自動氣象站雨量傳感器運行故障及維修維護

哈斯高娃

摘 要：隨著科技水平的不斷進步，用于觀測自然氣候環境的設備也是越來越先進，現在，我國對于自動氣象站的建立與應用逐步增多，既減少了氣象工作人員的工作量，又增加了氣象觀測的及時性和準確性，但是在自動氣象站運行過程中發生的事故也不少，本文主要針對自動氣象站雨量傳感器運行故障以及相關的維修維護進行討論分析，減少自動氣象站的運行事故，增加其對氣象監測的準確性，時效性。

關鍵詞：自動氣象站;雨量傳感器;運行故障;維修維護

氣象觀察檢測記錄資料來源于氣象觀測站的雨量傳感器，傳感器的記錄的數據是否準確決定氣象站的服務質量。雨量傳感器是氣象站的重要組成部分，主要功能是對降水量和降水強度變化，為天氣預報工作提供關鍵準確測量的作用，雨量傳感裝置的維護和維修也是非常棘手的問題，在平時要加強指導操作和維護人員對相關儀器的操作和維護知識學習。地面觀測規范和氣象站業務規章制度要求臺站校準氣象傳感器，校準和維護傳感器的工作是為確保設備精準正常工作的重要環節。自動氣象站的降雨量是由地面監測傳感器來監測數據的設備，一般常見的是翻斗型雨量集水器，它的組成是由翻斗、干簧管、調節螺絲和集水箱等組成。在監測過程中，翻斗執行間歇性翻到動作帶動信號開關發出脈沖信號傳輸到前臺，降水由集水器收集（集水器橫截面積2000m2），集水器下方連接一圓形漏斗引流雨水到翻斗，當雨量達到臨界值時翻斗翻到，磁力閥工作復位翻斗繼續工作，脈沖送出，每次循環相當于0.1毫米的降水量。自動氣象觀測站常見的問題有數據傳感器故障不能采集下載、降水量數據異常、溫度濕度無數據或數據顯示異常等。

一、雨量傳感器故障及維修維護

1.數據傳感器故障

數據傳感器故障主要由信號連接不正常造成，原因在于定期維護不到位和接頭損壞造成，解決方法主要在于日常保養，做到定期檢查和定期清理，在雨前也要做一次檢查，同時確認采集器和傳感器設備上的插頭和電源保持有效的連接，防止中途斷電導致氣象站測量數據丟失。做到發現可疑即刻修理更換，防止數據信號上傳故障影響終端下載數據。

2.采集單元故障

設備在正常工作中有時也會出現采集單元故障，在數據積累過多時需要卸載一些數據，部分數據不能正常卸載或出現新數據亂碼和卻缺少，監控軟件不能正常運行，這種問題有可能是雨天雷擊或電磁干擾造成采集單元、設備主板或采集主板發生故障。主要的解決方法就是將這些原因引起的故障可以通過逐一排查，找到故障原件，進行維修和更換處理，確保設備正常運行。更換新傳感器后，需嚴格對新雨量傳感器進行反復校驗比對，尤其是在新雨量傳感器第一次使用時和大雨和大雪天氣尤為重要，避免發生新雨量傳感器與原雨量傳感器數值發生偏差，造成測量誤差。

3.降水量異常

降水量異常主要發生在集水器漏斗通道堵塞，自動站雨量集水器常年裸露在外，雜物、昆蟲、淤泥等導致漏斗通道上方過濾網堵塞，排查漏網和漏斗等部位是否有雜物及異物堵塞的情況，檢查集水器水箱內是否有雜物造成水箱內集水不能沿漏斗排出，在日常維護和降雨前都要檢查，如發現漏網堵塞或破碎都要進行及時清理和更換，防止測量數據不準確，造成降水量數據異常。

除此之外，每周必須要檢查一次翻斗和干簧，保證翻斗和干簧性能流暢，無卡頓現象。檢查雨量傳感器頂端是否有變形，翻斗是否平穩及器口是否與漏斗口垂直。如發現翻斗轉動有卡頓失靈現象要及時清洗軸承，如發現軸承破碎需及時更換。切忌不能在軸承上添加機油。在降水較少的季節或無降水發生期間，要在集水器上方加裝一個蓋子，防止異物和粉塵堆積集水器內，再發生降雨前將蓋子打開。

有時還會出現在無下雨天氣確有雨量記錄，造成這種原因的一般情況下有以下幾點：（1）清洗集水箱，（2）清洗傳感器，（3）線路連接錯誤翻斗運行，（4）傳感器固定不牢，（5）人工調試設備。如發現以上這些數據記錄，需及時清除這些數據，避免發生誤判。

二、自動氣象站雨量傳感器運行故障及維修維護

自動氣象站數據顯示異常實際是在運行階段，監測到的數據不能顯示，主要發生在終端設備上的問題，檢查軟件是否出現問題，終端信號接口是否有連接不暢，是否有人為操作不當。

溫度濕度顯示數據異常時（間斷顯示），主要排查各連接線處是否焊接正常和接地連接是否正常，如有虛焊點和接地不良會導致觀測濕度出現異常。如果數據沒有顯示，查看濕度傳感信號器，檢查傳感器輸出電壓是否在測量值范圍內，如不在標準值范圍內，表明傳感器發生故障，及時進行檢修或更換處理。

自動氣象站在維修和維護時要及時關閉電纜線開關，避免不合理操作致使數據異常，維修和維護時應小心謹慎，避免出現差錯損壞儀器，維護后需確認現場，無異議后在接通電源。如遇到災害性天氣如強風、沙塵暴、雷暴等惡劣天氣，應采取提前防護措施，避免惡劣天氣對傳感器造成損害，過后要及時檢查維修，確保正常運行，降低事故率，提高觀測質量。另外，根據多年經驗，無規則計數故障屬于特殊故障，很少發生，但機械設備使用時間過長反復摩擦接觸時這種故障發生的機率會升高，并且此類故障不容易排查，所以在校對和維修過程中要注意。

三、結語

自動氣象站在運行過程中使用了大量不同類型的傳感器，包括溫度濕度傳感器和雨量傳感器，因此在日常工作中要做好這些傳感器的維護工作，做到定期檢查、定期維護、定期保養及定期檢修，及時排查隱患，對檢查結果進行系統分析，消除安全隱患，確保傳感器正常有效的工作狀態。就目前社會發展形勢來看，市面上已經出現很多天氣預報軟件，包括2345天氣預報、騰訊天氣預報、新浪天氣、彩云天氣、最美天氣等等，同時各大互聯網平臺也都有天氣板塊專欄。因此，充分利用網絡資源，整合信息渠道，借助大網絡平臺和公司力量，能充分降低氣象災害。