自動氣象觀測站故障診斷與處理

（1大連旅順口區(qū)氣象局，遼寧 大連 116041;2錦州市氣象局，遼寧 錦州 121001;

3大連市氣象局，遼寧 大連 "116000;4盤錦市氣象局，遼寧 盤錦 124011）

摘 要：自動氣象觀測站是比較先進的地面氣象遙測系統(tǒng)，在提高地面氣象觀測數(shù)據(jù)的準確性和時效性等方面有很強的優(yōu)勢和特點，而且能減輕業(yè)務人員的工作量，提高工作效率，同時也為氣象防災減災、氣象預報預測、公共氣象服務和氣候變化研究提供重要的基礎資料。由于自動氣象觀測站科技含量高、結(jié)構(gòu)復雜等特點，對相關(guān)業(yè)務人員提出了更高的要求。本文探討了如何確保業(yè)務的正常運行，及時準確的處理各種突發(fā)問題，確保其安全、穩(wěn)定運行，充分發(fā)揮地面氣象觀測自動化的效益滿足氣象業(yè)務和服務需求。

關(guān)鍵詞：自動氣象觀測;故障診斷;處理維護

0 引言

自動氣象觀測站是比較先進的地面氣象遙測系統(tǒng)，為氣象防災減災、氣象預報預測、公共氣象服務和氣候變化研究提供重要的基礎數(shù)據(jù)資料。加強對自動站進行有效的日常維護，掌握故障分析和判斷的基本原則，當自動站出現(xiàn)故障時，臺站業(yè)務人員只有具備專業(yè)的基礎知識和經(jīng)驗，才能盡快找到故障和排除故障，確保業(yè)務的正常運行，及時準確的處理各種突發(fā)問題，確保其安全、穩(wěn)定運行，充分發(fā)揮地面氣象觀測自動化的效益滿足氣象業(yè)務和服務需求。

1 故障分類

1.1 氣象要素測量性能下降

一般所說的超差或測量數(shù)據(jù)嚴重錯誤，其特征是自動站正常。這類故障的判斷和排除比較容易，故障原因大多是由于傳感器性能下降引起的。

1.2 自動氣象觀測站工作不正常

自動氣象站無法正常完成采集、計算、存儲、顯示、輸出數(shù)據(jù)等功能。這類故障原因非常多，故障的判斷和排除比較困難。屬于軟件方面的，多半是強干擾引起的，例如雷電等，尤其是強雷電能損壞采集器，導致自動站不能正常工作。屬于硬件方面的，大多是由于電源系統(tǒng)故障引起的。

1.3 業(yè)務測報軟件運行中存在的問題

使用業(yè)務測報軟件進行采集編報、數(shù)據(jù)維護、報表處理時會出現(xiàn)一些小的錯誤。

1.4 計算機等外設故障

因人為處理不當或?qū)τ嬎銠C等儀器設備等維護不當?shù)仍斐傻淖詣诱具\行異常。如通訊軟件的端口設置出現(xiàn)不正確、微機與采集器設置的時間不一致等。

2 故障診斷與處理實例

2.1 草溫傳感器故障的判斷和處理

故障描述：在ISOS軟件界面中草溫數(shù)據(jù)缺測，其他數(shù)據(jù)正常。

故障診斷過程：草溫是通過淺層地溫轉(zhuǎn)接板，連接到地溫分采采集器的，主采集器通過CAN總線與地溫分采進行通信連接，從而采集地溫數(shù)據(jù)。本次故障由于只有草溫數(shù)據(jù)缺測，故障原因應該為地溫分采的草溫采集通道損壞、草溫傳感器線路被老鼠咬斷、草溫傳感器線接錯和草溫傳感器損壞等原因。

故障解決過程：（1）首先使用萬用表測量地溫傳感器接入分采集器的四根線中同端、異端的電阻值是否正常;測量結(jié)果顯示草溫傳感器正常。（2）將草溫傳感器與0cm地溫傳感器對換后，ISOS界面則顯示0cm地溫缺測。因此判斷為地溫分采的草溫通道故障，更換地溫分采后，草溫采集正常。

2.2 風傳感器故障的判斷和處理

故障描述：本站6月27日08時24分出現(xiàn)極大風速24.4m/s;30日15時56分出現(xiàn)極大風速18.3m/s;7月8日9時38分出現(xiàn)極大風速16.1m/s;實際風速要小很多，經(jīng)查分鐘數(shù)據(jù)，同時對比備份站數(shù)據(jù)，以及進行人工數(shù)據(jù)分析，確定上述數(shù)據(jù)均為異常數(shù)據(jù)，根據(jù)近期情況判斷此現(xiàn)象頻發(fā)，影響數(shù)據(jù)的準確性和真實性。

故障診斷過程：自動站測量的風速值與備份站儀器測量的風速值之間的差值比較大或起動風速明顯變大，則懷疑是風速傳感器故障。風向傳感器與其連接的電纜、風速傳感器與其連接電纜均采用航空插頭座連接，如果臺站使用塔式風桿時，需人員到風桿頂上去進行裝拆，臺站使用倒伏式風桿時，只需把風桿倒下來后再裝拆。

2.3 溫度傳感器故障的判斷和處理

故障描述：由于周清理時對百葉箱進行了清潔維護，13時發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)跳變，分鐘數(shù)據(jù)跳變達到7、8度，連續(xù)兩個小時數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，其他數(shù)據(jù)無影響，說明溫度傳感器故障。

故障診斷過程：由于溫度和濕度敏感元件裝在同一只傳感器中，也就是芬蘭Vaisala公司制造的HMP45D濕度與溫度探頭。分析一段時間內(nèi)自動站測量的溫度數(shù)據(jù)和人工測量的溫度數(shù)據(jù)之差值，若差值較大，則懷疑溫度傳感器損壞。

故障解決過程：更換備件后恢復。

3 日常維護

自動氣象觀測站在業(yè)務運行中，基層臺站要加強對自動站有效的日常維護。尤其注意對數(shù)據(jù)傳感器、數(shù)據(jù)采集器、自動站微機設備、電纜等硬件設備的維護。

（1）每日檢查傳感器的外觀、運行狀態(tài)，注意分析判斷各類數(shù)據(jù)的準確性，如有疑問，應及時進行現(xiàn)場測試。

（2）維護傳感器之前，應先斷開與自動氣象站采集器連接的數(shù)據(jù)線，再斷開傳感器電源;維護完畢后，先恢復電源供電，再連接數(shù)據(jù)線。傳感器工作期間，禁止任何物體進入傳感器觀測區(qū)域。

（3）按照《自動氣象站場室防雷技術(shù)規(guī)范》對自動氣象站觀測場和值班室的防雷設施、信號線纜、自動氣象站地溫采集系統(tǒng)等設施的接地電阻進行維護，確保觀測場內(nèi)所有儀器在避雷裝置的保護范圍內(nèi)。接地電阻均符合防雷技術(shù)規(guī)范的規(guī)定。

（4）加強自動氣象站的實時監(jiān)控，對出現(xiàn)的錯誤數(shù)據(jù)及時刪除，避免異常數(shù)據(jù)上傳。遇有降水等重大天氣過程要加強值守，確保及時監(jiān)控自動氣象站運行情況，對異常數(shù)據(jù)要及時進行控制，避免異常數(shù)據(jù)給預報服務工作帶來影響。

參考文獻：

[1]中國氣象局.地面氣象觀測規(guī)范[M].北京：氣象出版社，2003.

[2]中國氣象局.地面氣象測報業(yè)務軟件操作手冊[M].北京：氣象出版社，2005.

[3]陳明.自動氣象站數(shù)據(jù)錯情分析與處理方法[J].遼寧氣象，2005 （02）：44-45.

[4]陳明，樊新宇，蓋曉波等.自動氣象站Z文件的異常處理及臺站級質(zhì)量控制[J].貴州氣象，2011（03）.

作者簡介：

李倩（1962—），男，遼寧大連人，本科，工程師，主要從事大氣探測和氣候資料服務工作。