區域自動氣象站運行故障排查及日常維護

摘要：本文結合河南省周口市氣象局各個區域自動氣象站的實際，介紹了區域自動氣象站的組成及運行原理，對區域自動氣象站常見故障排查分析，提出了日常維護建議，以供相關部門參考借鑒。

關鍵詞：區域自動氣象站；運行故障；排查；日常維護

區域自動氣象站主要承擔地面氣象觀測要素時空加密觀測任務，提供高時空分辨率中小尺度天氣監測和區域氣候等觀測數據，能有效提高中小尺度天氣監測和臨近預報水平和能力，可以對全區各地氣溫、雨情及汛情全面準確了解和掌握，在防災減災決策服務中起到重要作用。但是，由于區域自動站均安裝在野外，其安裝高度較高，在野外易受到雷電、大風、強降雨、冰雹等復雜天氣影響，導致區域自動站儀器遭受損壞，造成觀測數據缺測等異常，最終對觀測數據的準確性及穩定性產生影響。因此，積極開展區域自動氣象站運行故障排查及日常維護工作十分必要。

1區域自動站的組成及運行原理

區域自動站由采集器、傳感器、數據系統、供電系統及通訊網絡等部分組成，其中，采集器屬于區域自動站關鍵核心，傳感器包括風向、風速、溫度、濕度、雨量等各要素，硬件組成部分有電源、數據處理口等，用于各類氣象要素數據采集、處理、儲存及上傳。

區域自動站運行原理：主要以傳感器為媒介，將氣象要素數據變成電信號。數據采集器為單片機處理，通常情況下，其主要以線性和定標方式對采集的氣象要素數據進行處理，確保觀測數據可靠性和準確性，完成工程量及要素量轉換。隨后憑借預處理過程獲取各氣象要素準確數據，最后利用通信板塊功能將氣象要素觀測數據順利傳輸至區域自動站中心系統。

2區域自動氣象站運行故障排查

2.1采集器故障排查

區域自動氣象站運行中，可以結合采集器右上方運行狀態燈閃爍狀況對是否存在故障問題進行判斷。如果采集器正常，紅色燈每間隔3秒左右要閃爍一下，如果閃爍異常，會導致采集器程序混亂，影響采集器數據精準性，可以先關閉采集器再將其打開，如果通過分析為采集器故障，則需要及時維修或更換新的采集器。如果傳感器故障，會對采集系統正常運轉發生影響，可先將與采集器相連接的傳感器插頭拔下，近留下供電端，查看采集器是否運行正常。假如采集器能夠正常運行，則需要對傳感器故障判斷。

2.2雨量傳感器故障排查

區域自動氣象站中雨量傳感器可能會因各類原因造成雨量傳感器故障，最終造成信號輸出異常或無信號輸出。若沒有信號數據則可能是因為雨量傳感器漏斗或雨量傳感器翻斗被雜物或小蟲堵塞，清潔翻斗、漏斗中雜物即恢復正常。若信號輸出異常，則可能是因為外用被雜物或泥沙堵塞，及時清理后便解決處理。

2.3溫度傳感器故障排查

如果溫度值異常，就直接對傳感器測量，用測量電阻值及實際溫度比較，如果超出正常值，就要換取傳感器。若溫度數據不穩定，出現間斷性異常等，就要查看接線端是否有虛接或銹蝕，電纜線是否存在破損或被鼠咬，屏蔽線接地是否與相關規范要求相符等。否則要及時更換傳感器、將松動接線連接牢靠。

2.4濕度傳感器故障排查

若濕度數據無變化或存在異常。可以借助萬用表對傳感器供電情況檢測，查看其是否處于正常狀態，依據實際濕度，對傳感器輸出電壓信號查驗，若存在異常狀況，就需要及時更換傳感器；與此同時，要查看傳感器表面是否被灰塵、雜質所污染，若存在，便要仔細擦拭塵埃，對過濾器清潔。如果濕度數據變化不穩定，就需要查看接線是否牢固，若松動了就要將其連接好。

2.5風向風速傳感器故障

風向風速傳感器涵蓋兩類形式，一是風速數據統計存在偏差，小時內的最大風速要大于極大風速。因為在最大風速及極大風速統計時均要憑借主板進行，可忽視傳感器故障，把風傳感器及主板都換為統一廠家。二是風速數據能夠正常顯示，但是風向數據缺測。檢查風向風速傳感器數據線是否斷開，若風數據線正常直接更換風向傳感器。

2.6太陽能電池板故障

區域自動站電力系統重要供電設施便是太陽能電池板，在實際業務中，充電板故障主要分為3類情況：電池板不運作、電池板供電效率持續下降、電池板供電效率始終處于低下水平。電池板不運作主要因素是因為接線處連接故障或電源插頭松動產生；充電板供電效率持續下降是因為電池板長期在外界環境中暴露，板面上有大量灰塵或落葉堆積；電池板供電效率始終處在低下水平可能是電池板故障引起。

3區域自動氣象站日常維護建議

3.1采集器

在維護時，打開采集器機箱，將機箱內的灰塵、雜物等及時清除干凈，同時還要查看采集器機箱內部進線孔密封情況是否完好，對采集器電源交流輸入及直流輸出指示燈及充電指示燈進行檢查，一般狀態下，電源指示燈正常工作時綠燈亮；指示燈在充電過程中紅燈亮，不亮說明已經充滿電。同時還要查看電源線是否破損，接線處是否松動，憑借萬用表檢查交流輸入端的電壓情況，一旦測量的電壓不符合標準范圍內，應及時查找原因。

3.2雨量傳感器

工作人員每月需要定期對雨量傳感器檢查，及時清理濾網上小蟲、灰塵等雜質，以免承水口漏斗出現堵塞而影響到雨量的觀測結果。另外，還可在降水量較少的季節給承水器加上蓋子，在降水天氣發生之前再及時打開。

3.3溫濕度傳感器

溫濕度傳感器維護，主要是清潔溫濕度傳感器防塵罩，常使用軟毛刷清潔防塵罩灰塵。除外還要及時查看防塵罩內是否有蜘蛛網等雜物，避免使用手或臟物體直接接觸溫濕度傳感器防護罩。

3.4風傳感器

工作人員應每年定期對風傳感器的軸承進行檢查，檢查過程中應首先將風向標卸掉，正常情況下，軸可以靈活轉動，沒有噪聲出現。每年也要通過目測的方法轉動傳感器手柄，將風杯卸下，查看中心軸是否可以靈活轉動，沒有明顯的噪聲產生。每年還要對軸承進行密封清洗，還要做好風向標指北方位的檢查和校準。

3.5太陽能電池板

及時清除電池板表面上灰塵。在冬季來臨前，適當調整太陽能電池板傾斜角度，確保太陽能電池板與太陽直射光線垂直，還可少太陽能電池板上積雪厚度及停滯時間，使太陽能電池板供電效率大幅提升。

參考文獻：

[1]黎建春，周楚焱，古秋紅，等.區域自動氣象站常見故障的維護方法[J].氣象研究與應用，2011，32（1）.

[2]盛暉.區域自動氣象站常見故障處理[J].浙江氣象，2009（2）.

作者簡介：胡偉（1988），男，漢族，河南周口人，本科，助理工程師，從事研究方向：地面觀測與區域站維護。