自動氣象站日常維護和常見故障處理

孫志廣

（鶴壁市氣象局，河南 鶴壁 458030）

自動氣象站日常維護和常見故障處理

孫志廣

（鶴壁市氣象局，河南 鶴壁 458030）

本文通過對自動氣象站采集器、溫濕傳感器、風傳感器、地溫傳感器和雨量傳感器等等常見故障與處理情況進行分析，確保測報質量穩步提高，同時為氣象測報人員對儀器的日常維護和故障處理工作提供指導。

自動氣象站；日常維護；儀器故障；分析處理

對自動站的日常維護是保障自動站正常運行的必要條件，在這里對采集器、電源系統和傳感器等日常維護、注意事項以及一些常見問題進行介紹。

1 自動氣象站基本原理

自動氣象站一般是能自動進行氣象觀測與資料收集、傳輸氣象要素值的變化情況，通過微處理器進行實時控制和采集處理的。氣象要素的變化使得各個傳感器的感應元件產生不同的變化，并輸出不同的輸出的電量，通過數據采集器的線性和定標對這種變化處理，實現工程量到要素量的轉換；再經過控制系統預處理，變換成各種氣象要素的實時值，然后由通信系統傳送到主控微機中，實時顯示。

2 傳感器

2.1 傳感器的定義

能感受到氣象要素的變化并按一定的規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置被稱為傳感器，一般由敏感元件和轉換器兩部分組成。

2.2 傳感器的維護與故障分析處理

1）風的日常維護。（1）要清除積聚的污垢，防止嚴重污染，影響轉動部件與靜止部件之間的縫隙。（2）儀器工作時間長了，軸承會出現磨損，影響風杯靈敏度。此時，應該不定期的對軸承進行檢查，確保轉動靈活，無明顯噪聲。

2）故障分析與處理。（1）沒有或數據不準確原因分析：檢查風線連接防雷板是否良好；檢查信號是否有輸出，是否在正常范圍內：即防雷板標號15端與16端之間的供電電壓值是否在12V左右；14端與16端之間（風速信號）的電壓值是否正常，17端與16端之間（風向信號）的電壓值是否則在正常范圍內。

3）溫濕度傳感器的常見問題［1，2］。

（1）空氣溫度值異常的處理。①取下溫度傳感器，用萬用表量取標號1，2任一端與3，4任一端之間的電阻值是否在80Ω-120Ω之間。②用量取標號1與2端、3與4之間的電阻值是否在1—8Ω之間。③注意百葉箱內傳感器與接線的接觸是否良好。如果，以上檢測結果都不符合要求，則應更換溫度傳感器。

（2）空氣溫度缺測或者溫度值-24.6度不變。此故障一般為傳感器溫度信號線接觸不良或斷線所至；按故障1中，第1、2項所列方法量取電阻值檢查。

（3）相對濕度值超差或者缺測。①當相對濕度值超大或者缺測時，可以取下濕度傳感器，檢查信號插頭第5腳與防雷板第7腳之間的電壓是否正常（正常值為0～1V）。②用萬用表測量防雷板6，7腳之間電壓是否為12VDC左右，以及接頭是否有接觸不良的現象。否則更換濕度傳感器。

4）雨量傳感器的日常維護。定期檢查漏斗通道中是否有雜物，及時除去污物并清潔濾網，漏斗表面可用中性洗滌劑清洗，注意清洗后不能用手觸摸翻斗內部。

（1）雨量差值過大故障分析。①用量杯量取10mm水緩慢注入雨量筒承水器，對雨量計進行校正，檢查降雨量是否顯示為10mm。②雨量桶是否堵塞，導致雨量無法正常流入盛水翻斗。直接用手翻動計數翻斗，測量輸出信號，查看導通次數與翻動次數是否一致，否則更換干簧管。

（2）雨量數據為0。①打開雨量桶，檢查翻斗翻動是否良好。②檢查插頭連接處是否有虛接，線路是否斷路。③檢查干簧管是否正常，用手翻動計數翻斗，用萬用表電阻導通檔直接量取輸出信號。

5）地溫傳感器的日常維護［3］。定期檢查草溫、表層、淺層溫度安放位置，保證地面疏松、平整，與觀測場整個地面相平，沒有雜物。

（1）常見問題。地溫出現的故障現象在監測數值上表現為個別、多個或全部地溫值紊亂，如：-24.6度、偏高偏低或沒有數值。導致故障的原因有表頭進水、線纜斷、采集器故障、其他系統對其影響等。當地溫出現故障時，首先檢查是多個或全部的地溫都不正常，還是個別地溫顯示不正常。

如果是個別地溫顯示不正常，通過檢查與不正常記錄對應的地溫傳感器即可。如果該傳感器正常，且更換相應的開關芯片后仍然不能排除故障的，維修或更換地溫變送器板。

如果地溫顯示的全部不正常，可把空氣溫度傳感器1—4插入與地溫對應的防雷通道，觀察兩者的顯示值是否一樣，否則，檢查相應的防雷通道，通過維修或更換防雷板故障不能排除時，最后維修或更換地溫采集器。

如果防雷通道及采集器沒有問題，那就將地溫傳感器換回原通道（18—21），逐個檢查地溫傳感器，發現有問題的就維修或更換傳感器，要是傳感器都正常，那么就逐個更換開關芯片，最后，檢查維修或更換地溫變送器板。

（2）出現地溫間歇性的不正常。這是地溫變送器受到干擾或者傳感器與地溫變送器的接線端松動，排除干擾或擰固連線即可。

（3）地溫輸出值均為-24.6℃。這種故障的出現有幾種可能：①地溫變送器電路板故障所至，檢查時可將地溫傳感器信號插頭取下（防雷板18～21端口），并將空氣溫度傳感器插頭（防雷板1—4端口）取下，插入地溫傳感器插座內，如顯示正常則可能采集器故障，如顯示不正常溫度變送板故障。②地溫變送板到采集器之間的信號線斷路，線纜可能有被鼠咬。③溫度芯片單路壞也會引起這種現象。

3 采集器的日常維護

1）定期用毛刷清理采集器的灰塵，及時清理機箱內的雜物，保證底部進線孔密封完好。

2）定期檢查里面的交流輸入指示燈、直流輸出指示燈、充電指示燈是否正常。

3）注意不要帶電拔插、更換各種接線插頭，更不能帶電撤換或安裝傳感器。如果采集器發生故障，只要對相應部分做單獨維護即可。

4）每年對接地電阻進行檢測，確保防雷設施性能良好。

5）采集器常見故障分析與處理。

6）采集器工作指示燈。

采集器右上角有一工作狀態指示燈，指示燈為紅色閃爍狀態表示工作正常，一般閃爍間隔約為3秒。

正常情況下采集器工作指示燈每三秒閃一次，如果不亮，原因可能是供電問題，檢查采集器供電和DY-01電源輸出是否正常；

閃爍時間不對可能是采集程序錯亂，也會影響采集數據，通常重新啟動數據采集器即可。（2）采集器串口.

采集器采用標準232串口，正常情況下數據通過串口發送到計算機；如果串口不正常，一般是因為雷擊或者較強的干擾源影響采集器內部芯片損壞，導致串口不能正常通訊。

可以用超級終端或串口助手等軟件進行測試判斷。

4 DY01電源常見問題

4.1 電源直流輸出指示燈不亮或者閃爍

1）檢查保險是否損壞，若損壞則更換保險管（2A）。

2）用萬用表直流20VDC檔測量蓄電池電壓（注意正負極）；若電壓低于10VDC，更換蓄電池（位于采集器內機殼內）。

3）檢查交流輸入指示燈是否亮、交流輸入指示燈旁的交流輸入端有無17VAC；否則檢查市電輸入及空氣開關是否正常。

4）若保險管、交流輸入及蓄電池電壓都正常，可判斷是電源板出現故障，需更換DY01電源。

4.2 電源交流指示燈不亮

檢查位于交流輸入指示燈旁的交流輸入端是否為17VAC；或市電輸入及空氣開關所處位置是否在“ON”。

4.3 電源充電指示燈長亮

電池電壓偏低，無法有效充電，需要更換電池.

5 結束語

氣象觀測業務人員要做好自動氣象站運行的監控工作，定時巡視電源系統及采集器的工作狀態是否正常，各通訊電源信號端有無松動、中斷、損壞，以便及時發現設備故障，排除故障，從而保障自動站設備的正常運行，進一步為科學研究提供準確的、有代表性的氣象數據。自動站一旦出現故障，業務員一定要沉著，分析故障原因，加快故障檢測維修過程，確保氣象數據的完整性、準確性。

加強自動氣象站知識的學習，不斷總結經驗，努力提高設備維護能力和故障的處理能力，保障自動氣象站的正常運行。

［1］閆愛英，王曉靜，楊啟峰.CAWS600系列自動氣象站的維護［J］.現代農業科技：2009（1）.

［2］陳建文，馬麗云，吳達鴻，等.自動站儀器的常規維護［J］.廣東氣象：2012（10）.

［3］李永軍，陳科藝，李林，等.CAWS600型自動氣象站地溫故障的診斷與處理［J］.成都信息工程學院學報：2013（8）.