新型自動(dòng)氣象站常見(jiàn)故障分析處理

摘 要：本文結(jié)合烏蘭察布市四子王旗氣象局使用新型自動(dòng)氣象站的實(shí)際，探討新型自動(dòng)氣象站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，分析新型自動(dòng)氣象站常見(jiàn)故障及處理對(duì)策，提出新型自動(dòng)氣象站的日常維護(hù)，確保新型自動(dòng)氣象站穩(wěn)定、高效的運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：新型自動(dòng)氣象站；常見(jiàn)故障；分析處理；日常維護(hù)

新型自動(dòng)氣象站在地面氣象觀測(cè)工作中占據(jù)重要位置，自新型自動(dòng)氣象站投入業(yè)務(wù)使用以來(lái)，不僅為地面氣象測(cè)報(bào)工作帶來(lái)了極大的便利，同時(shí)還對(duì)地面氣象測(cè)報(bào)人員提出了更加嚴(yán)格的要求。工作人員既要災(zāi)熟練掌握自動(dòng)氣象站的操作方法，又要詳細(xì)了解系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，同時(shí)還要具備有處理危機(jī)的意識(shí)。一旦自動(dòng)氣象站出現(xiàn)故障問(wèn)題，地面測(cè)報(bào)人員在對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確判斷之后，應(yīng)采取科學(xué)合理的方法進(jìn)行處理，以期提升地面氣象要素?cái)?shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性和高效性。

一、新型自動(dòng)氣象站的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

新型自動(dòng)氣象站是一種可以對(duì)氣象要素?cái)?shù)據(jù)信息進(jìn)行自動(dòng)觀測(cè)、儲(chǔ)存和自動(dòng)上傳的氣象觀測(cè)設(shè)備，包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。新型自動(dòng)氣象站的硬件系統(tǒng)主要有外圍設(shè)備、采集器（主采集器+分采集器）傳感器、外部總線四部分組成。借助于外部總線技術(shù)可以隨意擴(kuò)展和裁剪采集系統(tǒng)。利用長(zhǎng)線可以將主采集器和終端計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)串口數(shù)據(jù)之間的通訊功能。新型自動(dòng)氣象站的軟件系統(tǒng)主要有嵌入式系統(tǒng)和業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件兩部分組成。通常情況下，業(yè)務(wù)軟件主要安裝在終端計(jì)算機(jī)上，其主要功能是對(duì)自動(dòng)氣象站進(jìn)行監(jiān)控，并對(duì)氣象要素觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列的采集和處理，最后定時(shí)上傳觀測(cè)數(shù)據(jù)文件。

新型自動(dòng)氣象站的任意一個(gè)部位出現(xiàn)故障問(wèn)題都會(huì)自動(dòng)氣象站的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響。在實(shí)際的觀測(cè)工作中，一旦工作人員發(fā)現(xiàn)自動(dòng)氣象站有異常現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)結(jié)合故障現(xiàn)象，分析故障出現(xiàn)的具體位置，之后采取有針對(duì)性的處理措施，確保自動(dòng)氣象站可以及時(shí)恢復(fù)運(yùn)行。

二、新型自動(dòng)氣象站常見(jiàn)故障分析處理

1.采集系統(tǒng)故障。新型自動(dòng)氣象站在對(duì)氣象要素觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理時(shí)需要借助于采集系統(tǒng)，采集系統(tǒng)的運(yùn)行情況直接影響自動(dòng)氣象站能否可以正常工作。為了避免突發(fā)情況出現(xiàn)，地面測(cè)報(bào)人員應(yīng)將日常的備份工作做好。采集系統(tǒng)常見(jiàn)的故障有以下兩點(diǎn)：

（1）采集單元故障。新型自動(dòng)氣象站中采集單元故障的主要表現(xiàn)形式是整點(diǎn)收集到的觀測(cè)數(shù)據(jù)資料丟失，數(shù)據(jù)卸載到計(jì)算機(jī)出現(xiàn)異常；風(fēng)向風(fēng)速、濕度、溫度、降雨量等氣象要素?cái)?shù)據(jù)出現(xiàn)缺測(cè)或者亂碼。采集單元故障的原因有：雷擊等原因造成采集單元、采集主板和控制面板出現(xiàn)不同程度的損壞，或電磁干擾作用降低了采集數(shù)據(jù)的成功率。為了盡快解決這種問(wèn)題，需要測(cè)報(bào)人員及時(shí)查看通信軟件的參數(shù)設(shè)置是否正確，利用手工卸載數(shù)據(jù)的方法確保采集器復(fù)位；一旦發(fā)現(xiàn)采集器上指示燈的閃爍間隔出現(xiàn)異常，應(yīng)分別檢查直流和交流輸入燈情況；若以上均表示正常，則說(shuō)明是采集單元出現(xiàn)故障問(wèn)題，工作任運(yùn)可以直接更換或者是維修采集單元。

（2）通道防雷板故障。通道防雷板故障的主要表現(xiàn)形式為觀測(cè)到的一部分氣象要素?cái)?shù)據(jù)出現(xiàn)異常。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因有；出現(xiàn)雷擊時(shí)燒毀通通信板、損毀防雷管或者是擊穿防雷板。工作人員借助于外表用的電阻檔分別測(cè)量各個(gè)通道，認(rèn)真查看上下通道是否相同或者是與別的通道不通，如果是上下不通或者是與別的通道相通，則說(shuō)明是防雷板出現(xiàn)破損，只需要重新更換防雷板即可，反之就是其它原因造成的。

2.溫度傳感器故障的分析處理。在實(shí)際的地面氣象觀測(cè)工作，一旦工作人員發(fā)現(xiàn)溫度傳感器出現(xiàn)故障，需要借助于外用表的蜂鳴檔檢查溫度傳感器所有線的連接順序是否正確。實(shí)際上，在溫度傳感器上共連接有4根線，可以將這4根線分成兩組，將發(fā)生短路的2根線作為一組（1和2或3和4）。在測(cè)量溫度值時(shí)，可以使用外用表將溫度傳感器上1和3（2和4）之間電阻值測(cè)量出來(lái)，記作R1，正常情況下R1的值在110Ω左右，之后再通過(guò)外用表測(cè)量溫度傳感器上1和2之間的電阻值，記作R2，R2的數(shù)值比較小，計(jì)算R1-R2=R，在求出R值后，結(jié)合公式T=（R-100）/0.385計(jì)算出溫度值，將溫度值與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比，可以很容易的判斷溫度傳感器是否出現(xiàn)故障問(wèn)題。為了保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，應(yīng)分別對(duì)兩組短路進(jìn)行測(cè)量，之后再做好計(jì)算。

3.風(fēng)向傳感器故障。風(fēng)向傳感器是新型自動(dòng)氣象站的重要組件之一，其主要功能是負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)地區(qū)的風(fēng)向變化并將采集到的風(fēng)向數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)綒庀笳镜挠?jì)算機(jī)系統(tǒng)中，以方便測(cè)報(bào)人員進(jìn)行分析。一旦風(fēng)向傳感器出現(xiàn)故障問(wèn)題，將會(huì)影響氣象站風(fēng)向數(shù)據(jù)采集工作的順利開(kāi)展，同時(shí)還會(huì)造成風(fēng)向數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常。需要注意的是：如果單獨(dú)使用判斷的方式是很難查找出風(fēng)向傳感器的故障問(wèn)題，維修人員可以使用正常的風(fēng)向傳感器來(lái)替換可疑的傳感器，若更換后傳感器恢復(fù)正常，則說(shuō)明是風(fēng)向傳感器出現(xiàn)故障；若更換后的傳感器仍舊不能正常使用，則需要維修人員進(jìn)一步檢查采集器系統(tǒng)的相關(guān)通道是否出現(xiàn)故障。

三、新型自動(dòng)氣象站日常維護(hù)

1.采集器。采集器的主要功能是對(duì)氣象要素?cái)?shù)據(jù)信息進(jìn)行一系列的采集、處理、儲(chǔ)存和傳輸，它是新型自動(dòng)氣象站的核心部件。工作人員不需要單獨(dú)對(duì)其進(jìn)行日常維護(hù)，可以使用毛刷對(duì)采集器內(nèi)的灰塵、雜物等進(jìn)行定期清理。在帶電的情況下禁止對(duì)采集器上的接線端口進(jìn)行拔插操作或者是更換傳感器。每月定時(shí)將采集器機(jī)箱打開(kāi)，清除里面的灰塵、雜物。認(rèn)真查看采集器底部進(jìn)線孔包裝的完好程度，避免在采集器上放置其它物品。

2.采集通道。對(duì)于新型自動(dòng)氣象站來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹鞲傻朗菙?shù)據(jù)采集通道，一旦采集通道損壞或者是傳感器出現(xiàn)故障問(wèn)題就會(huì)影響自動(dòng)氣象站的數(shù)據(jù)采集。所以做好采集通道的日常維護(hù)工作十分重要，確保采集通道內(nèi)的防雷板可以正常工作，檢查采集通道的數(shù)據(jù)采集軟件，始終確保新型自動(dòng)氣象站的數(shù)據(jù)采集工作可以安全、高效的進(jìn)行。

3.地溫傳感器。在多雨季或潮濕環(huán)境中會(huì)增加地溫傳感器故障概率，因淺層地溫傳感器長(zhǎng)時(shí)間處于潮濕環(huán)境中易生銹，損壞接頭，最終對(duì)地溫?cái)?shù)據(jù)準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。所以，工作人員應(yīng)在多雨季做好地溫傳感器日常維護(hù)，定期檢查各個(gè)連接外露線纜是否破損，淺層地溫支架是否與地面平齊，地溫傳感器是否一半掩埋在地下，一半在地上。在降雨后及時(shí)查看地溫場(chǎng)土壤是否板結(jié)，確保地溫傳感器環(huán)境和傳感器規(guī)格都符合觀測(cè)要求。

4.風(fēng)傳感器。每年應(yīng)定期檢查風(fēng)傳感器的軸承，檢查之前應(yīng)卸掉風(fēng)向標(biāo)，若風(fēng)向軸轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，沒(méi)有噪音出現(xiàn)，說(shuō)明風(fēng)傳感器正常，每年可以利用目測(cè)的方法轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)傳感器的手柄，卸下風(fēng)杯后，檢查中心軸能否靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，是否出現(xiàn)噪音。每年還要做好軸承的密封清洗工作，始終確保風(fēng)向標(biāo)指向北方。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：鄒純麗（1988-），女 ，漢族，內(nèi)蒙古呼倫貝爾市阿榮旗人，本科學(xué)歷，助理工程師，從事地面測(cè)報(bào)工作。