淺談蓮花區域自動氣象站常見故障的分析與處理

沙偉偉

（蓮花縣氣象局 江西蓮花 337100）

淺談蓮花區域自動氣象站常見故障的分析與處理

沙偉偉

（蓮花縣氣象局 江西蓮花 337100）

區域自動氣象站是氣象觀測系統的重要組成部分，其分布范圍廣，時空分辨率強，可以及時收集區域內氣象變化情況，可動態、準確地了解和分析區域內的雨情、氣溫和汛期降水的變化情況，有利于氣象防災減災工作的正常開展。但由于蓮花區域氣象站多安裝在鄉鎮政府，看管不便，需要氣象人員加強維護，保障氣象資料的及時傳輸。本文簡單介紹了蓮花縣區域自動氣象站幾類常見故障的維修經驗，以期進一步提升氣象服務水平。

區域站；常見故障；維修

1 蓮花區域自動氣象站建設與維護意義

蓮花縣位于江西省萍鄉市南部，東北與安福縣接壤，東南與永新縣毗鄰，西南與湖南省茶陵縣、攸縣相連，北面與蘆溪縣交界。蓮花縣轄8個鄉，5個鎮，1個墾殖場，2個居委會，157個行政村，全縣總人口28萬。南北長約58km，東西寬約38km。隨著蓮花縣氣象現代化的不斷發展和進步，民眾對氣象信息的需求也愈發強烈，蓮花縣建設了14個區域自動站來實時監控縣內各鄉鎮的氣溫變化及降水信息，從而對縣內氣象災害提出及時的預警，也為蓮花縣內的居民日常生活及財產人生安全提供了有利的保障。

區域自動站的維護維修相當重要，必須注意工作設備的維護與故障排查，并針對問題進行及時修理與維護，這樣才能為居民提供準確的氣象預警服務，為蓮花縣創造出更多的經濟與社會利益。

2 蓮花區域自動氣象站的常見故障

蓮花縣目前使用的區域自動站為二要素、四要素和六要素區域站，廠家為北京華云和上海長望。區域自動氣象站主要是由傳感器、數據采集器、供電系統、通訊模塊、數據存儲和業務處理軟件組成，其工作原理為傳感器感應氣象要素值后被采集器采集，感應值形成一定報文格式的實時數據，實時數據被保存在數據存儲內。同時采集器將實時數據傳送到通訊模塊，以GPRS傳輸方式上傳到中心站服務器上，從而實現氣象資料共享，目前蓮花區域站數據每五分鐘采集上傳一次。

區域自動氣象站都是在室外工作環境中運行，長期的運行會出現一些故障問題，需要維護人員及時地進行處理，在對蓮花區域自動站的維護維修過程中，主要出現過以下幾類故障問題：

2.1 電源故障

蓮花縣的區域自動站全部是太陽能板和蓄電池供電，出現數據不能正常傳輸的情況時，首先要考慮電源的問題。

（1）陰天天氣持續，太陽能板無法對蓄電池充電，需要及時更換蓄電池，確保設備運行。正常情況下，蓮花兩要素站蓄電池電壓為6V，四要素站和六要素站蓄電池電壓為12V，用萬用表測量電壓后按情況進行更換。

（2）白天傳輸正常，夜間傳輸中斷，說明蓄電池已無法再正常儲存電能，應立即更換新蓄電池。

（3）太陽能板當被遮擋或損壞無法采集太陽能時，可用萬用表對太陽能板進行測量，晴天時正常測量值應為6～7V（兩要素）或12～13V（四和六要素），低于此值要及時調整采集光線位置或更換新設備。

2.2 通信故障

當電源供電正常，而中心監控軟件上顯示數據未上線，可能是由于通信故障引起的。通信故障主要包括通信SIM卡故障和通訊硬件設備故障。

（1）通過營業廳查詢SIM卡是否欠費，利用手機插卡檢查是否有損壞，出現相應狀況要及時繳費或更換新SIM卡。

（2）將通訊硬件設備進行重啟，如不正常再通過通訊硬件設備上的燈光閃爍顏色進行初步判斷，如確實需要則更換新設備。

2.3 采集器故障

當電源供電正常，而中心監控軟件上顯示通信正常但無數據。可能是采集器出現故障。先將采集器重啟，如果沒有聽到連續兩聲蜂鳴聲或者燈光閃爍不正常，再用筆記本接調試串口進行相關命令測試，發現參數丟失則重新設置，還未解決則需要更換新采集器。采集器出現故障的情況較少。

2.4 傳感器故障

2.4.1 雨量傳感器

（1）常規情況的雨量無數據

在常規的雨量維護中，大多數為翻斗和雨量器漏斗堵塞，用細鐵絲等清理干凈即可。

（2）設備未堵塞，但無雨量數據

擰下雨量器兩接線柱線頭，用萬用表的通斷檔測試兩柱，撥動下翻斗，看萬用表是否有蜂鳴聲，無蜂鳴聲一般是干簧管故障，需要更換零件恢復連接。

2.4.2 溫濕度傳感器

溫濕度傳感器的敏感度較高，周圍物體極易影響傳感器的感應，因此溫濕度傳感器的清潔度與接觸物都會使數據采集出現誤差。出現長期測量值不正常的故障時，先要檢查傳感器接線是否正確，接線無誤可以直接更換備份溫度傳感器來排除故障，并將換下的傳感器重新檢定確認是否故障。

溫濕度傳感器一般情況下質量較好，不需要去特別維護。

2.4.3 風向、風速傳感器

風向、風速傳感器主要通過輸出電壓判斷風速，風向的判斷是通過風向桿來確定，因此風向桿的垂直度、拉線的牢固程度、轉動的靈活度都會影響風向的判斷，從而引起風向、風速傳感器的檢測故障。

一般情況下，風向、風速傳感器出現故障時，主要表現為測量值長時間不變或某個方位從未出現。出現這些故障時，先要檢查接線，如果接線沒有問題，可通過萬用表檢測風向、風速的電壓。檢測后如發現明顯故障，更換新傳感器即可。

2.4.4 氣壓傳感器故障

當氣壓傳感器出現故障時，表現為傳感器采集到的數值會與實際數值存在較大誤差，先要檢查接線是否正常。如果數據正常顯示，并且會發生變化則說明線路沒有問題，同時檢查氣壓通氣管，氣壓傳感器的通氣嘴如有堵塞會使傳感器氣流不暢，則無法準確地檢測到氣壓變化狀況，需要將通氣管中堵塞物清理干凈。再將氣壓傳感器進行復位，檢查氣壓值是否正常，如故障問題還未排除則需更換新傳感器。一般情況下，不會出現故障。

3 區域自動氣象站的管理方案

區域自動站的管理和維護人員每日都應及時關注江西省內網，觀察蓮花區域自動站的數據是否正常上傳，數據是否存在異常，如發現問題應及時安排人員進行故障排查及檢修。同時要定期開展區域自動站巡檢工作，至少每月一次并做好維護情況的記錄。巡檢主要內容包括供電設備是否正常、太陽能板面板是否干凈、檢測系統數據的變化情況、雨量傳感器有無堵塞、風向風速傳感器是否靈活以及各線纜連接是否牢固等。只有對相關設備、儀器及時進行巡視檢測才能盡早發現區域自動站的故障隱患，并能及時解決，確保數據監測的可靠性與真實性。

4 小結

隨著區域自動站的使用年限不斷增加，其故障率也在明顯提升。除了要按規范要求做好維護外，還要根據各種故障現象做出正確的判斷來加以排除，同時要掌握相關基礎知識，更好地保障數據的準確性和完整性。同時區域自動站在氣象監測與預報工作中有著無可替代的重要性，它直接關系著居民的日常生活等方面。因此，區域自動站的維護與管理是一項非常重要的任務，需要氣象工作人員認真負責地做好，為優質氣象服務打好基礎。

[1]廖銘超，等．自動氣象站常見故障及數據維護技巧[J]．氣象研究與應用，2011，32（3），79～80．

[2]胡本剛，孫百茹.區域自動站故障判斷與維護[J].農林勘察設計，2015（05）.

[3]趙廷斌，陳慧玲，張超.區域自動站常見故障判斷及排除技巧[J].南方農業，2015（11）.

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2016-10-27