淺談地面自動(dòng)氣象站傳感器設(shè)備維護(hù)與保障

周曉虎

地面自動(dòng)氣象站傳感器的維護(hù)和保障關(guān)系到自動(dòng)氣象站能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)并發(fā)揮精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)作用。本文重點(diǎn)對(duì)突泉縣地面自動(dòng)氣象站氣壓傳感器、溫濕度傳感器、雨量傳感器和風(fēng)向風(fēng)速傳感器的維護(hù)和保障工作進(jìn)行總結(jié)，并為本地的氣象維護(hù)工作帶來(lái)積極的促進(jìn)作用。

自動(dòng)氣象站是指在某一地區(qū)根據(jù)需要建設(shè)的能夠自動(dòng)探測(cè)多個(gè)要素，無(wú)需人工干預(yù)，即可自動(dòng)生成報(bào)文，定時(shí)向中心站傳輸探測(cè)數(shù)據(jù)的氣象站，它由氣象傳感器、微電腦氣象數(shù)據(jù)采集儀、電源系統(tǒng)、防輻射通風(fēng)罩、全天候防護(hù)箱和氣象觀測(cè)支架、通訊模塊等部分構(gòu)成。能夠用于對(duì)風(fēng)速、風(fēng)向、雨量、空氣溫度、空氣濕度、光照強(qiáng)度、土壤溫度、土壤濕度、蒸發(fā)量、大氣壓力等十幾個(gè)氣象要素進(jìn)行全天候現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)?？梢酝ㄟ^(guò)專(zhuān)業(yè)配套的數(shù)據(jù)采集通訊線與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綒庀笥?jì)算機(jī)氣象數(shù)據(jù)庫(kù)中，用于生產(chǎn)生活中統(tǒng)計(jì)分析和處理。目前突泉縣共有四要素以上自動(dòng)氣象站共計(jì)35個(gè)，國(guó)家級(jí)地面自動(dòng)氣象觀測(cè)站于2009年安裝完成并投入使用，使用設(shè)備為北京華云公司生產(chǎn)的CAWS3000型。自動(dòng)氣象站實(shí)現(xiàn)了空氣溫度、相對(duì)濕度、氣壓、風(fēng)向風(fēng)速、降雨量、地溫等要素自動(dòng)采集與傳輸。隨著突泉縣近年來(lái)自動(dòng)氣象站數(shù)量的不斷增多，為保障設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)并發(fā)揮應(yīng)有的效益，也進(jìn)一步增加了氣象設(shè)備保障人員的工作量。筆者在內(nèi)蒙古興安盟氣象部門(mén)工作多年，一直從事地面氣象探測(cè)設(shè)備維護(hù)，在日常維護(hù)過(guò)程中收集整理了當(dāng)?shù)囟嗄曜詣?dòng)氣象站傳感器設(shè)備維護(hù)與保障過(guò)程中常出現(xiàn)的問(wèn)題與處理方式，為今后設(shè)備的維護(hù)保障提供了基礎(chǔ)資料。

1自動(dòng)氣象站傳感器異出現(xiàn)問(wèn)題與解決辦法

1.1氣壓傳感器

氣壓傳感器（生產(chǎn)廠家：芬蘭VAISALA公司，設(shè)備型號(hào)：PTB210型）放置在采集箱內(nèi)，是一款專(zhuān)為戶外惡劣環(huán)境設(shè)計(jì)使用的高性能大氣壓力傳感器，具有串行和模擬兩種輸出方式，可提供50～1100hPa（僅限串行輸出）和500～1100hPa（串行和模擬）兩種量程范圍。PTB210集成了SPH10/20系列靜壓頭，保證了其在任何風(fēng)況下都可以進(jìn)行精確測(cè)量。維護(hù)時(shí)必須切斷電源。如出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺測(cè)，首先檢查電源是否供電正常，如果供電正常，則查看線路的磨損情況。

1.2溫濕度傳感器

溫濕度傳感器（生產(chǎn)廠家：芬蘭VAISALA公司，設(shè)備型號(hào)：HMP155型），探頭采用了一個(gè)HUMICAP？180R聚合電容薄膜傳感器來(lái)測(cè)量相對(duì)濕度，測(cè)量范圍涵蓋0～100%RH。溫度傳感器為一個(gè)PRT，測(cè)量范圍達(dá)到-80～60℃。問(wèn)題為：出現(xiàn)固定的負(fù)數(shù)示值或無(wú)數(shù)值現(xiàn)象。當(dāng)溫濕度傳感器出現(xiàn)連接線或開(kāi)關(guān)接觸不好時(shí)，溫濕度就會(huì)出現(xiàn)負(fù)數(shù)顯示的狀態(tài)，這種情況應(yīng)該是將溫濕度傳感器連線或開(kāi)關(guān)重新連接好，保證接觸無(wú)問(wèn)題;顯示器無(wú)溫度值顯示是因?yàn)榫€路呈開(kāi)路狀態(tài)，應(yīng)將開(kāi)路的線路重新連接好。

1.3雨量傳感器

雨量傳感器（生產(chǎn)廠家：上海氣象儀器廠，設(shè)備型號(hào)：SL3-1型）為雙翻斗式，用來(lái)測(cè)量液體降水量和降水強(qiáng)度的觀測(cè)儀器，它由承水器（口徑為20CM）、上翻斗、匯集漏斗、計(jì)量翻斗、計(jì)數(shù)翻斗、過(guò)濾網(wǎng)、干簧管等構(gòu)成。常會(huì)出現(xiàn)以下三種故障：不顯示降雨量;降雨量顯示的數(shù)值與記錄數(shù)據(jù)存在誤差;降雨量的計(jì)數(shù)不穩(wěn)定等。排除方法：檢查是否有蟲(chóng)子、樹(shù)葉等雜物造成堵塞;查看每個(gè)接口的線路有無(wú)損壞，有損壞需及時(shí)更換新線路，如完整無(wú)損，再檢查干簧管是否損壞，發(fā)現(xiàn)損壞進(jìn)行必要的焊接。

1.4風(fēng)向風(fēng)速傳感器

風(fēng)向風(fēng)速傳感器（生產(chǎn)廠家：中國(guó)華云技術(shù)開(kāi)發(fā)公司，設(shè)備型號(hào)：EL15-1A風(fēng)速傳感器、EL15-2D風(fēng)向傳感器），由于風(fēng)向風(fēng)速傳感器處于10.5米高的位置，它隨時(shí)會(huì)有遭雷擊的風(fēng)險(xiǎn)，暴露在外的傳感器不停地隨風(fēng)擺動(dòng)，易被腐蝕，從而導(dǎo)致風(fēng)向風(fēng)速數(shù)據(jù)的異常。原因?yàn)椋簜鞲衅鲹p壞;傳感器的支架或線路破損，處理時(shí)要用好的組件“代替”壞的組件，如數(shù)據(jù)顯示正常則代替成功，更換設(shè)備時(shí)必須斷電操作。

2日常設(shè)備維護(hù)注意的事項(xiàng)

2.1電源維護(hù)

由于自動(dòng)氣象站為全天24小時(shí)不間斷工作，時(shí)時(shí)刻刻都在進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、存儲(chǔ)傳輸，所以必須保持有穩(wěn)定、連續(xù)、無(wú)干擾的供電狀態(tài)。目前，國(guó)家級(jí)地面自動(dòng)氣象站的采用的電源為室電與備份的24小時(shí)不間斷UPS。應(yīng)用過(guò)程中不可超負(fù)荷運(yùn)行，不能頻繁的開(kāi)關(guān)電源。連接蓄電池（UPS）和采集器線路時(shí)，依電線的顏色進(jìn)行，注意正負(fù)極。在對(duì)自動(dòng)氣象站電源維護(hù)過(guò)程中，要定期檢查采用器電極電源連接線是否牢固，UPS電源供電是否正常，電源的各項(xiàng)指標(biāo)燈顯示是否正常，若室電與UPS均出現(xiàn)問(wèn)題，可采用備份發(fā)電機(jī)作用臨時(shí)供電電源。

2.2軟件維護(hù)

自動(dòng)氣象站軟件部分由采集器部分的系統(tǒng)程序、地面氣象測(cè)報(bào)系統(tǒng)和自動(dòng)站監(jiān)控系統(tǒng)三部分組成。按操作規(guī)范要求及時(shí)更新升級(jí)和下載軟件程序，以保證軟件及時(shí)升級(jí)和自動(dòng)氣象站的正常工作。在日常維護(hù)時(shí)，一定要注意時(shí)鐘的準(zhǔn)確性。自動(dòng)氣象站時(shí)鐘采用的是北京時(shí)，要定期檢查采集器時(shí)鐘是否準(zhǔn)確，要控制采集器時(shí)鐘與北京時(shí)相差在30秒之內(nèi)，同時(shí)要檢查采集器內(nèi)部的各種參數(shù)的設(shè)備是否正常。并及時(shí)清理采集器內(nèi)所收集的數(shù)據(jù)，避免數(shù)據(jù)過(guò)多而造成軟件的死機(jī)現(xiàn)象，在日常維護(hù)中并做好數(shù)據(jù)的備份存儲(chǔ)。

綜上所述，地觀綜合觀測(cè)人員對(duì)自動(dòng)氣象站設(shè)備的日常維護(hù)雖然是常規(guī)性工作，較之與人工觀測(cè)時(shí)代亦發(fā)生的較大變化，但同時(shí)也提出了更高的要求。不當(dāng)?shù)牟僮髋c維護(hù)可能造成相應(yīng)傳感器設(shè)備的損壞。在維護(hù)儀器設(shè)備時(shí)要嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行操作，進(jìn)一步增強(qiáng)綜合觀測(cè)人員的責(zé)任心，使命感。綜上所述，自動(dòng)氣象站目前已替代了人工觀測(cè)，給我們?nèi)粘１O(jiān)測(cè)工作帶來(lái)了便利條件，做好傳感器維護(hù)和保障工作顯得尤為重要性。技術(shù)保障人員要加強(qiáng)責(zé)任意識(shí)，要不斷積累總結(jié)設(shè)備的維修與保養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)。

（作者單位：137400內(nèi)蒙古興安盟氣象局）