新型自动气象站常见故障分析处理

摘 要：本文结合乌兰察布市四子王旗气象局使用新型自动气象站的实际，探讨新型自动气象站系统结构，分析新型自动气象站常见故障及处理对策，提出新型自动气象站的日常维护，确保新型自动气象站稳定、高效的运行。

关键词：新型自动气象站；常见故障；分析处理；日常维护

新型自动气象站在地面气象观测工作中占据重要位置，自新型自动气象站投入业务使用以来，不仅为地面气象测报工作带来了极大的便利，同时还对地面气象测报人员提出了更加严格的要求。工作人员既要灾熟练掌握自动气象站的操作方法，又要详细了解系统结构，同时还要具备有处理危机的意识。一旦自动气象站出现故障问题，地面测报人员在对其进行准确判断之后，应采取科学合理的方法进行处理，以期提升地面气象要素数据的完整性、准确性和高效性。

一、新型自动气象站的系统结构

新型自动气象站是一种可以对气象要素数据信息进行自动观测、储存和自动上传的气象观测设备，包括硬件系统和软件系统。新型自动气象站的硬件系统主要有外围设备、采集器（主采集器+分采集器）传感器、外部总线四部分组成。借助于外部总线技术可以随意扩展和裁剪采集系统。利用长线可以将主采集器和终端计算机进行连接，进而实现串口数据之间的通讯功能。新型自动气象站的软件系统主要有嵌入式系统和业务应用软件两部分组成。通常情况下，业务软件主要安装在终端计算机上，其主要功能是对自动气象站进行监控，并对气象要素观测数据进行一系列的采集和处理，最后定时上传观测数据文件。

新型自动气象站的任意一个部位出现故障问题都会自动气象站的正常运行产生影响。在实际的观测工作中，一旦工作人员发现自动气象站有异常现象发生，应结合故障现象，分析故障出现的具体位置，之后采取有针对性的处理措施，确保自动气象站可以及时恢复运行。

二、新型自动气象站常见故障分析处理

1.采集系统故障。新型自动气象站在对气象要素观测数据进行采集和处理时需要借助于采集系统，采集系统的运行情况直接影响自动气象站能否可以正常工作。为了避免突发情况出现，地面测报人员应将日常的备份工作做好。采集系统常见的故障有以下两点：

（1）采集单元故障。新型自动气象站中采集单元故障的主要表现形式是整点收集到的观测数据资料丢失，数据卸载到计算机出现异常；风向风速、湿度、温度、降雨量等气象要素数据出现缺测或者乱码。采集单元故障的原因有：雷击等原因造成采集單元、采集主板和控制面板出现不同程度的损坏，或电磁干扰作用降低了采集数据的成功率。为了尽快解决这种问题，需要测报人员及时查看通信软件的参数设置是否正确，利用手工卸载数据的方法确保采集器复位；一旦发现采集器上指示灯的闪烁间隔出现异常，应分别检查直流和交流输入灯情况；若以上均表示正常，则说明是采集单元出现故障问题，工作任运可以直接更换或者是维修采集单元。

（2）通道防雷板故障。通道防雷板故障的主要表现形式为观测到的一部分气象要素数据出现异常。产生这种现象的原因有；出现雷击时烧毁通通信板、损毁防雷管或者是击穿防雷板。工作人员借助于外表用的电阻档分别测量各个通道，认真查看上下通道是否相同或者是与别的通道不通，如果是上下不通或者是与别的通道相通，则说明是防雷板出现破损，只需要重新更换防雷板即可，反之就是其它原因造成的。

2.温度传感器故障的分析处理。在实际的地面气象观测工作，一旦工作人员发现温度传感器出现故障，需要借助于外用表的蜂鸣档检查温度传感器所有线的连接顺序是否正确。实际上，在温度传感器上共连接有4根线，可以将这4根线分成两组，将发生短路的2根线作为一组（1和2或3和4）。在测量温度值时，可以使用外用表将温度传感器上1和3（2和4）之间电阻值测量出来，记作R1，正常情况下R1的值在110Ω左右，之后再通过外用表测量温度传感器上1和2之间的电阻值，记作R2，R2的数值比较小，计算R1-R2=R，在求出R值后，结合公式T=（R-100）/0.385计算出温度值，将温度值与标准值进行对比，可以很容易的判断温度传感器是否出现故障问题。为了保证计算结果的准确性，应分别对两组短路进行测量，之后再做好计算。

3.风向传感器故障。风向传感器是新型自动气象站的重要组件之一，其主要功能是负责监测地区的风向变化并将采集到的风向数据信息传输到气象站的计算机系统中，以方便测报人员进行分析。一旦风向传感器出现故障问题，将会影响气象站风向数据采集工作的顺利开展，同时还会造成风向数据出现异常。需要注意的是：如果单独使用判断的方式是很难查找出风向传感器的故障问题，维修人员可以使用正常的风向传感器来替换可疑的传感器，若更换后传感器恢复正常，则说明是风向传感器出现故障；若更换后的传感器仍旧不能正常使用，则需要维修人员进一步检查采集器系统的相关通道是否出现故障。

三、新型自动气象站日常维护

1.采集器。采集器的主要功能是对气象要素数据信息进行一系列的采集、处理、储存和传输，它是新型自动气象站的核心部件。工作人员不需要单独对其进行日常维护，可以使用毛刷对采集器内的灰尘、杂物等进行定期清理。在带电的情况下禁止对采集器上的接线端口进行拔插操作或者是更换传感器。每月定时将采集器机箱打开，清除里面的灰尘、杂物。认真查看采集器底部进线孔包装的完好程度，避免在采集器上放置其它物品。

2.采集通道。对于新型自动气象站来说，数据传输的主干道是数据采集通道，一旦采集通道损坏或者是传感器出现故障问题就会影响自动气象站的数据采集。所以做好采集通道的日常维护工作十分重要，确保采集通道内的防雷板可以正常工作，检查采集通道的数据采集软件，始终确保新型自动气象站的数据采集工作可以安全、高效的进行。

3.地温传感器。在多雨季或潮湿环境中会增加地温传感器故障概率，因浅层地温传感器长时间处于潮湿环境中易生锈，损坏接头，最终对地温数据准确性产生影响。所以，工作人员应在多雨季做好地温传感器日常维护，定期检查各个连接外露线缆是否破损，浅层地温支架是否与地面平齐，地温传感器是否一半掩埋在地下，一半在地上。在降雨后及时查看地温场土壤是否板结，确保地温传感器环境和传感器规格都符合观测要求。

4.风传感器。每年应定期检查风传感器的轴承，检查之前应卸掉风向标，若风向轴转动灵活，没有噪音出现，说明风传感器正常，每年可以利用目测的方法转动风传感器的手柄，卸下风杯后，检查中心轴能否灵活转动，是否出现噪音。每年还要做好轴承的密封清洗工作，始终确保风向标指向北方。

参考文献：

[1]邵文东，李伟根，王荟.新型自动气象站常见故障维修与日常维护[J].安徽农学通报，2015，21（7）.

[2]崔日权.新型自动气象站的常见故障分析及维修维护[J].北京农业，2015（15）.

作者简介：邹纯丽（1988-），女 ，汉族，内蒙古呼伦贝尔市阿荣旗人，本科学历，助理工程师，从事地面测报工作。