新型自動氣象站常見故障分析處理

摘 要：本文結合烏蘭察布市四子王旗氣象局使用新型自動氣象站的實際，探討新型自動氣象站系統結構，分析新型自動氣象站常見故障及處理對策，提出新型自動氣象站的日常維護，確保新型自動氣象站穩定、高效的運行。

關鍵詞：新型自動氣象站；常見故障；分析處理；日常維護

新型自動氣象站在地面氣象觀測工作中占據重要位置，自新型自動氣象站投入業務使用以來，不僅為地面氣象測報工作帶來了極大的便利，同時還對地面氣象測報人員提出了更加嚴格的要求。工作人員既要災熟練掌握自動氣象站的操作方法，又要詳細了解系統結構，同時還要具備有處理危機的意識。一旦自動氣象站出現故障問題，地面測報人員在對其進行準確判斷之后，應采取科學合理的方法進行處理，以期提升地面氣象要素數據的完整性、準確性和高效性。

一、新型自動氣象站的系統結構

新型自動氣象站是一種可以對氣象要素數據信息進行自動觀測、儲存和自動上傳的氣象觀測設備，包括硬件系統和軟件系統。新型自動氣象站的硬件系統主要有外圍設備、采集器（主采集器+分采集器）傳感器、外部總線四部分組成。借助于外部總線技術可以隨意擴展和裁剪采集系統。利用長線可以將主采集器和終端計算機進行連接，進而實現串口數據之間的通訊功能。新型自動氣象站的軟件系統主要有嵌入式系統和業務應用軟件兩部分組成。通常情況下，業務軟件主要安裝在終端計算機上，其主要功能是對自動氣象站進行監控，并對氣象要素觀測數據進行一系列的采集和處理，最后定時上傳觀測數據文件。

新型自動氣象站的任意一個部位出現故障問題都會自動氣象站的正常運行產生影響。在實際的觀測工作中，一旦工作人員發現自動氣象站有異常現象發生，應結合故障現象，分析故障出現的具體位置，之后采取有針對性的處理措施，確保自動氣象站可以及時恢復運行。

二、新型自動氣象站常見故障分析處理

1.采集系統故障。新型自動氣象站在對氣象要素觀測數據進行采集和處理時需要借助于采集系統，采集系統的運行情況直接影響自動氣象站能否可以正常工作。為了避免突發情況出現，地面測報人員應將日常的備份工作做好。采集系統常見的故障有以下兩點：

（1）采集單元故障。新型自動氣象站中采集單元故障的主要表現形式是整點收集到的觀測數據資料丟失，數據卸載到計算機出現異常；風向風速、濕度、溫度、降雨量等氣象要素數據出現缺測或者亂碼。采集單元故障的原因有：雷擊等原因造成采集單元、采集主板和控制面板出現不同程度的損壞，或電磁干擾作用降低了采集數據的成功率。為了盡快解決這種問題，需要測報人員及時查看通信軟件的參數設置是否正確，利用手工卸載數據的方法確保采集器復位；一旦發現采集器上指示燈的閃爍間隔出現異常，應分別檢查直流和交流輸入燈情況；若以上均表示正常，則說明是采集單元出現故障問題，工作任運可以直接更換或者是維修采集單元。

（2）通道防雷板故障。通道防雷板故障的主要表現形式為觀測到的一部分氣象要素數據出現異常。產生這種現象的原因有；出現雷擊時燒毀通通信板、損毀防雷管或者是擊穿防雷板。工作人員借助于外表用的電阻檔分別測量各個通道，認真查看上下通道是否相同或者是與別的通道不通，如果是上下不通或者是與別的通道相通，則說明是防雷板出現破損，只需要重新更換防雷板即可，反之就是其它原因造成的。

2.溫度傳感器故障的分析處理。在實際的地面氣象觀測工作，一旦工作人員發現溫度傳感器出現故障，需要借助于外用表的蜂鳴檔檢查溫度傳感器所有線的連接順序是否正確。實際上，在溫度傳感器上共連接有4根線，可以將這4根線分成兩組，將發生短路的2根線作為一組（1和2或3和4）。在測量溫度值時，可以使用外用表將溫度傳感器上1和3（2和4）之間電阻值測量出來，記作R1，正常情況下R1的值在110Ω左右，之后再通過外用表測量溫度傳感器上1和2之間的電阻值，記作R2，R2的數值比較小，計算R1-R2=R，在求出R值后，結合公式T=（R-100）/0.385計算出溫度值，將溫度值與標準值進行對比，可以很容易的判斷溫度傳感器是否出現故障問題。為了保證計算結果的準確性，應分別對兩組短路進行測量，之后再做好計算。

3.風向傳感器故障。風向傳感器是新型自動氣象站的重要組件之一，其主要功能是負責監測地區的風向變化并將采集到的風向數據信息傳輸到氣象站的計算機系統中，以方便測報人員進行分析。一旦風向傳感器出現故障問題，將會影響氣象站風向數據采集工作的順利開展，同時還會造成風向數據出現異常。需要注意的是：如果單獨使用判斷的方式是很難查找出風向傳感器的故障問題，維修人員可以使用正常的風向傳感器來替換可疑的傳感器，若更換后傳感器恢復正常，則說明是風向傳感器出現故障；若更換后的傳感器仍舊不能正常使用，則需要維修人員進一步檢查采集器系統的相關通道是否出現故障。

三、新型自動氣象站日常維護

1.采集器。采集器的主要功能是對氣象要素數據信息進行一系列的采集、處理、儲存和傳輸，它是新型自動氣象站的核心部件。工作人員不需要單獨對其進行日常維護，可以使用毛刷對采集器內的灰塵、雜物等進行定期清理。在帶電的情況下禁止對采集器上的接線端口進行拔插操作或者是更換傳感器。每月定時將采集器機箱打開，清除里面的灰塵、雜物。認真查看采集器底部進線孔包裝的完好程度，避免在采集器上放置其它物品。

2.采集通道。對于新型自動氣象站來說，數據傳輸的主干道是數據采集通道，一旦采集通道損壞或者是傳感器出現故障問題就會影響自動氣象站的數據采集。所以做好采集通道的日常維護工作十分重要，確保采集通道內的防雷板可以正常工作，檢查采集通道的數據采集軟件，始終確保新型自動氣象站的數據采集工作可以安全、高效的進行。

3.地溫傳感器。在多雨季或潮濕環境中會增加地溫傳感器故障概率，因淺層地溫傳感器長時間處于潮濕環境中易生銹，損壞接頭，最終對地溫數據準確性產生影響。所以，工作人員應在多雨季做好地溫傳感器日常維護，定期檢查各個連接外露線纜是否破損，淺層地溫支架是否與地面平齊，地溫傳感器是否一半掩埋在地下，一半在地上。在降雨后及時查看地溫場土壤是否板結，確保地溫傳感器環境和傳感器規格都符合觀測要求。

4.風傳感器。每年應定期檢查風傳感器的軸承，檢查之前應卸掉風向標，若風向軸轉動靈活，沒有噪音出現，說明風傳感器正常，每年可以利用目測的方法轉動風傳感器的手柄，卸下風杯后，檢查中心軸能否靈活轉動，是否出現噪音。每年還要做好軸承的密封清洗工作，始終確保風向標指向北方。

參考文獻：

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[2]崔日權.新型自動氣象站的常見故障分析及維修維護[J].北京農業，2015（15）.

作者簡介：鄒純麗（1988-），女 ，漢族，內蒙古呼倫貝爾市阿榮旗人，本科學歷，助理工程師，從事地面測報工作。