淺談區域自動氣象站升級改造技術方案和注意事項

廖蕾艷 張祖潛

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201714117

摘要：2006年至今，仙桃市氣象局先后投入建成22個區域自動氣象觀測站，區域自動氣象觀測站點的投入使用，為當地提高精細化預報和政府決策具有一定的積極作用，為氣象災害監測預警預報服務提供技術支撐。在使用過程中，隨著設備的老化和使用壽命等諸多因素影響，需要對部分站點進行升級改造，本文針對在區域自動氣象站升級改造中的技術方案和注意事項進行討論，為其他站點的升級改造工作提供工作參考。

關鍵詞： 區域自動氣象站；升級改造；注意事項

根據湖北省氣象事業發展“十三五”規劃，為氣象災害監測預警預報服務提高技術支撐，進一步優化完善區域自動氣象站觀測網，優化布局，統一設備標準，形成運行穩定、質量可靠的區域氣象觀測站網。仙桃市氣象局對轄區內站址探測環境差、設備老化的站點進行改造。改造站點選取：毛嘴、西流河、通海口、楊林尾4個站點進行升級改造，其中毛嘴、西流河、通海口區域站點升級為4要素，楊林尾改造為6要素。

1 改造意義和目標

對選定的區域自動氣象觀測站點進行升級改造工作，逐漸統一設備型號、規格，擴充設備功能，使所有設備能夠滿足《新型自動氣象站功能規格書》要求。統一中心站軟件，強化中心站網全網數據與狀態監控，提供規范格式的觀測數據和設備運行狀態數據。實現與省級CIMISS的對接、數據存儲，開展智能終端監控軟件開發和應用。通過升級改造后的站點，不斷提高區域氣象觀測站網的運行穩定性，提高區域氣象觀測站網應用效益[1]。

2 改造技術方案

2.1 設備選型

區域氣象觀測站的設備的結構、功能、測量、供電、防雷、環境適應性等技術指標和安全性、可靠性、可維性、功耗等應用指標須滿足《新型氣象站功能規格書》的要求，須取得中國氣象局頒發的設備使用許可證，須能實現實時數據及設備狀態的組網上傳[23]。

2.2 設備主要技術指標

區域氣象觀測站所使用的傳感器主要技術指標： 氣壓范圍500hPa～1100hPa， 氣溫范圍50℃～50℃， 相對濕度范圍5%～100%RH，風向范圍0～360°，風速范圍0～60m/s，翻斗降水量范圍雨強0～4mm/min，時鐘誤差主采集器實時時鐘走時誤差不大于15秒/月，供電方式為太陽能供電。

2.3 設備儀器布局

圖1 區域自動氣象觀測站場地布局

風、氣溫、濕度、降水、地溫等常規觀測儀器按照北高南低的順次安置，盡量東西成行，南北成列。場內鋪設觀測道路時，儀器盡量安置在緊靠東西向小路的南面[4]。應按照《地面氣象觀測規范》的要求，盡可能使各儀器設施的相互間達到東西向不小于4米，南北向不小于3米；儀器距觀測場護欄間距不小于3米。確因條件限制，儀器之間的距離應不小于2米，儀器（除風桿外）距圍欄應不小于2米。區域氣象觀測站場地布局見圖1。

2.4 圍欄和儀器設施

觀測場地一般應設置堅固、稀疏、美觀、不反光或弱反光材質的防護圍欄，其高度可根據安全防護需求并與周邊環境相協調為宜。

風、氣溫和濕度、降水等傳感器的安裝設施都應按照圖紙制作堅固、美觀的混凝土基礎。

（1）風桿、百葉箱、雨量傳感器的基礎根據廠商提供的圖紙制作。

（2）基礎的頂面要方正、平滑，并高出觀測場地面3～5厘米，以減少積水對緊固件的侵蝕。

（3）基礎內要預埋一定口徑的鋁塑穿線管，與地下管道連通，用于儀器纜線的穿行和保護，全部纜線均應采用帶有金屬屏蔽層的套管做防護，并埋入地下，管道直徑50～90毫米，埋設深度30～50厘米；確保纜線防護管端口的嚴密性，防止鼠類進入地下管網。

2.5 防雷和場地建設

嚴格按照中國氣象局《自動氣象站建設技術要求》和《自動氣象站工程施工圖設計》中的技術指標和相關建設規范要求開展自動氣象站防雷和場地建設工作[3][5]。區域站觀測場面積不得小于南北長8米、東西寬4米。觀測場門的位置以方便人員進出和方便儀器維護為原則；場內一般不鋪設專用小路；當鋪設小路時，路面的寬度應小于50厘米。

3 注意事項

（1）在升級改造站點選址過程中，要認真勘察周圍探測環境是否符合要求，SIM卡通訊信號是否穩定正常。

（2）基礎設施預埋時，要注意預埋件的方位，預留一定的孔徑以便后續走線。

（3）安裝施工過程中，保證各類設備底座的水平牢固，設備間的間距。完成安裝后，將各類儀器檢定證書進行整理歸檔登記。

（4）調試過程中，通電前對各類設備線路連接進行檢查，避免出現短路事件，尤其太陽能控制盒和電源接入時注意正負二級極性。

（5）調試傳輸通訊模塊時，需要接入天線，避免造成模塊阻抗不匹配燒毀模塊。通訊模塊上線后，與中心站聯系，配置相關參數，觀察數據傳輸、入庫、解析等情況。

4 改造后站點運行數據

改造后通海口區域站點數據

改造后西流河區域站點數據

5 結語

在區域自動氣象站升級改造過程中，要嚴格按照技術方案施工，確保完成改造的站點能正常使用。在工作中業務人員要做好運行站點的巡查維護，對常見故障進行總結，逐漸形成一套行之有效的區域自動氣象站管理運行機制，來提高區域自動氣象站點的運行效率。

參考文獻：

[1]江蘇無線電科研所有限公司.ZQZA系列自動氣象站用戶手冊[G].無錫：無錫無線電科研所，2007.

[2]江蘇無線電科研所有限公司.ZQZCII型自動氣象站維修講義[Z].2006.

[3]李鑫，魯霞，何歡，等.一次信號干擾引發的區域氣象站故障.氣象水文海洋儀器，2014，9（3）：109111.

[4]崔講學，楊志彪，等.地面氣象觀測[M].北京：氣象出版社，2011.

[5]張世昌.氣象裝備技術保障手冊——自動氣象站[Z].