自动土壤水分观测仪的日常维护及常见故障排除

徐朝霞，高艳芹

（1.方正县气象局，黑龙江 方正150800；2.宾县气象局，黑龙江 宾县150400）

1 引言

对土壤湿度和变化规律的监测， 是农业气象观测的最基本工作之一，也是为农服务的重要内容。 及时掌握土壤水分变化规律，对农业生产、干旱监测预测，具有重要的意义。 方正县气象局土壤水分观测多年来一直采用传统的人工钻取土烘干称重法， 既耗费人力，工作效率又低。2011年安装了土壤水分自动观测站，逐步取代人工土壤湿度观测。 目前已经运行四年，结合仪器结构原理、使用情况，提出设备的日常维护和故障排除方法。

2 日常维护要注意的几点

2.1 做好日常工作

方正气象局2011年安装了土壤水分自动观测站，型号DZN3 型，已投入运行，根据四年的运行情况，总结出日常维护工作中几点建议。

（1）每天早上查看观测设备处于正常连续的运行状态，按要求每天上、下午（9 点和17 点）查看实时观测数据是否正常显示。

（2）设备维护员每周至少1～2 次对仪器设备进行全面巡查。

（3） 每天20时后，及时通过计算机终端对前一天采集的数据进行完整性检测和分析， 判断是否有异常数存在，对缺失的数据进行及时补收。 对异常数据及时报告省级信息技术保障中心。

（4）每日必须填写值班日志，对仪器运行、资料采集及传输和维护情况，按照规范中的要求，对缺测和疑误数据进行详细的记录和分析。

（5）仪器出现故障时，首先要做好值班日志记录。 能处理的小故障，台站设备维护人员自己处理；处理不了的故障， 要及时报告省级大气探测技术保障中心维修。

2.2 做好设备维护

（1）做好仪器安装区域的环境保护工作，设立围栏和明显的标识，避免仪器设备遭到破坏。

（2）每年春季要对自动土壤水分观测仪的防雷设施进行全面检查，对接地电阻进行复测；至少每年一次对土壤水分观测仪的传感器、 采集器和整机进行现场检验。

（3）对建在气象观测场外的土壤水分观测仪，台站应按季节每半个月（或一个月）派技术人员到现场检查维护1 次， 并将检查、 维护的情况记入值班日志。 同时，对影响观测数据的情况要摘记备注栏。

（4）维护人员要定期巡视观测场和仪器设备，及时处理因表层土壤龟裂造成管口密封不严， 导致管内潮湿进水，及时清除太阳能板沉积的灰尘和积雪，确保观测数据的准确。

3 及时发现故障并处理

3.1 土壤水分数据没有

（1）采集器断电。 首先打开采集器箱，查看空气开关是否分开，如果分开，合上空气开关；如果不是空气开关启动保护而分开， 再检查电源开关是否插好，如果是开关松动，重新插紧电源开关。

（2）土壤水分探测器不供电。 用万用表测量电源变换器、土壤水分探测器电源端、采集器电源端及蓄电池电压是否大于12 v， 进一步判断电源变换器和蓄电池是否损坏，进行更换。

（3）检查通讯电缆是否断开。 如果是通讯电缆断开，要先关闭电源开关，将采集器断电，然后把通讯电缆重新插好，再将电源开关插好给采集器供电，启动土壤水分监控软件。

3.2 土壤水分某层数据为-2

（1）该层传感器连接线没有插紧或该层传感器损坏、先断开电源，小心拔出土壤水分探测器，把该层传感器带状电缆的头卡入总线。 若是传感器损坏，按"安装说明"的要求，及时更换。

（2）数据出现间断性中断，可能是以下原因。 一是蓄电池出现问题，供电不足。 白天有太阳时，太阳能板可持续充电能正常工作， 晚上太阳能板不能充电，储存的电量耗尽，此种情况要在日出前后更换蓄电池；二是对GPRS 通讯检查。

（3）自动土壤水分观测仪精度。 土壤传感器与土壤之间存在缝隙，仪器测量值就会产生误差；土壤板结龟裂也会造成数据异常。 降水偏少或降水超过20 mm，72 h 后，土壤出现龟裂现象，使得传感器与土壤出现较大空隙，仪器观测数据将会严重偏低，甚至达到零值；冻土造成数据异常偏低。 土壤湿度传感器主要测定土壤体积含水量，土壤未解冻或冻结时，土壤中的水由液态变为固态冰介质发生变化， 引起水分测量值急剧下降；田间标定系数田间持水量、土壤容重和凋萎湿度测量不准确，会造成误差。

4 结语

做好DZN3 自动土壤水分观测仪的日常维护工作，出现故障及时处理，以确保资料的可用，更好地为三农服务。