自動土壤水分觀測儀的日常維護及常見故障排除

徐朝霞，高艷芹

（1.方正縣氣象局，黑龍江 方正150800；2.賓縣氣象局，黑龍江 賓縣150400）

1 引言

對土壤濕度和變化規(guī)律的監(jiān)測， 是農(nóng)業(yè)氣象觀測的最基本工作之一，也是為農(nóng)服務的重要內(nèi)容。 及時掌握土壤水分變化規(guī)律，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、干旱監(jiān)測預測，具有重要的意義。 方正縣氣象局土壤水分觀測多年來一直采用傳統(tǒng)的人工鉆取土烘干稱重法， 既耗費人力，工作效率又低。2011年安裝了土壤水分自動觀測站，逐步取代人工土壤濕度觀測。 目前已經(jīng)運行四年，結(jié)合儀器結(jié)構(gòu)原理、使用情況，提出設備的日常維護和故障排除方法。

2 日常維護要注意的幾點

2.1 做好日常工作

方正氣象局2011年安裝了土壤水分自動觀測站，型號DZN3 型，已投入運行，根據(jù)四年的運行情況，總結(jié)出日常維護工作中幾點建議。

（1）每天早上查看觀測設備處于正常連續(xù)的運行狀態(tài)，按要求每天上、下午（9 點和17 點）查看實時觀測數(shù)據(jù)是否正常顯示。

（2）設備維護員每周至少1～2 次對儀器設備進行全面巡查。

（3） 每天20時后，及時通過計算機終端對前一天采集的數(shù)據(jù)進行完整性檢測和分析， 判斷是否有異常數(shù)存在，對缺失的數(shù)據(jù)進行及時補收。 對異常數(shù)據(jù)及時報告省級信息技術(shù)保障中心。

（4）每日必須填寫值班日志，對儀器運行、資料采集及傳輸和維護情況，按照規(guī)范中的要求，對缺測和疑誤數(shù)據(jù)進行詳細的記錄和分析。

（5）儀器出現(xiàn)故障時，首先要做好值班日志記錄。 能處理的小故障，臺站設備維護人員自己處理；處理不了的故障， 要及時報告省級大氣探測技術(shù)保障中心維修。

2.2 做好設備維護

（1）做好儀器安裝區(qū)域的環(huán)境保護工作，設立圍欄和明顯的標識，避免儀器設備遭到破壞。

（2）每年春季要對自動土壤水分觀測儀的防雷設施進行全面檢查，對接地電阻進行復測；至少每年一次對土壤水分觀測儀的傳感器、 采集器和整機進行現(xiàn)場檢驗。

（3）對建在氣象觀測場外的土壤水分觀測儀，臺站應按季節(jié)每半個月（或一個月）派技術(shù)人員到現(xiàn)場檢查維護1 次， 并將檢查、 維護的情況記入值班日志。 同時，對影響觀測數(shù)據(jù)的情況要摘記備注欄。

（4）維護人員要定期巡視觀測場和儀器設備，及時處理因表層土壤龜裂造成管口密封不嚴， 導致管內(nèi)潮濕進水，及時清除太陽能板沉積的灰塵和積雪，確保觀測數(shù)據(jù)的準確。

3 及時發(fā)現(xiàn)故障并處理

3.1 土壤水分數(shù)據(jù)沒有

（1）采集器斷電。 首先打開采集器箱，查看空氣開關(guān)是否分開，如果分開，合上空氣開關(guān)；如果不是空氣開關(guān)啟動保護而分開， 再檢查電源開關(guān)是否插好，如果是開關(guān)松動，重新插緊電源開關(guān)。

（2）土壤水分探測器不供電。 用萬用表測量電源變換器、土壤水分探測器電源端、采集器電源端及蓄電池電壓是否大于12 v， 進一步判斷電源變換器和蓄電池是否損壞，進行更換。

（3）檢查通訊電纜是否斷開。 如果是通訊電纜斷開，要先關(guān)閉電源開關(guān)，將采集器斷電，然后把通訊電纜重新插好，再將電源開關(guān)插好給采集器供電，啟動土壤水分監(jiān)控軟件。

3.2 土壤水分某層數(shù)據(jù)為-2

（1）該層傳感器連接線沒有插緊或該層傳感器損壞、先斷開電源，小心拔出土壤水分探測器，把該層傳感器帶狀電纜的頭卡入總線。 若是傳感器損壞，按"安裝說明"的要求，及時更換。

（2）數(shù)據(jù)出現(xiàn)間斷性中斷，可能是以下原因。 一是蓄電池出現(xiàn)問題，供電不足。 白天有太陽時，太陽能板可持續(xù)充電能正常工作， 晚上太陽能板不能充電，儲存的電量耗盡，此種情況要在日出前后更換蓄電池；二是對GPRS 通訊檢查。

（3）自動土壤水分觀測儀精度。 土壤傳感器與土壤之間存在縫隙，儀器測量值就會產(chǎn)生誤差；土壤板結(jié)龜裂也會造成數(shù)據(jù)異常。 降水偏少或降水超過20 mm，72 h 后，土壤出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象，使得傳感器與土壤出現(xiàn)較大空隙，儀器觀測數(shù)據(jù)將會嚴重偏低，甚至達到零值；凍土造成數(shù)據(jù)異常偏低。 土壤濕度傳感器主要測定土壤體積含水量，土壤未解凍或凍結(jié)時，土壤中的水由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)冰介質(zhì)發(fā)生變化， 引起水分測量值急劇下降；田間標定系數(shù)田間持水量、土壤容重和凋萎濕度測量不準確，會造成誤差。

4 結(jié)語

做好DZN3 自動土壤水分觀測儀的日常維護工作，出現(xiàn)故障及時處理，以確保資料的可用，更好地為三農(nóng)服務。