自動氣象站常見儀器故障分析及維護(hù)維修

摘要：本文主要結(jié)合新疆莎車縣氣象局自動氣象站運(yùn)行實(shí)際，首先對常見儀器裝備故障進(jìn)行分析，并給出了自動氣象站儀器維修處理方式，昀后給出幾點(diǎn)自動站儀器日常維護(hù)建議，以供相關(guān)人士參考。

關(guān)鍵詞：自動氣象站;儀器故障;維護(hù)維修

引言

近年來，隨著社會的發(fā)展以及氣象科技的快速發(fā)展，我國各個地區(qū)氣象業(yè)務(wù)現(xiàn)代化建設(shè)也保持高質(zhì)量高效推進(jìn)，地面氣象觀測業(yè)務(wù)已經(jīng)全面實(shí)現(xiàn)自動化開展，各地紛紛采用現(xiàn)代化自動氣象站。自從新型自動氣象站運(yùn)用以來，不但提升了氣象觀測效率，節(jié)約了人力資源，而且所采集到的氣象要素數(shù)據(jù)也更為完整、準(zhǔn)確，為天氣預(yù)報、農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)、氣候研究等各類氣象業(yè)務(wù)工作的開展提供了特別可靠的參考資料。但與此同時，自動氣象站需要 24h連續(xù)不間斷運(yùn)行，自動氣象站儀器儀器設(shè)備本身在長時間運(yùn)行中會出現(xiàn)一定的損耗，若維修維護(hù)不當(dāng)會導(dǎo)致自動站儀器也出現(xiàn)一些故障問題，進(jìn)而影響到氣象觀測業(yè)務(wù)的正常開展 [1]。因此，本文為確保自動氣象站的穩(wěn)定運(yùn)行，重點(diǎn)對自動站常見儀器故障進(jìn)行分析以及維修處理，并針對自動氣象站維護(hù)管理工作給出了一些建議。

1自動氣象站氣象儀器裝備故障分析及維修處理

1采集器故障

1.1采集單元故障

當(dāng)新的自動氣象站投入運(yùn)行時，如果發(fā)現(xiàn)某些氣象要素數(shù)據(jù)丟失或出現(xiàn)亂碼;觀測數(shù)據(jù)已卸載至計算機(jī)，且觀測數(shù)據(jù)異常;整個點(diǎn)觀測數(shù)據(jù)丟失;監(jiān)控軟件異常 [2]。此時，基本上可以將其確定為采集單元的故障。通過分析故障原因，主要有以下幾種原因：電壓異常對采集單元、采集器的控制面板和主板造成不同程度的損壞，供電不穩(wěn)定或者雷電中的電磁干擾會使數(shù)據(jù)獲取失敗。為了盡快消除故障，工作人員需要仔細(xì)檢查通訊軟件的參數(shù)設(shè)置，手動卸載數(shù)據(jù)，并復(fù)位采集器。如果指示燈的閃爍間隔異常，則應(yīng)仔細(xì)觀察交流輸入燈和直流輸出燈的狀況。如果它處于穩(wěn)定狀態(tài)，則很可能是采集單元出現(xiàn)故障，需要及時維修專業(yè)人員或直接用新儀器進(jìn)行更換。

1.1.2通道防雷板故障

一般而言，自動氣象站的防雷板故障會導(dǎo)致某些氣象要素異常。根據(jù)業(yè)務(wù)經(jīng)驗可以知道，造成此故障的主要原因是雷電及強(qiáng)力破壞，即雷電擊中采集器通信板或雷電保護(hù)管，導(dǎo)致這些部件損壞和螺絲儀等不恰當(dāng)工具使用時受強(qiáng)力導(dǎo)致?lián)p壞。工作人員可以借助萬用表的電阻文檔檢查每個通道的連接狀態(tài)，并認(rèn)真檢查上下通道或其他通道之間的連接狀態(tài)。如果上下通道未連接或未與其他通道保持暢通，則基本上可以確定這是雷擊損壞防雷板故障，需要及時維修或更換新部件。

1.2風(fēng)傳感器故障

在氣象站的儀器設(shè)備操作中，許多地方的風(fēng)向和風(fēng)速傳感器會出現(xiàn)故障。員工需要仔細(xì)檢查和分析，然后采取針對性的維修處理措施，確保儀器的正常運(yùn)行。檢查風(fēng)傳感器是否存在故障時，可以將相應(yīng)的命令輸入到采集器中，以觀察是否有風(fēng)向和風(fēng)速數(shù)據(jù)。如果不存在，則需要檢查風(fēng)傳感器的供電設(shè)備并檢查傳感器的輸出信號。風(fēng)速傳感器和地線之間的電壓值可以借助萬用表進(jìn)行測量。一般來說，風(fēng)杯的電壓是工作電壓的1/2。如果測得的電壓值不在標(biāo)準(zhǔn)值之內(nèi)，則風(fēng)速傳感器出現(xiàn)故障的可能性更高，應(yīng)及時進(jìn)行維修。相反，如果測得的電壓值處于正常狀態(tài)，則應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行調(diào)查，直到解決故障問題為止[3]。對于風(fēng)向傳感器的故障，如果單獨(dú)判斷故障問題，往往會增加工作難度。此時，可以選擇替換法，即使用新的風(fēng)向傳感器更換現(xiàn)有設(shè)備，觀察是否可以有效解決問題。如果故障已消除，則可以將其診斷為風(fēng)傳感器故障，并且需要安排人員進(jìn)行維護(hù)或及時更換儀器。

1.3氣壓傳感器故障

通常而言，若氣壓傳感器發(fā)生故障，則有必要及時切斷系統(tǒng)電壓，以防止故障問題蔓延。如果氣壓值的穩(wěn)定性差并且波動十分大，則工作人員此時必須仔細(xì)檢查氣壓傳感器的連接狀態(tài)，以觀察是否有異物堵塞通風(fēng)孔。如果以上條件均處于正常狀態(tài)，則說明氣壓傳感器故障，需要及時維修或更換。若氣象觀測業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)缺測，那么就要認(rèn)真查看氣壓數(shù)據(jù)是否可以在采集面板上正常顯示。同時，應(yīng)仔細(xì)測量電源電壓。如果電源電壓正常且氣壓數(shù)據(jù)仍不能正常顯示，則可以判斷為氣壓傳感器故障，應(yīng)安排專業(yè)保障人員盡快維修或更換。

1.4雨量傳感器故障

如果雨量傳感器數(shù)據(jù)記錄在自動站的雨量傳感器運(yùn)行期間顯示異常，則應(yīng)安排工作人員仔細(xì)檢查雨量傳感器。檢查雨量傳感器內(nèi)部是否有堵塞物，并清除堵塞物。另外，有必要仔細(xì)檢查翻斗的性能以觀察其是否變形。如果通過檢查發(fā)現(xiàn)變形問題，則需要盡快更換零件。如果雨量傳感器沒有故障，則需要仔細(xì)觀察與雨量傳感器相連的電纜電路，信號系統(tǒng)和簧片開關(guān)，以觀察其是否可以穩(wěn)定工作。發(fā)生故障時，需要及時安排維護(hù)支持人員進(jìn)行維修或更換新的雨量傳感器，以確保雨量傳感器可以穩(wěn)定運(yùn)行。

2自動氣象站氣象觀測儀器的維護(hù)管理

2.1采集器的維護(hù)

作為新型自動氣象站的核心組件，采集器在觀測業(yè)務(wù)中起到十分關(guān)鍵的作用，所以需要應(yīng)特別注意該儀器的日常維護(hù)，嚴(yán)禁員工在采集器上放置雜物。清潔時，請使用軟刷處理以避免損壞儀器。還需要不時觀察采集器指示器的運(yùn)行狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)問題，就需要及時維修，確保儀器的穩(wěn)定性[4]。雷電經(jīng)常在春季和夏季發(fā)生，所以每年雷暴時節(jié)來臨前各氣象站有必要第一時間對自動站設(shè)備的防雷裝置進(jìn)行測試，以確保防雷裝置的布局和接地電阻值滿足防雷要求，避免采集器和其他設(shè)備被雷擊，確保觀測業(yè)務(wù)的正常開展。此外，還要經(jīng)常檢查采集器及部分傳感器上各接線端子的工作狀態(tài)，確保接線端子線路連接牢固穩(wěn)定，檢查 CAN線電阻并接狀態(tài)，避免出現(xiàn) CAN線電阻丟失或異常導(dǎo)致通信失敗、數(shù)據(jù)缺測的故障，發(fā)現(xiàn)故障時及時配備或更換相應(yīng) 120歐姆電阻接入修復(fù)。

2.2風(fēng)傳感器的維護(hù)

對于風(fēng)傳感器的軸承，工作人員每年至少需要清潔一次，因為防塵罩位于滾動軸承的兩側(cè)，因此在清潔過程中請勿卸下防塵罩。平時，還應(yīng)注意風(fēng)杯和風(fēng)向標(biāo)是否靈活、穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。在復(fù)雜天氣（例如雷暴、強(qiáng)風(fēng)、大雨）之后，需要檢查風(fēng)向標(biāo)是否朝北，并且必須正確校準(zhǔn)風(fēng)向標(biāo)以確保風(fēng)傳感器的可靠性。

2.3氣壓傳感器的維護(hù)

為了盡可能避免氣壓傳感器受到大氣氣流的不良影響，打開機(jī)柜門時需要注意，要求確保靜壓氣孔的通暢度，以防止其被灰塵，雜質(zhì)以及其他物質(zhì)阻塞。與此同時，還需要檢測氣壓傳感器的電源電壓，以防止由氣壓引起的大氣壓波動而影響到觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量。

2.4雨量傳感器的維護(hù)

工作人員需要維護(hù)雨量傳感器，并仔細(xì)檢查雨量傳感器組件中是否有灰塵、樹葉、蟲漬和其他雜質(zhì)。清潔和維護(hù)儀器時，請使用軟刷清潔儀器，并且不要用手直接接觸內(nèi)壁，以免由于附著力而對降雨觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性產(chǎn)生不利影響。另外，有必要確保器口的完好性以及干簧管性能的穩(wěn)定性。

3結(jié)語

綜上所述，科技時代下新型自動氣象站應(yīng)用十分普遍，推動了氣象觀測業(yè)務(wù)自動化發(fā)展進(jìn)程。氣象觀測業(yè)務(wù)的開展越來越離不開自動站觀測儀器。所以一旦自動站觀測儀器發(fā)生故障，勢必會對觀測業(yè)務(wù)的順利開展造成不利影響。因此，各級氣象臺站工作人員均需要高度重視自動氣象站觀測儀器故障分析、維修處理以及維護(hù)管理工作，要始終確保自動站氣象觀測儀器的穩(wěn)定運(yùn)行，這樣才能進(jìn)一步提升氣象觀測業(yè)務(wù)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]李花河，王明漢.新型自動氣象站的常見故障及日常維修維護(hù)[J].時代農(nóng)機(jī)，2015，42（7）.

[2]崔日權(quán). 新型自動氣象站的常見故障分析及維修維護(hù)[J].北京農(nóng)業(yè)，2015（15）：141-142

[3]李立兵.新型自動氣象站儀器設(shè)備運(yùn)行故障及維修維護(hù)[J].時代農(nóng)機(jī)，2018，45（1）：104-105.

[4]楊正軍，劉婷，羅勇.新型自動氣象站儀器設(shè)備保障及維護(hù)[J].低碳世界，2017（16）：16-17.

作者簡介：唐斌智（1985.11）男，漢族，甘肅省天水市秦安縣人，本科，助理工程師十一級，從事綜合氣象觀測工作。