淺談蓮花區(qū)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(qū)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(qū)域自動氣象站是氣象觀測系統(tǒng)的重要組成部分，其分布范圍廣，時空分辨率強(qiáng)，可以及時收集區(qū)域內(nèi)氣象變化情況，可動態(tài)、準(zhǔn)確地了解和分析區(qū)域內(nèi)的雨情、氣溫和汛期降水的變化情況，有利于氣象防災(zāi)減災(zāi)工作的正常開展。但由于蓮花區(qū)域氣象站多安裝在鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府，看管不便，需要?dú)庀笕藛T加強(qiáng)維護(hù)，保障氣象資料的及時傳輸。本文簡單介紹了蓮花縣區(qū)域自動氣象站幾類常見故障的維修經(jīng)驗，以期進(jìn)一步提升氣象服務(wù)水平。

區(qū)域站；常見故障；維修

1 蓮花區(qū)域自動氣象站建設(shè)與維護(hù)意義

蓮花縣位于江西省萍鄉(xiāng)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(xiāng)，5個鎮(zhèn)，1個墾殖場，2個居委會，157個行政村，全縣總?cè)丝?8萬。南北長約58km，東西寬約38km。隨著蓮花縣氣象現(xiàn)代化的不斷發(fā)展和進(jìn)步，民眾對氣象信息的需求也愈發(fā)強(qiáng)烈，蓮花縣建設(shè)了14個區(qū)域自動站來實時監(jiān)控縣內(nèi)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的氣溫變化及降水信息，從而對縣內(nèi)氣象災(zāi)害提出及時的預(yù)警，也為蓮花縣內(nèi)的居民日常生活及財產(chǎn)人生安全提供了有利的保障。

區(qū)域自動站的維護(hù)維修相當(dāng)重要，必須注意工作設(shè)備的維護(hù)與故障排查，并針對問題進(jìn)行及時修理與維護(hù)，這樣才能為居民提供準(zhǔn)確的氣象預(yù)警服務(wù)，為蓮花縣創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)與社會利益。

2 蓮花區(qū)域自動氣象站的常見故障

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

區(qū)域自動氣象站都是在室外工作環(huán)境中運(yùn)行，長期的運(yùn)行會出現(xiàn)一些故障問題，需要維護(hù)人員及時地進(jìn)行處理，在對蓮花區(qū)域自動站的維護(hù)維修過程中，主要出現(xiàn)過以下幾類故障問題：

2.1 電源故障

蓮花縣的區(qū)域自動站全部是太陽能板和蓄電池供電，出現(xiàn)數(shù)據(jù)不能正常傳輸?shù)那闆r時，首先要考慮電源的問題。

（1）陰天天氣持續(xù)，太陽能板無法對蓄電池充電，需要及時更換蓄電池，確保設(shè)備運(yùn)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(jìn)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(yīng)立即更換新蓄電池。

（3）太陽能板當(dāng)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(jìn)行測量，晴天時正常測量值應(yīng)為6～7V（兩要素）或12～13V（四和六要素），低于此值要及時調(diào)整采集光線位置或更換新設(shè)備。

2.2 通信故障

當(dāng)電源供電正常，而中心監(jiān)控軟件上顯示數(shù)據(jù)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(shè)備故障。

（1）通過營業(yè)廳查詢SIM卡是否欠費(fèi)，利用手機(jī)插卡檢查是否有損壞，出現(xiàn)相應(yīng)狀況要及時繳費(fèi)或更換新SIM卡。

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

2.3 采集器故障

當(dāng)電源供電正常，而中心監(jiān)控軟件上顯示通信正常但無數(shù)據(jù)。可能是采集器出現(xiàn)故障。先將采集器重啟，如果沒有聽到連續(xù)兩聲蜂鳴聲或者燈光閃爍不正常，再用筆記本接調(diào)試串口進(jìn)行相關(guān)命令測試，發(fā)現(xiàn)參數(shù)丟失則重新設(shè)置，還未解決則需要更換新采集器。采集器出現(xiàn)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(guī)情況的雨量無數(shù)據(jù)

在常規(guī)的雨量維護(hù)中，大多數(shù)為翻斗和雨量器漏斗堵塞，用細(xì)鐵絲等清理干凈即可。

（2）設(shè)備未堵塞，但無雨量數(shù)據(jù)

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(fù)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(yīng)，因此溫濕度傳感器的清潔度與接觸物都會使數(shù)據(jù)采集出現(xiàn)誤差。出現(xiàn)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(rèn)是否故障。

溫濕度傳感器一般情況下質(zhì)量較好，不需要去特別維護(hù)。

2.4.3 風(fēng)向、風(fēng)速傳感器

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

一般情況下，風(fēng)向、風(fēng)速傳感器出現(xiàn)故障時，主要表現(xiàn)為測量值長時間不變或某個方位從未出現(xiàn)。出現(xiàn)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(fēng)向、風(fēng)速的電壓。檢測后如發(fā)現(xiàn)明顯故障，更換新傳感器即可。

2.4.4 氣壓傳感器故障

當(dāng)氣壓傳感器出現(xiàn)故障時，表現(xiàn)為傳感器采集到的數(shù)值會與實際數(shù)值存在較大誤差，先要檢查接線是否正常。如果數(shù)據(jù)正常顯示，并且會發(fā)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(zhǔn)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(jìn)行復(fù)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(xiàn)故障。

3 區(qū)域自動氣象站的管理方案

區(qū)域自動站的管理和維護(hù)人員每日都應(yīng)及時關(guān)注江西省內(nèi)網(wǎng)，觀察蓮花區(qū)域自動站的數(shù)據(jù)是否正常上傳，數(shù)據(jù)是否存在異常，如發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時安排人員進(jìn)行故障排查及檢修。同時要定期開展區(qū)域自動站巡檢工作，至少每月一次并做好維護(hù)情況的記錄。巡檢主要內(nèi)容包括供電設(shè)備是否正常、太陽能板面板是否干凈、檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)的變化情況、雨量傳感器有無堵塞、風(fēng)向風(fēng)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(guān)設(shè)備、儀器及時進(jìn)行巡視檢測才能盡早發(fā)現(xiàn)區(qū)域自動站的故障隱患，并能及時解決，確保數(shù)據(jù)監(jiān)測的可靠性與真實性。

4 小結(jié)

隨著區(qū)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(guī)范要求做好維護(hù)外，還要根據(jù)各種故障現(xiàn)象做出正確的判斷來加以排除，同時要掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識，更好地保障數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。同時區(qū)域自動站在氣象監(jiān)測與預(yù)報工作中有著無可替代的重要性，它直接關(guān)系著居民的日常生活等方面。因此，區(qū)域自動站的維護(hù)與管理是一項非常重要的任務(wù)，需要?dú)庀蠊ぷ魅藛T認(rèn)真負(fù)責(zé)地做好，為優(yōu)質(zhì)氣象服務(wù)打好基礎(chǔ)。

[1]廖銘超，等．自動氣象站常見故障及數(shù)據(jù)維護(hù)技巧[J]．氣象研究與應(yīng)用，2011，32（3），79～80．

[2]胡本剛，孫百茹.區(qū)域自動站故障判斷與維護(hù)[J].農(nóng)林勘察設(shè)計，2015（05）.

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

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2016-10-27