新型自动气象站业务运行问题分析

新型自动气象站业务运行问题分析

沈扬帆

(都江堰市气象局成都都江堰611830)

摘要：本文结合都江堰市气象局使用新型自动气象站的实际，首先简要概况了新型自动气象站，接着分析了新型自动气象站业务运行问题，并提出了有针对性的处理对策，最后给出了新型自动气象站的日常维护，仅供相关部门进行参考。

关键词：新型自动气象站采集系统处理对策日常维护

引言

都江堰市位于成都平原西北边缘，地处岷江出山口。都江堰地跨川西龙门山地带和成都平原岷江冲积扇扇顶部位。市境内地势西北高，东南低。属于中亚热带湿润气候区，四季分明，夏无酷暑，冬无严寒，降水量充沛且气候宜人。自都江堰市气象局安装建设并投入使用新型自动气象站以来，在软件应用、硬件结构和数据处理、存储等方面均得到了增强，再加上可靠性强、准确度高、易于维护和扩展的特点，实现了对气象要素数据的自动化观测、分析和处理功能，在降低工作人员劳动强度的同时，还增强了气象测报的准确率水平。但是，在新型自动气象站业务运行的过程中，经常会有各种气象要素数据异常或观测仪器设备故障问题出现，不利于地面气象测报工作的顺利开展。应加强对新型自动气象站业务运行问题的分析和处理，始终确保新型自动气象站可以正常、高效的运行。

1、新型自动气象站概况

自动气象站一种可以自动观测气象数据的储存设备，主要组成部分是硬件和软件系统。新型自动气象站的硬件系统主要包括有外部总线、采集器、传感器和外围设备。新型自动气象站利用外部总线可以随意扩展和剪裁采集系统；主采集器和终端计算机间可以利用长线对串口数据进行通讯。新型自动气象站的系统软件有两部分：业务应用软件和嵌入式系统软件。可直接选择在终端计算机上安装业务软件，主要功能时对新型自动气象站进行实时监控，同时还能采集、处理和上传气象要素数据。嵌入式系统软件的作用则是管理嵌入式系统和外部设备的运行。

2、新型自动气象站业务运行问题及处理对策

2.1采集系统故障

采集系统的主要作用是检测和处理气象要素数据，其运作情况直接对新型自动气象站的正常运行产生影响，此时需要业务人员做好日常备份工作。采集系统故障主要有以下几点：

2.1.1采集单元故障

采集单元故障的主要表现形式是数据不能正常卸载到计算机；整点采集到的气象要素数据丢失；监控软件运行异常；风向风速、降水量、温湿度等气象要素数据出现缺测或乱码等。雷击等原因造成采集器主板、采集单元或控制面板损毁，电磁干扰造成采集数据失败。业务人员应查看通信软件的参数设置是否正确，借助于手工方式卸载数据，对采集器进行复位操作，一旦发现采集器指示灯闪烁间隔异常，查看交流输入灯和直流输出灯颜色，若两者正常，则说明采集单元故障，应重新维修或更换。

2.1.2通道防雷板故障

通道防雷板故障的主要表现形式是观测到的部分气象要素数值异常。其主要原因是雷击损坏了采集器通信板或防雷管，业务人员可以利用万用表的电阻档对各个通道的连接情况进行检查，查看上下通道或者与别的通道连通情况，若上下不通或者与别的通道相通，则可能雷击损坏了防雷板，可对防雷板进行更换或维修。

2.2温湿度无数据或数据异常

若对温湿度数据进行测量时出现故障，应认真检查各处的接线是否出现虚焊；若湿度数据异常，应查看湿度传感器的所有接地屏蔽是否接触良好；若湿度传感器上无湿度数据，可以输入相应的命令查看原始数据，若不存在，应检查湿度传感器，湿度传感器输出数据时主要是借助于模拟信号，电压值在0~1V之间，对应的湿度值在0~100%之间。利用万用表测量湿度传感器的输出端与大地之间的电压，若电压值不在0~1V之间，则说明是湿度传感器故障，重新更换即可，反之，则说明湿度传感器正常，可能是采集器通道故障或其他原因造成的。若所有的地温同时没有数据显示，则可能是分采、总线或电源故障，应逐一检查；若是单个地温异常或无数据，则可能是温度传感器故障，应单个更换；若更换后仍旧不能恢复正常，则可能是采集器通道故障。

2.3风向、风速无数据

若风向、风速无数据显示，可以输入相应的命令检查采集器上是否显示有该数据，若没有显示，需要对通信系统和电源系统进行检查；若风速数据异常，可以利用万用表测量风传感器输出端与大地之间的电压，若测出的电压值是工作电压的一半，需要重新更换风传感器，反之则可能是采集器通道故障或其他原因；若风向数据异常，可以使用替代法更换风向传感器，更换后查看风向数据是否恢复正常，若正常则说明是风向传感器故障，反之，则可能是采集器通道故障或其他原因。

2.4气压数据异常

新型自动气象站的气压传感器主要是数字输出型，可以借助于串口检查是否有原始气压数据，若没有原始数据，应重新更换气压传感器；若气压值异常，应查看静压管连接是否完好，传感器气嘴口的通畅程度，若静压管和气嘴口正常，则可能是气压传感器异常，需重新更换；若问题仍旧没有得到解决，更换采集器即可。

3、新型自动气象站日常维护

3.1采集器日常维护

加强采集器的日常维护，维护过程中应认真查看采集器的运行指示灯是否异常；查看采集器各个接口与传感器个业务计算机接口的连接情况；每月定期打开采集器机箱，将里面的灰尘、杂物清除干净，查看采集器机箱底部进线孔的密封程度；在夏季到来之前，应将采集器等设备的防雷检测和维护工作做好，保证防雷装置的可用性与合格性。

3.2温湿度传感器日常维护

为了确保温湿度传感器可以正常运行，在日常维护中应在百叶箱内进行，防止因磕碰而损坏敏感元器件。使用细毛刷定期清理干净湿度传感器上的小虫、蜘蛛网、灰尘等。禁止用手直接触碰湿敏电容，在湿度传感器外部安装过滤网，以起到保护作用。还要定期检查温湿度传感器的感应部位同地面之间的距离是否为1.5m。

3.3风向风速传感器的日常维护

每年定期维护一次风传感器，清理风传感器轴承；查看风杯和风向标体能否平稳、灵活的转动；在大风天气结束后应查看风向标的指北方位；雾霾天气下，应将堆积在转动和静止部件内的灰尘清理干净；清洗风传感器滚动轴承应在密封条件下，避免灰尘影响风向风速传感器的运行。

3.4电源系统的日常维护

当前，台站选用不间断电源，大都是铅酸免维护电池，电池使用过程中对电解液的消耗较少，在电池使用寿命内几乎不需添加蒸馏水，需要每个月做好充放电操作。及时将太阳能表面的灰尘和杂物清除干净，查看太阳能连接板线与地线的连接情况，一旦发现问题及时维修，应始终确保新型自动气象站可以正常运行。

结论：

自气象部门投入使用新型自动气象站以来，使得测报工作效率和工作质量均得到了增强，测报人员应对业务知识和新技术加强学习，不断提升自身业务技能，严格按照业务工作规章制度和业务流程的要求进行，以认真负责、科学严谨的工作态度投入到日常观测业务中来，降低观测仪器故障问题和观测数据异常问题出现，不断提升地面测报质量。

参考文献：

[1]盛佳,苏日新.新型自动气象站常见问题及维修维护[J].现代农业科技,2017(3).

[2]邵文东,李伟根,王荟.新型自动气象站常见故障维修与日常维护[J].安徽农学通报,2015,21(07).

作者简介：沈扬帆（1990-09），男，汉族，浙江杭州人，本科，助理工程师,从事天气预报工作