淺談地面自動氣象站傳感器設備維護與保障

周曉虎

地面自動氣象站傳感器的維護和保障關系到自動氣象站能否正常運轉并發揮精準監測作用。本文重點對突泉縣地面自動氣象站氣壓傳感器、溫濕度傳感器、雨量傳感器和風向風速傳感器的維護和保障工作進行總結，并為本地的氣象維護工作帶來積極的促進作用。

自動氣象站是指在某一地區根據需要建設的能夠自動探測多個要素，無需人工干預，即可自動生成報文，定時向中心站傳輸探測數據的氣象站，它由氣象傳感器、微電腦氣象數據采集儀、電源系統、防輻射通風罩、全天候防護箱和氣象觀測支架、通訊模塊等部分構成。能夠用于對風速、風向、雨量、空氣溫度、空氣濕度、光照強度、土壤溫度、土壤濕度、蒸發量、大氣壓力等十幾個氣象要素進行全天候現場監測。可以通過專業配套的數據采集通訊線與計算機進行連接，將數據傳輸到氣象計算機氣象數據庫中，用于生產生活中統計分析和處理。目前突泉縣共有四要素以上自動氣象站共計35個，國家級地面自動氣象觀測站于2009年安裝完成并投入使用，使用設備為北京華云公司生產的CAWS3000型。自動氣象站實現了空氣溫度、相對濕度、氣壓、風向風速、降雨量、地溫等要素自動采集與傳輸。隨著突泉縣近年來自動氣象站數量的不斷增多，為保障設備正常運轉并發揮應有的效益，也進一步增加了氣象設備保障人員的工作量。筆者在內蒙古興安盟氣象部門工作多年，一直從事地面氣象探測設備維護，在日常維護過程中收集整理了當地多年自動氣象站傳感器設備維護與保障過程中常出現的問題與處理方式，為今后設備的維護保障提供了基礎資料。

1自動氣象站傳感器異出現問題與解決辦法

1.1氣壓傳感器

氣壓傳感器（生產廠家：芬蘭VAISALA公司，設備型號：PTB210型）放置在采集箱內，是一款專為戶外惡劣環境設計使用的高性能大氣壓力傳感器，具有串行和模擬兩種輸出方式，可提供50～1100hPa（僅限串行輸出）和500～1100hPa（串行和模擬）兩種量程范圍。PTB210集成了SPH10/20系列靜壓頭，保證了其在任何風況下都可以進行精確測量。維護時必須切斷電源。如出現數據缺測，首先檢查電源是否供電正常，如果供電正常，則查看線路的磨損情況。

1.2溫濕度傳感器

溫濕度傳感器（生產廠家：芬蘭VAISALA公司，設備型號：HMP155型），探頭采用了一個HUMICAP？180R聚合電容薄膜傳感器來測量相對濕度，測量范圍涵蓋0～100%RH。溫度傳感器為一個PRT，測量范圍達到-80～60℃。問題為：出現固定的負數示值或無數值現象。當溫濕度傳感器出現連接線或開關接觸不好時，溫濕度就會出現負數顯示的狀態，這種情況應該是將溫濕度傳感器連線或開關重新連接好，保證接觸無問題;顯示器無溫度值顯示是因為線路呈開路狀態，應將開路的線路重新連接好。

1.3雨量傳感器

雨量傳感器（生產廠家：上海氣象儀器廠，設備型號：SL3-1型）為雙翻斗式，用來測量液體降水量和降水強度的觀測儀器，它由承水器（口徑為20CM）、上翻斗、匯集漏斗、計量翻斗、計數翻斗、過濾網、干簧管等構成。常會出現以下三種故障：不顯示降雨量;降雨量顯示的數值與記錄數據存在誤差;降雨量的計數不穩定等。排除方法：檢查是否有蟲子、樹葉等雜物造成堵塞;查看每個接口的線路有無損壞，有損壞需及時更換新線路，如完整無損，再檢查干簧管是否損壞，發現損壞進行必要的焊接。

1.4風向風速傳感器

風向風速傳感器（生產廠家：中國華云技術開發公司，設備型號：EL15-1A風速傳感器、EL15-2D風向傳感器），由于風向風速傳感器處于10.5米高的位置，它隨時會有遭雷擊的風險，暴露在外的傳感器不停地隨風擺動，易被腐蝕，從而導致風向風速數據的異常。原因為：傳感器損壞;傳感器的支架或線路破損，處理時要用好的組件“代替”壞的組件，如數據顯示正常則代替成功，更換設備時必須斷電操作。

2日常設備維護注意的事項

2.1電源維護

由于自動氣象站為全天24小時不間斷工作，時時刻刻都在進行數據收集、存儲傳輸，所以必須保持有穩定、連續、無干擾的供電狀態。目前，國家級地面自動氣象站的采用的電源為室電與備份的24小時不間斷UPS。應用過程中不可超負荷運行，不能頻繁的開關電源。連接蓄電池（UPS）和采集器線路時，依電線的顏色進行，注意正負極。在對自動氣象站電源維護過程中，要定期檢查采用器電極電源連接線是否牢固，UPS電源供電是否正常，電源的各項指標燈顯示是否正常，若室電與UPS均出現問題，可采用備份發電機作用臨時供電電源。

2.2軟件維護

自動氣象站軟件部分由采集器部分的系統程序、地面氣象測報系統和自動站監控系統三部分組成。按操作規范要求及時更新升級和下載軟件程序，以保證軟件及時升級和自動氣象站的正常工作。在日常維護時，一定要注意時鐘的準確性。自動氣象站時鐘采用的是北京時，要定期檢查采集器時鐘是否準確，要控制采集器時鐘與北京時相差在30秒之內，同時要檢查采集器內部的各種參數的設備是否正常。并及時清理采集器內所收集的數據，避免數據過多而造成軟件的死機現象，在日常維護中并做好數據的備份存儲。

綜上所述，地觀綜合觀測人員對自動氣象站設備的日常維護雖然是常規性工作，較之與人工觀測時代亦發生的較大變化，但同時也提出了更高的要求。不當的操作與維護可能造成相應傳感器設備的損壞。在維護儀器設備時要嚴格按照規范進行操作，進一步增強綜合觀測人員的責任心，使命感。綜上所述，自動氣象站目前已替代了人工觀測，給我們日常監測工作帶來了便利條件，做好傳感器維護和保障工作顯得尤為重要性。技術保障人員要加強責任意識，要不斷積累總結設備的維修與保養經驗。

（作者單位：137400內蒙古興安盟氣象局）