自動(dòng)氣象站的日常維護(hù)

譚薇

(北安管理局建設(shè)農(nóng)場,黑龍江 北安 164035)

自動(dòng)氣象站在提高觀測的準(zhǔn)確性和精度方面有很大優(yōu)勢,而且能大大減輕業(yè)務(wù)人員的工作量,提高工作效率。保障自動(dòng)氣象站的正常運(yùn)行,對氣象臺站而言尤為重要,其對自動(dòng)氣象站的技術(shù)保障及維護(hù)也提出了更高的要求?，F(xiàn)對自動(dòng)氣象站維護(hù)要點(diǎn)作簡要介紹,以供參考。

1 自動(dòng)站設(shè)備的雷電入侵

1.1 雷電形成

雷電是帶電的云層之間或是帶電的云層與大地之間迅猛的放電現(xiàn)象,雷電具有幾萬至幾千萬安培的峰值電流,雷電通道中具有幾萬攝氏度的溫度及強(qiáng)大的沖擊波。對影響自動(dòng)氣象站設(shè)備運(yùn)行的雷電最主要的有直擊雷和感應(yīng)雷2種。

1.2 雷電入侵途徑

雷電電磁干擾主要通過傳導(dǎo)耦合和輻射耦合方式傳送到自動(dòng)氣象站,使其失效或損壞。一般雷電入侵自動(dòng)氣象站除阻性耦合影響的反擊電壓之外,分別沿電源線、傳感器到采集器和采集器到主控微機(jī)之間的通道、網(wǎng)絡(luò)的通信線路入侵。一是自動(dòng)站供電線路侵入。在電力線入室之前可能遭受直擊雷和感應(yīng)雷,直擊雷擊中高壓線經(jīng)過變壓器耦合為低壓后入侵;云地閃電擊中建筑物或建筑物附近時(shí),雷電流通過引下線泄入接地體,可通過電路中的零線、保護(hù)地線和布線中的接地線,以脈沖波的形式侵入室內(nèi),使設(shè)備損壞。二是通信線路入侵。當(dāng)自動(dòng)氣象站周圍直擊雷防護(hù)不力時(shí),地面突出物或高層建筑物遭雷擊,雷電過電壓將地面土壤擊穿,使處于戶外的傳感器、采集器輕則失效,重則毀壞;同時(shí),可能擊穿網(wǎng)絡(luò)線或傳感器到采集器和采集器到主控微機(jī)之間的電纜線的絕緣層,使瞬態(tài)過電壓沿通信線直接入侵室內(nèi)。三是阻性耦合影響的反擊電壓入侵。所謂阻性耦合是指小電阻值的金屬物體上因雷擊流過大電流時(shí),會(huì)產(chǎn)生很高的電位,進(jìn)而影響到距離較近的設(shè)備。

1.3 雷擊電磁脈沖浪涌危害

自動(dòng)氣象站遭受直擊雷襲擊,除了直擊雷直接毀壞設(shè)備外,由直擊雷產(chǎn)生的直擊雷過電壓還襲擊自動(dòng)氣象站傳感器、采集器和主控微機(jī)。當(dāng)雷擊風(fēng)速風(fēng)向桿上的接閃器時(shí),高頻雷電流流過避雷裝置,造成接閃器和引下線的電位升高。雷擊電磁脈沖從電源供電線路和通信線路入侵自動(dòng)氣象站,造成自動(dòng)氣象站的損害概率較大。自動(dòng)站安裝在空曠處,從傳感器到采集器,再到計(jì)算機(jī),傳輸線有一段距離,而且數(shù)據(jù)傳輸線與電源線、接地線等是處在幾乎相同的電磁環(huán)境,相互之間存在一定影響,數(shù)據(jù)傳輸線很難做到電磁屏蔽。這就容易造成雷電通過磁場耦合、電場耦合、電阻耦合等以傳導(dǎo)和輻射方式對自動(dòng)氣象站設(shè)備構(gòu)成侵害。

2 硬件維護(hù)

2.1 電源系統(tǒng)

電源系統(tǒng)是為整個(gè)自動(dòng)站系統(tǒng)提供電源保障的核心部分,日常維護(hù)檢查最為重要。采集器工作狀態(tài)指示燈為紅色,正常應(yīng)為每隔3s閃爍1次。UPS電源系統(tǒng)直流指示燈為黃色,應(yīng)為常亮。若此燈不亮,應(yīng)及時(shí)檢查蓄電池、保險(xiǎn)管是否正常,要保證始終由蓄電池給采集器供電;同時(shí)電停后要觀察UPS供電情況,通過電池充電指示燈判斷電池是否處于良好狀態(tài)、能否長時(shí)間供電,如存在問題要及時(shí)更換電池。

2.2 采集系統(tǒng)

采集器是自動(dòng)站系統(tǒng)的核心部分,巡視時(shí)除觀察采集器指示燈是否正常外,一般情況下無需日常維護(hù),可定期用毛刷清理采集器的灰塵。注意在接插各種接線端子、撤換或安裝傳感器時(shí)應(yīng)避免帶電操作。定期檢查采集器的通訊口的通訊線接頭和各傳感器的接地接頭是否牢固以及與計(jì)算機(jī)接頭的串口是否有松動(dòng)現(xiàn)象,并及時(shí)處理。

2.3 傳感器

一是雨量傳感器。定期檢查漏斗通道中是否有樹葉、灰塵等雜物堵塞,及時(shí)除去污物并清潔濾網(wǎng)。還要定期檢查,除去內(nèi)部翻斗上污染物,但不可劃傷翻斗面保護(hù)層,清潔維護(hù)時(shí)應(yīng)斷開信號連接線。二是溫濕度傳感器。定期對百葉箱內(nèi)灰塵進(jìn)行清掃,及時(shí)清潔傳感器的護(hù)罩和更換傳感器濾紙,可用軟毛刷輕輕刷其表面,不要用手接觸。三是地溫傳感器。定期打開地溫變送器箱檢查是否有水和異物進(jìn)入,定期檢查電纜有無破損;淺層支架是否與地面齊平;0cm地溫傳感器是否半埋半露,與地表是否很好密貼,特別是大風(fēng)、雨后要及時(shí)檢查地面?zhèn)鞲衅髋c地表面接觸情況,消除傳感器與土壤間隙。四是風(fēng)向、風(fēng)速傳感器。每日要對比風(fēng)向準(zhǔn)確性,經(jīng)常觀察風(fēng)向杯和風(fēng)向標(biāo)轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活,發(fā)現(xiàn)異常時(shí)應(yīng)及時(shí)處理。經(jīng)常觀察風(fēng)桿拉繩是否有松動(dòng),如果有松動(dòng)應(yīng)及時(shí)擰緊,并校準(zhǔn)垂直度。五是氣壓傳感器。經(jīng)常檢查氣壓通氣嘴,不能有異物堵塞和污染,室內(nèi)空調(diào)不可正對氣壓傳感器孔吹風(fēng)。

2.4 計(jì)算機(jī)與防雷設(shè)施的維護(hù)

做到專機(jī)專用,不可連接外網(wǎng)或亂用U盤,及時(shí)更新升級病毒庫,以防感染病毒。在雷電防御上,一是每年雨季前用接地電阻儀對觀測場、測報(bào)室電阻進(jìn)行測試,若大于4Ω,則應(yīng)查明原因,若因地網(wǎng)腐蝕嚴(yán)重的,應(yīng)重新做地網(wǎng)。二是每年雨季前應(yīng)對電源避雷器、信號避雷器進(jìn)行1次檢查,如發(fā)現(xiàn)老化變性的應(yīng)及時(shí)更換。三是每季度應(yīng)對觀測場、值班室內(nèi)的所有儀器的接地線進(jìn)行1次檢查,發(fā)現(xiàn)有脫落或虛接的應(yīng)及時(shí)連接好。四是觀測場、值班室內(nèi)新增儀器設(shè)備,應(yīng)對金屬外殼做接地處理,接地線應(yīng)并入統(tǒng)一地網(wǎng),使整個(gè)地網(wǎng)電器連通,并入地網(wǎng)時(shí)若用電焊連接,則焊接前應(yīng)摘掉觀測場、值班室內(nèi)所有儀器的接地線,否則將損壞儀器設(shè)備,焊接后再將所有儀器設(shè)備地線接好。

3 軟件維護(hù)

3.1 自動(dòng)氣象站軟件維護(hù)

自動(dòng)氣象站軟件主要包括采集器系統(tǒng)程序、自動(dòng)氣象站監(jiān)控軟件、地面氣象測報(bào)業(yè)務(wù)軟件等。采集器系統(tǒng)程序在生產(chǎn)過程中已經(jīng)存儲(chǔ)在單片機(jī)中,不需要臺站日常維護(hù),但采集器內(nèi)部存儲(chǔ)器在長時(shí)間運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生大量電子碎片,應(yīng)定期清空采集器內(nèi)數(shù)據(jù),避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)錯(cuò)誤或無法讀取;自動(dòng)氣象站監(jiān)控軟件和測報(bào)業(yè)務(wù)軟件的維護(hù),主要檢查各類參數(shù)設(shè)置是否正確,經(jīng)常關(guān)注網(wǎng)站關(guān)于軟件升級或補(bǔ)丁程序下載通知,做好升級工作。

3.2 應(yīng)急傳輸及其他應(yīng)急軟件

自動(dòng)站處理計(jì)算機(jī)除安裝自動(dòng)氣象站軟件外還應(yīng)有其他應(yīng)急傳輸軟件,目前按省局的要求應(yīng)急傳輸有3種備份方法,即GPRS線路、撥號網(wǎng)絡(luò)、固定電話。GPRS網(wǎng)絡(luò)需要修改IP參數(shù),應(yīng)在桌面上建立"IP.TXT"文件,內(nèi)容包括IP信息以及修改方法,以備應(yīng)急之需。同時(shí),把直接聯(lián)接無線路由的專用網(wǎng)線一端聯(lián)接好,一端固定在計(jì)算機(jī)旁,并加上標(biāo)簽說明。撥號網(wǎng)絡(luò)在計(jì)算機(jī)內(nèi)提前設(shè)置好,并把專用MODEN同電話線聯(lián)接好放置在適宜位置,遇到緊急情況及時(shí)切換并能保證隨時(shí)接通。平時(shí)可以每月進(jìn)行1次撥號演練。

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