新型自动气象站测报业务软件运行故障及解决对策

郑健博　侯长艳

摘 要：新型自动站自投入运行以来，大大提高了地面测报业务的质量。根据DZZ4自动站构架的工作原理，对自动站测报业务软件运行中的几种常见故障进行了分析，并提出了相应的处理办法。只有加强自动站的日常维护，才能确保自动站的持续、稳定运行，从而提高观测质量。

关键词：新型自动站；故障处理；日常维护；气象测报

中图分类号：P415.1+2 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.07.095

自动气象站是地面观测的重要设备之一，自新型自动站广泛投入应用以来，其特有的高自动化观测度和观测精确度提高了地面测报数据处理的效率和质量，避免了人为误差的出现，使气象资料更具有代表性、实用性和比较性。但自动站在运行期间会因各种原因而频繁发生故障，这对业务观测造成了一定影响。为了确保自动站测报业务软件可持续、稳定运行，测报人员应熟练掌握各种故障排查技能，使自动站尽快恢复正常运行状态，同时，测报人员需要加大对自动站仪器设备的维护力度，以确保测报业务顺利进行，提高测报质量。根据石门县台站的运行情况，本文主要对DZZ4新型自动站测报业务软件运行中发生的故障进行分析，以期提高该县气象测报业务质量。

1 DZZ4自动站构架

DZZ4新型自动站的结构基于传统自动站，主要由传感器、采集器、供电系统和计算机终端等组成。自动监测数据可精确到每分钟，采用先进的自动化技术成果，具有高精确、易拓展和易维护等特性，可实现对温度、气压、辐射、风向和风速等数据的实时自动化观测，对各节点设备运行状态的实时监测，自动对故障进行诊断，从而及时发现故障位置，降低了测报人员的工作量，提高了自动站的运行性能。

2 常见故障的处理方法

2.1 采集器故障

采集器故障的处理方法有以下4种：①采集器气象要素出现缺测时，需要对连接于采集器上的各要素传感器进行检查，并使用终端操作命令SENST对传感器状态进行检查，查看其是否处于运行状态。如果上述检查均正常，则可判断为通道被损坏，更换主采集器即可恢复正常。②如果分采集器要素数据出现缺测，则应检查CAN总线连接，根据采集器面板指示灯判断其是否处于运行状态，也可对传感器的连接部位使用命令进行检查。在上述检查都无误的情况下，可判断为通道故障，更换分采集器即可。③如果CF无法存储数据文件时，则可使用读卡器判断CF卡是否存在故障。使用CF卡前，需要将其格式化，并转化成FAT32格式在计算机上操作。如果内存空间不足，则需要删除除区占号目录外的其他所有目录和文件。使用采集器查看是否能正确识别CF卡，并根据RUN指示灯状态判断是否需要重新插入CF卡或更换CF卡，也可通过终端操作命令SAMPLES检查CF卡是否可正常使用。如果CF卡已无法正常使用，则应在2 min后重新用该操作命令检查，仍无法显示正常信息时，需要重新插入卡或更换CF卡。④GPS的对时功能无法启动时，应对GPS模块中的通信连接、天线连接和安装位置进行检查，判断该模块是否可正常运行。输入GPSMODE命令时，如果返为0，则说明该模块处于允许运行状态；如果不为0，则需要输入GPSMODE0命令使GPS模块处于运行状态。同时，应对采集器GPS串口参数进行检查，查看其是否与GPS通信模块的参数设置一致。

2.2 传感器故障

自动站运行期间，发生观测要素传感器出现数据缺测时的处理办法为：定期对电缆和电缆设备进行检查，查看电缆是否存在破损、老化等现象，各传感器与采集器、线路之间连接是否松动，电缆是否短路等。如果上述检查结果均正常，则可判断采集器通道配置故障，可联系相关人员进行检查或更换采集器。此外，如果传感器出现超差故障，一般是由传感器自身的问题造成的，更换新传感器即可；如果出现采集器通道问题，则需要根据安装时的现场图片和观测数据分析哪个环节存在问题，随后重新配置通道参数，并加强维护。

2.3 异常数据处理

自动站测报软件在运行的过程中，经常出现观测数据异常的问题。此时，需要对异常的数据进行修改、内插或人工替补等，尽量确保数据的完整性和实用性。具体维护措施分为以下3种：①温、湿度数据异常。一般出现大风、暴雨天气时，传感器与电源接口处浸水，导致整点温度、湿度数据不正常。此时，可以使用人工观测替补法，根据人工观测到干湿球数据对整点10 min前、后的数据进行订正，或使用同时段内的观测数据补测。②如果降水异常，则降水观测会具有滞后性，往往在降水停止后，仪器自身的摩擦或其他原因会影响降水记录。如果降水停止后2 h内仍有降水记录，则应记录从降水开始到停止时间段内的数据，超出2 h的可累计。在日常观测中，要确保雨量筒的正常运行，分钟降雨量缺测时，可使用同时段降雨的平均值补测，并标明数据来源，确保数据的准确性。替代后的数据要符合本站的实际情况。③特殊天气观测数据异常情况的处理。自动站的观测记录数据量较大，大部分观测要素之间的数据会相互影响，在极端恶劣的天气情况下，容易造成观测仪器故障，导致观测数据异常。此时，预审员要严格、仔细地核对数据，一旦发现异常数据记录，则应及时启用人工观测并卸载软件，从而确保数据的完整性和准确性。

3 加强自动站的日常维护

3.1 气压传感器的维护

台站水银气压表的感应部位与传感器的高度应保持一致。在无法调整高度的情况下，需要重新测定海拔高度，且要在断电的情况下更换气压传感器，并避免传感器受太阳直射和保持静压口畅通。

3.2 浅层和地表地温传感器的维护

应及时对浅层和地表传感器的埋设情况进行检查，确保埋设地面平整、无草，并做到及时松土；确保传感器埋设位于土壤的1/2处，并清杂物，浅层地温传感器安装支架的零标线应与地面平齐；地表温度传感器被淹或雪埋时，仍可继续正常观测，但应在观测薄备注栏中标明情况。

3.3 深层地温传感器的维护

在发生强降水和雪融后，应及时检查深层地温硬橡胶套管内是否有积水并及时吸干。如果套管内经常出现积水，则需要更换新的橡胶套管。安装后应检查传感器感应部位是否有伸出的内护管，防止探头缩进，以免影响地温测量数据。传感器多余的线应穿在PVC管内，防止鼠虫啃食，从而确保传感器正常运行。

〔编辑：张思楠〕

Abstract： The new automatic station since been put into operation， greatly improving the quality of ground forecasting business. According DZZ4 automatic station architecture works， business forecasting software runs on automatic stations in several common failures were analyzed and the corresponding approach. Only by strengthening routine maintenance of automatic stations， in order to ensure that the automatic station sustained， stable operation， thereby enhancing the quality of the observation.

Key words： new automatic station； troubleshooting； routine maintenance； weather forecast