新型自動氣象站常見故障判斷處理與維護

摘 要：以DZZ3型自動氣象站為例，通過介紹新型自動站的設備組成，重點探討了其運行過程中可能出現的常見故障，并提出相應的判斷、處理方法，以保障自動氣象站的正常運行。

關鍵詞：新型自動站；常見故障；判斷處理；日常維護

DZZ3型自動氣象站是一種集氣象傳感技術、總線式數據采集技術、微機與通訊技術為一體，能夠實時對大氣溫度、濕度、氣壓、風向、風速、降水、地溫、蒸發等氣象要素進行全自動觀測，是目前我國自動氣象站的重要組成部分。系統主要由數據采集系統、傳感器、電源部件、數據傳輸模塊四部分組成，主要功能有采集功能、管理功能、系統監控。新型自動氣象站的出現，大大解放了氣象觀測人員的勞動力，有效地提高了氣象探測數據的準確性和及時性，但要確保觀測數據的不間斷采集、傳輸，在加強設備日常維護的同時，還需掌握其常見故障應急處理方法。

1 現場判斷故障的原則、方法和步驟

新型自動氣象站故障類別主要有：氣象要素測量性能下降、自動站工作不正常和業務測報錯誤等三類；判斷故障基本原則有：安全原則、邏輯原則、分解原則、替代原則、記錄原則；基本方法有：替代法、測量法、顯示采集器實時信息法。當自動站出現氣象要素值異常時，一般在現場判斷故障可按下列的流程進行（見圖1）。

2 新型自動站常見故障判斷處理與維護

在新型自動氣象站運行過程中，當發現氣象探測數據有異常情況時，應按照“電源系統——采集器——傳感器——通信模塊”的順序逐一進行判斷、處理。

2.1 電源系統故障的判斷與處理

當新型自動站電源Run指示燈不亮時，可按圖2流程判斷故障點，在此過程中，需要用萬用表進行檢測。

（1）測量采集器的輸入電壓：拔下采集器的電源輸入端子，使用萬用表直流檔檢測輸入端子的正負間電壓，如果為零，則表明系統電源故障，檢查充電控制器；如果在10.8至14.4V間，則采集器內部電源損壞，需要更換采集器。（2）測量充電控制器輸出電壓：當無直流輸出時，用萬用表交流750V檔檢測市電，如果市電不正常，則判斷外部電源故障；反之，初步判斷充電控制器損壞。用萬用表的直流檔檢測蓄電池電壓（10.8-14.4V），如果電壓輸出正常，則判斷充電控制器損壞，更換充電控制器；反之，更換蓄電池。

2.2 傳感器常見故障判斷處理與維護

2.2.1 溫度傳感器故障判斷處理與維護。溫度傳感器是承擔氣溫和地溫探測的主要部件。當觀測數據異常時，判斷其故障點，首先要斷開電源，在采集器中找到相應的傳感器接線端子，檢查其電纜線的擰緊程度，再將采集器與溫度傳感器完全斷開，用萬用表短路檔分別測量“*”與“+”及“-”與“G”端，查看是否為正常的短路狀態，并用數字萬用表200Ω檔測量其“+”與“-”端的電阻，查看阻值的正常范圍（80-140Ω）。如果所測量的結果有一不符，則判斷溫度傳感器損壞，需要更換新的。在日常工作中，氣象觀測員應著重加強對地溫傳感器的維護，在強降雨、降雪天氣過后，一方面應及時松土并將土壤與傳感器的周圍壓實，使之密切結合；另一方面還應注意查看套管是否進水，如果傳感器管壁有水，要及時清除，否則可能會引起地溫數據突變，造成探測數據異常。

2.2.2 濕敏電容傳感器故障判斷處理。濕敏電容傳感器是完成濕度探測的主要部件。當觀測數據出現異常時，故障判斷應在帶電情況下檢測。首先檢測相應的連接電纜線是否擰緊，再將傳感器連接電纜線上標有“+”、“-”的導線從端子上擰下，用萬用表直流2V檔測量兩端電壓，查看其值是否在0-1V之間，若大于1V，則可判斷濕敏電容傳感器損壞，需要更換新的。

2.2.3 風向風速傳感器故障判斷處理與維護。風向、風速傳感器的故障判斷，同樣需在帶電情況下檢測。當風向、風速數據出現異常時，應在采集器中找到與風向、風速相連接的端子，并查看其線纜的擰緊程度，再將風向、風速傳感器線纜上分別標有“D0-D6”和“C2”的導線從端子上擰下，用萬用表直流20V檔分別測量：（1）把“D0-D6”對地端電壓值大于3.5V的標為1，低于1V的標為0，并排成7位格雷碼，查轉換表對應的風向值后，與實際值作比較，從而判斷風向傳感器是否正常。（2）在風杯轉動的情況下，測出的“C2”端對地平均電壓，其值應在2.2V左右波動，否則可判斷風速傳感器故障。在日常工作中，風向風速傳感器容易出現故障，主要表現在風向傳感器軸承銹蝕或被灰塵堵塞、結冰卡住。因而，每隔一段時間應進行清除灰塵、涂抹潤滑油，以確保其轉動靈活；在低溫雨雪冰凍季節，在風速不大時，由于結冰，風杯還可能會被凍住；在雷暴多發季節，傳感器還可能遭受雷擊而損壞。為此，氣象觀測員應加強儀器的季節性巡查，以便及時發現問題，及時處理。

2.2.4 稱重降水傳感器常見故障判斷處理與維護。稱重降水傳感器是自動探測降水量的主要部件。當發現降水傳感器探測降水量出現異常時，應先查看傳感器運行指示燈，在工作正常狀態下，表現為“1秒亮、1秒暗”，否則，應測量其工作運行直流電壓，測值應為9～15V，如果不符，則處理單元損壞，需更換處理單元。在日常工作中，稱重降水傳感器的承水口是否被堵塞應列入經常性檢查，在雷電多發季節還應加強對降水傳感器防雷安全檢查，在降雪時應注意查看承水口是否被雪覆蓋堵塞。此外，在每年春季和冬季還應分別對盛水桶進行清空、清洗維護。

3 結束語

氣象觀測員除做好各項觀測儀器設備和測報業務軟件的日常維護工作外，還應加強學習并熟練掌握新型自動氣象站常見故障判斷和應急處理技術，以確保氣象探測數據不間斷采集、傳輸。

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