自動氣象站現場維護方法淺析

于偉民 魯長海 張昊喆 王雪松 孫文博

摘 ? 要：自2000年以來，吉林省內自動氣象站已陸續建設使用，在自動站的運行過程中，也出現形式多樣的故障。了解自動站整個業務流程和設備的基本原理，為日常保障及維護自動站起到必不可少的作用。出現故障，第一時間判斷問題出處、及時維護，是關系自動氣象站能否正常發揮作用的關鍵。

關鍵詞：自動氣象站 ?維護 ?傳感器

中圖分類號：P415 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）02（b）-0119-02

1 ?引言

我省國家基礎站所用的是中環天儀氣象儀器有限公司出品的DZZ6型自動氣象站，它是以自動氣候站為基礎，采用當今成熟的、穩定的、先進的電子測量、數據傳輸和控制系統技術，設計基于現代總線技術和嵌入式系統技術構建的自動氣象站[1]。多要素傳感器將測量得到的數據經采集器上傳至臺站電腦終端，通過軟件顯示并將數據準確地傳回信息中心。DZZ6型自動氣象站由供電系統，通信系統，采集器，傳感器組成。如圖1所示。在整個運行的過程中，除雷擊之外，保障維護的重點在采集器和傳感器。

2 ?采集器的維護

采集器是自動氣象站的核心，由硬件和嵌入式軟件組成。能夠采集實時的溫度、風向、風速、濕度、氣壓等要素。如圖2所示。

多年的維護中，采集器與計算機不通訊問題較多。出現此類問題應檢查（1）采集器供電是否正常;（2）計算機通信參數設置是否正確;（3）采集器與計算機的通信電纜是否正常;（4）采集器是否損壞。如果是采集器損壞，則以更換為主。

3 ?傳感器的維護

3.1 風向風速傳感器

風向風速傳感器是一種三杯式的感應器，當風向風速傳感器的數據超差比較大或數據缺失時，可能是以下情況導致的。（1）風向風速傳感器的屏蔽地線沒接好，解決方法是將風線的屏蔽地線用螺絲刀擰在傳感器接口的螺絲釘上。（2）風速數據不正確或缺失，首先判斷底座連接是否正常，再檢查檢定證書是否超期導致了軸承磨損過大影響性能。（3）風向的數據超差較大，需判斷傳感器是否損壞，方法是使用外用表調節到電壓檔，將一頭接在風橫臂的接線盒中的7位格雷碼接口上，另一頭接在電源地上，轉動風向標至0°、90°、180°、270°，檢查對照格雷碼表電壓是否一致。

3.2 雨量傳感器

雨量傳感器由承水器、上翻斗、計量翻斗、計數翻斗等構成。雨量傳感器是自動氣象站中最易發生故障的部分，當觀測數據與實際降水量對比時，很容易發現雨量傳感器的故障問題。此時傳感器內部接線柱無法測量出真實的雨量[2]。在檢定有效期內，則主要考慮“堵塞”問題。應經常清理承水器內的雜物，防止堵塞承水口的漏水孔。

3.3 溫度傳感器

溫度傳感器的精度和穩定性依賴于Pt100鉑電阻元件，溫度傳感器測量是通過鉑電阻隨溫度升高而增加的特性實現的，輸出信號為四線制電阻。氣溫傳感器放置在百葉箱內，有效的檢定周期除接線松動外，一般不會出現其他問題。地溫傳感器在地面下，經常會出現積水現象，對地溫傳感器的使用壽命影響嚴重。而由于維護較難，所以在使用地溫傳感器前，應仔細觀察傳感器頭部導體和角質保護套有無明顯外傷導致密閉性降低，發現需要及時更換。

3.4 濕度傳感器

濕度傳感器禁止劇烈搖動和磕碰，以免損壞敏感元件，傳感器頭部有保護性過濾網，防止感應元件被灰塵污染，每月應拆開傳感器頭部的網罩進行清洗。如果濕度顯示值與實際值偏差較大，用萬用表測量傳感器的輸出端和地之間的電壓值，可以判斷傳感器本身是否損壞。濕度傳感器是模擬信號輸出的，輸出電壓為 0V～1V之間，對應的濕度值是0～100%。

3.5 氣壓傳感器

PTB330是完全補償的數字氣壓表，具有較寬的工作溫度和氣壓測量范圍，并且穩定性高。氣壓傳感器安裝于機箱內，用過靜壓管與外界大氣相通。日常中應經常檢查氣壓傳感器的通氣嘴不得有異物和污染。

4 ?結束語

氣象站通過對地球表面一定范圍內的氣象狀況及其變化過程進行系統的、連續的觀察和測定，為天氣預報、氣候分析、科學研究和氣象服務提供了重要依據[3]。作為保障工作者，面對問題要積累沉淀，不斷學習與實踐。做好儀器的日常維護，要從點點滴滴做起。

參考文獻

[1] 中環天儀（天津）氣象儀器有限公司.DZZ6型自動氣象站[Z].自動氣象站培訓資料，2013.

[2] 車萬新.談自動氣象站維護與保障[J].中國科技期刊，2016.

[3] 田錦濤.自動氣象站保障與維修[J].天文與地理，2016.