區(qū)域自動(dòng)氣象站常見(jiàn)故障

畢明林 于躍 劉志鵬 姚維華

摘要： 區(qū)域自動(dòng)氣象站是目前災(zāi)害性天氣監(jiān)測(cè)及預(yù)報(bào)的重要組成部分，隨著建設(shè)時(shí)間的推移，規(guī)模不斷擴(kuò)大，自動(dòng)站故障問(wèn)題也隨之顯現(xiàn)。裝備保障人員在自動(dòng)氣象站的維護(hù)、維修中如何快速找到故障原因、排除故障，保障自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)連續(xù)性和準(zhǔn)確性尤為重要。本文就區(qū)域自動(dòng)站常見(jiàn)故障進(jìn)行了闡述，為以后能夠更好地做好裝備保障工作積累經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：區(qū)域自動(dòng)氣象站；故障；排除；裝備保障

中圖分類號(hào)： P415.12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.13.069

區(qū)域自動(dòng)氣象站能夠?qū)Ω髡撅L(fēng)速、風(fēng)向、降水、溫度等氣象要素進(jìn)行準(zhǔn)確有效地連續(xù)監(jiān)測(cè)，為精細(xì)化預(yù)報(bào)提供詳實(shí)資料，同時(shí)對(duì)提高中小尺度天氣監(jiān)測(cè)和局地災(zāi)害性天氣監(jiān)測(cè)有極大的意義，是實(shí)現(xiàn)氣象基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)代化的關(guān)鍵。通過(guò)近幾年的裝備保障工作，對(duì)區(qū)域自動(dòng)站常見(jiàn)故障進(jìn)行了一些總結(jié)，為以后能夠更好地做好裝備保障工作提供一些經(jīng)驗(yàn)。

1 區(qū)域自動(dòng)站的工作原理及組成

區(qū)域氣象站主要是由傳感器、數(shù)據(jù)采集器、電源部分、通訊模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理部分組成，其工作原理為傳感器感應(yīng)氣象要素值后被采集器采集，感應(yīng)值形成一定報(bào)文格式的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)被保存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)內(nèi)。同時(shí)采集器將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送到通訊模塊，經(jīng)過(guò)GPRS傳輸方式上傳到中心站服務(wù)器上，實(shí)現(xiàn)氣象資料共享，目前區(qū)域站數(shù)據(jù)每10分鐘采集上傳1次。

2 常見(jiàn)故障分析及排除

由于自動(dòng)氣象站長(zhǎng)期處于室外工作環(huán)境中，隨著時(shí)間的推移，極易發(fā)生故障，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，維修的關(guān)鍵就在于怎么確定故障原因，此時(shí)可以把區(qū)域站分為三個(gè)部分：即電源部分、數(shù)據(jù)采集部分和數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸部分。通過(guò)故障現(xiàn)象分析原因，從簡(jiǎn)到繁，采用替換方法排除故障，縮短故障時(shí)間，保證資料的及時(shí)獲取。

2.1電源部分故障

區(qū)域自動(dòng)站采用太陽(yáng)能板對(duì)蓄電池充電，蓄電池為區(qū)域站供電，所以判斷電源故障一般就是太陽(yáng)能板或蓄電池。根據(jù)中心站監(jiān)測(cè)軟件查看電源情況，判斷是否因?yàn)殡娏亢谋M產(chǎn)生故障。在太陽(yáng)能無(wú)法對(duì)蓄電池充電的情況下，四要素站可工作7～15天，有時(shí)自動(dòng)站會(huì)發(fā)生白天運(yùn)行正常，晚上就出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺測(cè)現(xiàn)象，這也是電源故障造成，原因是因?yàn)殡姵匦阅芟陆担姵匕滋斐潆娏坎蛔慊蛱?yáng)能板被遮擋覆蓋，電池充電不足導(dǎo)致故障，此時(shí)如果檢查太陽(yáng)能板無(wú)問(wèn)題，即為電池故障，需要更換電池排除故障。

2.2通信傳輸故障

通信故障包括通信卡故障、通信網(wǎng)絡(luò)故障和通信模塊故障，首先要判斷通信卡是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)，避免因卡費(fèi)停機(jī)造成故障，可通過(guò)撥打該卡號(hào)確定；其次檢查通信卡與卡槽接觸是否良好，可以適當(dāng)清理通信卡接觸點(diǎn)。有時(shí)也會(huì)因?yàn)橥ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)原因造成數(shù)據(jù)無(wú)法上傳，可通過(guò)手機(jī)上網(wǎng)確定信號(hào)是否穩(wěn)定，也有可能是附近有信號(hào)干擾導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定。通信模塊故障較少出現(xiàn)，可以檢查通信模塊指示燈情況確定，如果指示燈閃爍異常或NET不亮，則可能是通信模塊損壞，需要更換來(lái)排除故障。

2.3傳感器故障

2.3.1雨量傳感器故障 雨量傳感器故障率較高，如果發(fā)生其他數(shù)據(jù)正常，而雨量數(shù)據(jù)不正常時(shí)，需要檢查雨量傳感器接線是否松動(dòng)。如若接觸不良需要重新緊固；檢查雨量筒是否被雜物堵塞，如果堵塞需要將雜物清理干凈，同時(shí)對(duì)翻斗和漏斗進(jìn)行清洗；若清洗后依然無(wú)法正常顯示雨量，則應(yīng)對(duì)干簧管兩端進(jìn)行測(cè)量，用表蜂鳴檔測(cè)量干簧管焊點(diǎn)上下兩個(gè)空焊點(diǎn)，翻動(dòng)翻斗時(shí)無(wú)蜂鳴聲則干簧管損壞。

2.3.2溫度傳感器故障 溫度傳感器通過(guò)鉑金屬對(duì)溫度變化使其電阻率發(fā)生變化從而測(cè)量溫度，溫度傳感器發(fā)生故障時(shí)，表現(xiàn)為溫濕度不符合正常范圍數(shù)值。要檢查傳感器接線是否正確，接線無(wú)誤則采用替代法，更換備份溫度傳感器排除故障，并將換下的傳感器重新檢定確認(rèn)是否故障。

2.3.3風(fēng)傳感器故障 風(fēng)向、風(fēng)速傳感器出現(xiàn)故障后，表現(xiàn)為測(cè)量值長(zhǎng)時(shí)間不變或者從未出現(xiàn)過(guò)某個(gè)方位，風(fēng)速值與實(shí)際風(fēng)速偏差很大，出現(xiàn)類似故障時(shí)，首先檢查連線，如連線無(wú)誤，可以通過(guò)萬(wàn)用表檢測(cè)風(fēng)向、風(fēng)速電壓，測(cè)量風(fēng)向信號(hào)線和地之間電壓范圍是否符合0～2.5V，風(fēng)杯停止時(shí)風(fēng)速信號(hào)和地之間測(cè)量值為0或者接近工作電壓。此外還應(yīng)對(duì)傳感器北線進(jìn)行檢查校正。

2.3.4氣壓傳感器故障 當(dāng)氣壓傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，傳感器采集到的數(shù)值會(huì)與實(shí)際數(shù)值存在較大誤差，檢查線路連接是否正常。如果數(shù)據(jù)正常顯示，并且會(huì)發(fā)生變化則證明線路無(wú)問(wèn)題，同時(shí)檢查氣壓通氣管，將其壓通氣管中雜物灰塵清理干凈。復(fù)位氣壓傳感器，檢查氣壓數(shù)值是否正常，如故障未排除則需更換氣壓傳感器。

3 結(jié)論

隨著區(qū)域自動(dòng)氣象站的廣泛應(yīng)用以及嚴(yán)格的觀測(cè)要求，保障自動(dòng)氣象站穩(wěn)定運(yùn)行尤為重要，保障人員不僅要嚴(yán)格按照要求對(duì)其進(jìn)行維修，更要加強(qiáng)日常維護(hù)、保養(yǎng)，在工作中要不斷的積累經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)實(shí)踐中遇到的問(wèn)題，從而能夠準(zhǔn)確熟練的判斷故障，分析原因，以便及時(shí)、準(zhǔn)確的排除故障，保障區(qū)域自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與連續(xù)性。

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作者簡(jiǎn)介：畢明林，本科學(xué)歷，朝陽(yáng)市氣象局，助理工程師，研究方向：新一代天氣雷達(dá)及信息技術(shù)裝備保障研究。