板。如果所有的地溫值都出現異常，可以將采集器內防雷板上的溫度傳感器和地溫傳感器進行互換，如果溫度值顯示不正常，就說明是地溫傳感器故障，如果更換地溫傳感器后還是異常，則說明是通道問題，直接對防雷板或者是采集器進行更換，即可使問題得到解決。

參考文獻

[1]胡玉峰.自動氣象站原理與測量方法[M].北京：氣象出版社，2004.

[2]孫俊艷.CAWS600BS型自動氣象站常見故障判斷與排除[J].安徽農學通報，2011（10）.

（責任編輯：趙中正）