地面自動氣象觀測設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息檢測技術(shù)的思考

毛世杰　楊柳　付杰

摘 要：地面自動氣象觀測設(shè)備的高效運(yùn)行是保證我國地面氣象觀測運(yùn)行的基礎(chǔ)，其相關(guān)的狀態(tài)信息檢測技術(shù)的應(yīng)用，可以有效解決現(xiàn)階段地面自動氣象觀測設(shè)備監(jiān)控設(shè)計缺失的情況，從而推進(jìn)相關(guān)的氣象檢測工作規(guī)范化。基于此，作者結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)，對地面自動氣象觀測設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息檢測技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，以供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：自動氣象觀測；設(shè)備；運(yùn)行狀態(tài)；檢測技術(shù)

中圖分類號：P415.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180733221

1 地面自動氣象觀測設(shè)備總體概括分析

地面自動氣象觀測設(shè)備主要是指實(shí)際的常規(guī)地面自動氣象站，并隨著時代不斷發(fā)展，其設(shè)備的范圍逐漸擴(kuò)大。例如，增加了水分觀測設(shè)備、風(fēng)度觀測設(shè)備、降水觀測設(shè)備以及氣象服務(wù)觀測設(shè)備等，以滿足時代發(fā)展的需求。現(xiàn)階段，我國地面自動氣象站已經(jīng)實(shí)現(xiàn)兩代更新。隨著不斷地創(chuàng)新，其各項(xiàng)功能逐漸完善，相關(guān)的技術(shù)水平應(yīng)用已達(dá)到世界的前列。例如，在二代地面自動氣象站中，主要利用先進(jìn)的嵌入式技術(shù)軟件與業(yè)務(wù)軟件，通過良好的設(shè)計組合，進(jìn)行有效的工作，工作效率較高[1]。

2 檢測點(diǎn)設(shè)計分析

2.1 對設(shè)備進(jìn)行分類分級

設(shè)備分類分級屬于基礎(chǔ)性工作任務(wù)，主要工作目的是對相關(guān)儀器裝備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行合理的監(jiān)控，同時結(jié)合實(shí)際的儀器結(jié)構(gòu)設(shè)計對相關(guān)部件進(jìn)行監(jiān)測點(diǎn)合理設(shè)計，從而保證后續(xù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控高效進(jìn)行。現(xiàn)階段，地面自動氣象觀測設(shè)備主要包括4部分。

2.1.1 采集系統(tǒng)

主要由分采集器與主采集器組成，分采集器的數(shù)量較多。

2.1.2 觀測系統(tǒng)

主要包括相關(guān)的溫度觀測、濕度觀測、氣壓觀測、地溫觀測、風(fēng)能觀測、降水觀測、水分觀測等模塊，觀測范圍較廣。

2.1.3 外圍設(shè)備

當(dāng)前的外圍設(shè)備主要包括供電系統(tǒng)、信號傳輸系統(tǒng)、相關(guān)附屬設(shè)備以及業(yè)務(wù)終端設(shè)備。

2.1.4 軟件部分

主要包括業(yè)務(wù)軟件與嵌入式軟件，在實(shí)際的設(shè)計構(gòu)造過程中，又分為部分小單元器件。實(shí)際上，觀測系統(tǒng)主要與采集系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，利用自身的自檢功能，形成完善的集合體，例如，包含相關(guān)的電子鏈路、傳感器、顯示系統(tǒng)以及診斷系統(tǒng)等。

2.2 對檢測信息設(shè)計分析

檢測信息設(shè)計是以設(shè)備分類分級為基礎(chǔ)，通過合理的細(xì)化可監(jiān)控點(diǎn)，對于細(xì)化的監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行合理的規(guī)范化設(shè)計，以滿足實(shí)際的需求。具體來說，主要包括以下五方面。

2.2.1 主采集器

其主要包括相關(guān)的主板電源、主板溫度、機(jī)箱門以及相關(guān)的交流供電等，同時還包含相關(guān)的定位系統(tǒng)、閃存卡以及轉(zhuǎn)換器等監(jiān)測點(diǎn)，在實(shí)際的設(shè)計過程中，需要注意相關(guān)運(yùn)行狀態(tài)的表示，如，以“正常”表示其設(shè)備的運(yùn)程或數(shù)值處于合理的狀態(tài)、“故障”則表示相關(guān)的設(shè)備難以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.2.2 分采集器

其主要包括相關(guān)的濕度分采集器、氣候分采集器等，并通過主板溫度、電源電壓、電路板等相關(guān)監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計，以滿足實(shí)際的需求。

2.2.3 濕溫觀測模塊

利用實(shí)際的傳感裝置進(jìn)行有效的檢測，獲取相關(guān)的電壓、電阻、電流、鉑絲狀態(tài)等信號信息，進(jìn)行合理參數(shù)判斷，達(dá)到實(shí)際的觀測目的，應(yīng)重點(diǎn)注意濕敏電容的狀態(tài)情況，避免其長期處于濕度環(huán)境中造成設(shè)備故障。

2.2.4 地溫觀測

在實(shí)際的觀測過程中，其主要觀測內(nèi)容包括草面溫度、地表溫度、淺層溫度以及深層溫度等各項(xiàng)參考值。

2.2.5 其它觀測模塊

例如，相關(guān)的降水觀測、能見度觀測、風(fēng)能觀測、雨量觀測以及氣壓觀測等。

3 對檢測信息編碼設(shè)計分析

當(dāng)前，二代地面自動氣象觀測站相關(guān)的狀態(tài)文件以編碼的形式為主，并對相關(guān)的地面自動氣象觀測設(shè)備中相關(guān)的狀態(tài)、名稱、結(jié)構(gòu)以及其它單元進(jìn)行詳細(xì)的編碼，具體來說，主要包含以下幾方面：組成結(jié)構(gòu)單元編碼，例如，相關(guān)的狀態(tài)類編碼以大寫的“Z”開頭，以此來表示狀態(tài)變量，并將結(jié)構(gòu)名稱進(jìn)行字母縮寫，以“ZXX”形式表示，如，“ZMC”，是指主采集器編碼；將狀態(tài)結(jié)構(gòu)中的各子組成單元編碼，其主要的編碼形式為利用大寫的字母與數(shù)字進(jìn)行組合，進(jìn)行合理的表示，其中，英文字母主要是代表狀態(tài)名稱，而數(shù)字則表示標(biāo)識狀態(tài)。

4 結(jié)論

地面自動氣象觀測設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，可以從根本上滿足當(dāng)前氣象檢測的需求，并解決現(xiàn)階段自動氣象站存在的監(jiān)控格式不規(guī)范的情況，促使相關(guān)工作人員對其進(jìn)行設(shè)備更新，提升觀測效率。但在實(shí)際的技術(shù)應(yīng)用過程中，還存在一些不足之處與問題，需要工作人員不斷改進(jìn)，以適應(yīng)當(dāng)前時代的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]李雁，周青，劉鈞.多要素智能氣象站的研制及初步應(yīng)用[J].中國氣象，2016（6）：1030-1039.