淺議區(qū)域自動氣象站維護(hù)與常見故障的排除

張軍　杜海旺　張榮耀

[摘要]國家級的氣象站觀測范圍有限，對于個別區(qū)域的氣象觀測難免力有未逮。而區(qū)域自動氣象站作為國家氣象站的延伸，對于國家氣象觀測具有非常重要的現(xiàn)實意義。區(qū)域氣象站的正常運行離不開監(jiān)控、通訊、傳感等眾多設(shè)備的支持，本文試從區(qū)域氣象站常用設(shè)備的故障入手，分析故障排除與設(shè)備維護(hù)的主要措施。

[關(guān)鍵詞]區(qū)域站 自動氣象站 故障排除 日常維護(hù)

[中圖分類號] P4 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-8-402-1

我國的區(qū)域氣象觀測站通常采用自動觀測模式，對所屬區(qū)域的氣象要素進(jìn)行監(jiān)測。通過對氣象要素的嚴(yán)密觀測，氣象站可以及時發(fā)現(xiàn)小范圍的災(zāi)害天氣以及局部環(huán)境的氣候變化，為國家氣象站的氣候觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行補充。區(qū)域站一般位于郊區(qū)或村鎮(zhèn)等偏僻區(qū)域，通過GPRS或短信等方式傳輸數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的收集和傳輸需要依托計算機(jī)、通訊卡等設(shè)備來實現(xiàn)，這些設(shè)備若不經(jīng)常維護(hù)將會發(fā)生故障，為了不影響區(qū)域站的正常工作，故障要及時排除。

1區(qū)域氣象站的構(gòu)成

區(qū)域氣象站的結(jié)構(gòu)有如下幾個模塊：①數(shù)據(jù)采集模塊：采集器、傳感器。②電源模塊：直流交流電源、太陽能板。③通訊模塊：通訊卡、GPRS設(shè)備。④中心模塊：計算機(jī)終端、智能通訊機(jī)。以上四個模塊組成的區(qū)域站通常位于人煙稀少的郊區(qū)或鄉(xiāng)鎮(zhèn)偏僻處，由于人為活動較少，因此氣象數(shù)據(jù)不容易受到其他因素的干擾。區(qū)域站在無人值守的情況下，依托于太陽能發(fā)電或直流交流電進(jìn)行能源支持，先由傳感器與采集器收集了氣象數(shù)據(jù)，并將儲存至計算機(jī)中，再借助通訊卡、智能通訊儀等設(shè)備將數(shù)據(jù)以GPRS或短信形式傳輸至市氣象局分中心。市分中心將數(shù)據(jù)歸入數(shù)據(jù)庫后對數(shù)據(jù)進(jìn)行打包后再發(fā)到國家氣象局。

2常見故障及排除措施

近年來，科技與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得區(qū)域站的數(shù)量不斷增加，對區(qū)域站進(jìn)行維護(hù)的任務(wù)也就日益加重。區(qū)域站由于無人值守，在運行過程中會出現(xiàn)許多問題，對此，必須要定期進(jìn)行故障排查。維護(hù)人員應(yīng)該以邏輯原則與分解原則為指導(dǎo)，使用替代法和測量法進(jìn)行現(xiàn)場檢測，一旦發(fā)現(xiàn)要及時解決，以免影響區(qū)域站的正常運行。

2.1降雨量顯示不正常

降雨量的異常顯示有三種：①下雨了但是沒有顯示降雨量、②沒下雨但是顯示有降雨量、③下雨了也顯示有降雨量，但顯示數(shù)值與實際降雨量有較大的誤差。造成這種情況的原因有：負(fù)責(zé)從傳感器將裕量信號傳輸至計算機(jī)的電纜損壞、測量雨量的漏斗和翻斗等雨量器堵塞、計數(shù)斗磁體消磁或干簧管損壞。這其中雨量器發(fā)生堵塞以及干簧管損壞的可能性是最大的。對于堵塞問題，要進(jìn)行灰塵和雜物的清除，不得遺留灰塵污垢、樹葉鳥糞等臟物在內(nèi)。對于電纜，若接觸不良要重新擰緊，電纜、干簧管以及各種雨量器若破損則要進(jìn)行更換。

2.2氣溫顯示不正常

氣溫顯示不正常一般會有兩種表現(xiàn)，即一直為不正確的溫度值和偶爾正常偶爾錯誤的溫度值。造成上述情況的原因一般為如下幾個部件出現(xiàn)故障：①溫度連接線、②蓄電池、③采集器的連接端子、④溫濕傳感器。除了這四個部件的損壞或接觸不良會造成溫度值錯誤，周圍環(huán)境的干擾也會影響溫度值的正確顯示。溫濕傳感器的排查可以通過測試電阻值來判定，若萬能表上電阻值不在80-120Ω之間，則可以判定為傳感器損壞。

溫度值錯誤的解決方法是：將損壞的部件進(jìn)行現(xiàn)場更換；松落的連接端子予以擰緊；太陽能板進(jìn)行徹底的清潔，以免因大片污垢的遮擋而造成發(fā)電量降低，蓄電池在夜間出現(xiàn)電量不足的情況；清理周圍環(huán)境中會對溫度造成影響的強光照射源。

2.3風(fēng)向風(fēng)速顯示異常

風(fēng)向風(fēng)速異常表現(xiàn)有：①風(fēng)向長期不變、②風(fēng)速過快不符合現(xiàn)實、③有風(fēng)但不顯示風(fēng)俗。造成這些狀況的原因有：電壓不正常；連接端子松落或短路、傳感器損壞、風(fēng)杯被雜物纏繞無法運動、采集通道堵塞等。常見的排查流程為：首先對線路和連接端子進(jìn)行檢查，輕傷修復(fù)，重?fù)p更換；萬能表測試電壓，過低過高都會影響數(shù)值正常顯示，主控器與電源出現(xiàn)問題均會引起電壓波動，因此需進(jìn)一步細(xì)化診斷；風(fēng)杯出現(xiàn)問題則要查看是否有異物將其纏繞而使其無法轉(zhuǎn)動，若有則降下風(fēng)桿進(jìn)行測試；疏通采集器的通道，并用模擬器進(jìn)行校準(zhǔn)；檢測傳感器功能，若損壞則立刻更換新的、功能正常的傳感器，對于多雷電天氣、風(fēng)力較大、多冰雹天氣的區(qū)域，風(fēng)傳感器要經(jīng)常進(jìn)行檢查，以免因災(zāi)害天氣造成部件損壞。

2.4中心站顯示無資料

區(qū)域站有監(jiān)控設(shè)備，若監(jiān)控設(shè)備提示系統(tǒng)無資料，則可能是計算機(jī)死機(jī)或采集器損壞造成的。當(dāng)然，除了這兩項原因，其他一些原因也會造成這樣的結(jié)果，如斷電、保險絲斷開、通訊模塊失靈或者M(jìn)IS卡欠費。一旦發(fā)現(xiàn)“無資料”的提示，對可能出現(xiàn)故障的環(huán)節(jié)要進(jìn)行詳細(xì)的排查，損壞的設(shè)備或部件要及時更換。排查流程如下：

（1）檢查電源，即查看所采用的電源是否是市電，太陽能發(fā)電板是否工作正常。

（2）檢查PV控制器檢與UPS蓄電池是否正常工作。

（3）檢查負(fù)責(zé)無線通訊的GPRS模塊與CDMA模塊是否損壞，MIS卡的檢查需要將其取下放入手機(jī)進(jìn)行測試

（4）檢查主板的保險是否已經(jīng)損壞。

（5）主板保險若無問題，接下來要檢查連接線路是否正常，線路的各端是否連接牢靠。

（6）采集器和傳感器的檢查放在最后。這兩種設(shè)備容易因雷擊而發(fā)生失靈問題，對于雷電天氣較少的地區(qū)，可以放至最后進(jìn)行排查。

3日常維護(hù)

對區(qū)域站設(shè)備必須要注重日常的維護(hù)，保證電源電壓正常、設(shè)備性能正常且結(jié)構(gòu)完整。尤其是區(qū)域站的運行核心——計算機(jī)處理軟件和智能通信儀，為了不影響數(shù)據(jù)的接受和上傳，必須要做到設(shè)備功能的定期巡檢和數(shù)據(jù)不定期維護(hù)，巡檢每年至少兩次。數(shù)據(jù)維護(hù)包括數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程檢查和及時的備份。若數(shù)據(jù)出現(xiàn)亂碼，則要撥打區(qū)域站電話，若提示關(guān)機(jī)停機(jī)則要為MIS卡續(xù)費。

4結(jié)語

區(qū)域氣象站在運行過程中會出現(xiàn)許多影響觀測工作正常運行的問題，對此維護(hù)人員要做到定期外查、不定期內(nèi)審，將內(nèi)部的、難度低的軟件故障進(jìn)行解決，再解決外部的、難度高的硬件問題，以便區(qū)域氣象站可以正常工作，為國家氣象局提供服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]舒宇鋒.區(qū)域自動氣象站常見故障的排除與維護(hù)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015（01）.

[2]擺琰，黃曉龍.區(qū)域自動氣象站的故障排除和日常維護(hù)[J].北京農(nóng)業(yè)，2014（27）.

[3]王幫能，陳鑫，龍中亞.區(qū)域自動氣象站故障原因分析及檢測方法[J].安徽農(nóng)學(xué)通報，2013（07）.