自動氣象站監(jiān)控軟件窗口顯示信息分析與應(yīng)用

張振順

摘 要 自動氣象站監(jiān)控軟件（SAWSS）是自動氣象站采集器與計算機(jī)的接口軟件。其主要功能是對采集器進(jìn)行控制；將采集器中的數(shù)據(jù)調(diào)取到計算機(jī)中，顯示在實時數(shù)據(jù)監(jiān)測窗口，形成各種規(guī)定的采集文件和實時傳輸數(shù)據(jù)文件；同時，與地面測報軟件和傳輸軟件掛接，在氣象臺站地面觀測業(yè)務(wù)中廣泛使用?；诖?，運用監(jiān)控軟件窗口顯示信息來判斷自動氣象站運行狀態(tài)，探討軟件窗口顯示的氣象要素之間關(guān)系，利用窗口顯示的異常數(shù)據(jù)來分析、判斷采集器和傳感器可能出現(xiàn)的故障，希望為同行提供借鑒。

關(guān)鍵詞 自動氣象站；運行狀態(tài)監(jiān)控；軟件；信息應(yīng)用；故障分析

中圖分類號：TP277.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：1673-890X（2015）12-195-02

1 自動氣象站運行狀態(tài)檢查

監(jiān)控軟件是自動氣象站采集器與計算機(jī)的接口軟件。它的界面顯示著采集器、各傳感器和組網(wǎng)軟件運行狀態(tài)，從這界面上表現(xiàn)為以下幾點。

第一，采集通信是正常的。紅燈表示有正常的監(jiān)控軟件和收購之間沒有任何聯(lián)系；黃色燈光時，顯示器和記錄器軟件之間正在進(jìn)行的通信，監(jiān)控軟件時，10 s的實時數(shù)據(jù)采集下載后，以上每分鐘刷新顯示界面一次，然后綠燈監(jiān)控不收集軟件的操作，提示監(jiān)控軟件處于閑置狀態(tài)。第二，顯示的自動觀測實時數(shù)據(jù)是否正常，即采集器本身和傳感器是否正常。第三，自動氣象觀測站與中心氣象觀測站的通訊連接是否處于正常狀態(tài)。如果主通道或輔助通道的紅燈亮，則說明網(wǎng)絡(luò)連接不通；如果綠燈亮，則說明網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)是連通的。第四，持續(xù)運行監(jiān)控軟件。監(jiān)控軟件在較長的運行時間，它會占用大量計算機(jī)資源，采集成功率會下降，容易出現(xiàn)死機(jī)，因此，需要運行4～5 d，退出軟件，然后重新啟動電腦監(jiān)控軟件。第五，計算機(jī)和采集器的運行時間是否一致[1]。

2 壓溫濕變化曲線的應(yīng)用

監(jiān)控軟件為風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、相對濕度和大氣壓，以及沉淀和其他因素的部位賦予2 h內(nèi)，每分鐘的曲線。溫度和濕度數(shù)據(jù)的變化有其自身的規(guī)律，并自動下載數(shù)據(jù)的變化，每分鐘相鄰觀測站：壓力數(shù)據(jù)<0.3 hPa，溫度數(shù)據(jù)<0.3 ℃，相對濕度<3%。其數(shù)據(jù)顯示在一個相對平滑的過渡沒有向上突出或在曲線窗口向下一個曲線顯著變化。在日常工作中，如不尋常的，質(zhì)量控制軟件可以用來自動打開分鐘氣象數(shù)據(jù)，以查看是否改變是合理的。

3 地溫數(shù)據(jù)的日常審核

利用監(jiān)控軟件統(tǒng)計數(shù)據(jù)審查地面最高、最低溫度是否正常，結(jié)合氣溫變化對地溫數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，與定時有無矛盾。比較地面最低溫度與最低氣溫，一般在晴朗微風(fēng)的日子里，地面最低溫度低于最低氣溫2～3 ℃，而在陰雨天氣，兩者讀數(shù)差別較小，

使用相鄰的比較方法，以檢查的深度，是否合理的定時的每日變化。土壤溫度的3種形式的垂直分布：隨著式（曝曬型）的深度土壤溫度的降低，它通常出現(xiàn)在白天或夏季；土壤溫度增加而增加（輻射）類型的深度，通常發(fā)生在夜間或在冬季；鏡頭類型和輻射類型存在（過渡）的情況下，通常出現(xiàn)在白天和夜間和冬季之間的過渡[2]。

4 利用窗口顯示的信息判斷儀器故障

自動氣象站的采集器、地溫變送器、傳感器出現(xiàn)故障，都會在監(jiān)控軟件顯示界面顯示出異常數(shù)據(jù)，我們可以利用這些數(shù)據(jù)分析判斷出現(xiàn)故障的硬件，進(jìn)而采取相應(yīng)的處理措施，盡快地使自動氣象站恢復(fù)正常。下面舉例說明。

例1：溫度數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)通訊正常，但溫度數(shù)據(jù)明顯偏大或偏小。

第一，檢查周圍環(huán)境的溫度干擾，無論是作為圍繞通風(fēng)罩或強的光反射的溫度，可能會導(dǎo)致溫度數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確；第二，檢查溫度傳感器是否正常，用萬用表測得的溫度的電阻值，確定是否當(dāng)前的溫度，在正常溫度可根據(jù)實際電阻應(yīng)是不同的80～120 Ω；先去除在插頭板礦溫度傳感器（礦板1～4行，也就是說，一個黃色，黃2和3個綠色，4綠色），具有200 Ω的電阻溫度傳感器的數(shù)字1，2和3的萬用表電阻檔量，4兩端之間的值的任一端是在80～120 Ω；然后稱重萬用表電阻200 Ω文件1，2-側(cè)電阻溫度傳感器標(biāo)號（3，4側(cè)）是否為值1～8 Ω。如果上面的測量，有一個指標(biāo)超出范圍，應(yīng)檢查傳感器接頭和接線，連接器，觀察是否有接觸不良的現(xiàn)象，如果這一措施不能滿足要求，應(yīng)更換溫度傳感器。

例2：天空有降水，人工站有量，自動站無量。

分析和判斷都沒有雨量數(shù)據(jù)顯示雨量收集器端口是開放的或短路情況。首先，檢查線路連接是否正常，檢查雨量傳感器磁簧開關(guān)損壞，用萬用表測量在磁簧開關(guān)兩端的電阻檔，翻轉(zhuǎn)第二場，萬用表應(yīng)該有一個過渡，如果沒有變化手，然后干簧已損壞，可以更換簧片；第二個采集通道的降雨問題，導(dǎo)致收購無法計數(shù)；第三連接到降雨壞電容器的端子。

例3：自動站降水量小于人工觀測降水量。

分析判斷：數(shù)據(jù)通信是正常的，但雨量數(shù)據(jù)是顯著較大或較小的檢查：雨桶或漏斗堵塞，導(dǎo)致降雨的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確；收購降雨通道問題，導(dǎo)致收購計數(shù)不準(zhǔn)；在降雨壞電容器連接到所述端子，使降雨數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，降雨偏差允許的4%的范圍內(nèi)，如果該偏差不會太大，校準(zhǔn)過程可以解決的。調(diào)整方法：取雨缸房，松開下轉(zhuǎn)儲調(diào)整螺釘?shù)穆萁z，如果降雨示值過大，那么在沿著旋轉(zhuǎn)軸向外同時兩個調(diào)節(jié)螺絲，每一次革命，可以減少示的0值。3 mm時，或兩個調(diào)節(jié)螺釘旋轉(zhuǎn)向內(nèi)，從而顯示了增加0.3 mm的值。注意：過渡向內(nèi)旋轉(zhuǎn)，不僅不會使顯示的值的增加，而是使該指示，以減少的數(shù)量[3]。

例4：某一路地溫不正常，跳變不穩(wěn)定。

分析判斷：一是溫度傳感器壞；二是地溫傳送器相應(yīng)端口故障；三是地溫傳感器密封不好進(jìn)水。

例5：某一路地溫不正常，為固定不變。

分析判斷：一是信號電纜開路；二是傳感器損壞；三是外轉(zhuǎn)接盒內(nèi)CD4067BF損壞。

5 結(jié)語

地面氣象觀測員必須嚴(yán)肅認(rèn)真負(fù)責(zé)地做好本職工作，為了確保自動氣象站的正常工作和上傳數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，要熟練掌握地面氣象觀測業(yè)務(wù)軟件操作方法和觀測儀器的維護(hù)檢修，認(rèn)真查看監(jiān)控軟件界面顯示的各種氣象要素信息，仔細(xì)分析自動站數(shù)據(jù)異?，F(xiàn)象，以便在自動站出現(xiàn)故障時快速準(zhǔn)確的處理，確保地面觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和連續(xù)性，按時上傳數(shù)據(jù)文件，提高地面觀測業(yè)務(wù)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]中國氣象局監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)司.地面氣象測報業(yè)務(wù)系統(tǒng)軟件操作手冊[M].北京：氣象出版社，2005.

[2]中國氣象局.地面氣象觀測規(guī)范[M].北京：氣象出版社，2003

[3]李黃.自動氣象站實用手冊[M].北京：氣象出版社，2007.

（責(zé)任編輯：趙中正）