分析新型自動氣象站幾個關(guān)鍵問題的維修對策

黃鴿群　李鳳林

摘 要：要想確保自動氣象站各觀測設(shè)備的性能良好，提高測報質(zhì)量，不僅要針對常見故障采取合理的維修對策，還要做好日常維護(hù)工作。主要對自動氣象站投入使用后幾種常見的故障及維修對策進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：自動氣象站；采集器；傳感器；雨量值

中圖分類號：P415.1+2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.01.125

新型自動氣象站的投入應(yīng)用極大地提高了氣象觀測的精確性和時效性，降低了人工勞動強(qiáng)度，基本滿足當(dāng)前臺站氣象業(yè)務(wù)的開展需求，提高了工作效率和工作質(zhì)量。湖南省邵東縣氣象單位采用的DZZ4型自動氣象站具有高可靠性、高精確度、易維護(hù)、易拓展等特點(diǎn)，能夠?yàn)樘鞖忸A(yù)報、氣候科研、氣象觀測等提供可靠依據(jù)。筆者結(jié)合自身的工作經(jīng)驗(yàn)，圍繞新型自動氣象站投入使用后常見的幾種故障及其維修對策進(jìn)行了分析，并提出了自己的建議。

1 新型自動氣象站結(jié)構(gòu)

DZZ4新型自動氣象站是由江蘇無錫市研制的新一代自動氣象站。該氣象站采用了成熟、先進(jìn)的電子信息技術(shù)，具有高可靠性、高準(zhǔn)確度、易維護(hù)、易拓展和遠(yuǎn)程監(jiān)控等特點(diǎn)。自動氣象站主要由主采集器、外部總線、分采集器、傳感器和外圍設(shè)備幾個部分構(gòu)成，各部分設(shè)備性能良好，相互之間互為補(bǔ)充，充分發(fā)揮了自動氣象站數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理等多種功能。

2 自動氣象站故障及維修對策

2.1 采集器故障

當(dāng)主采集器采集數(shù)據(jù)出現(xiàn)缺測，采集器運(yùn)行指示燈非正常閃爍時，要及時查看采集器與傳感器之間的連接是否正常、采集器與計算機(jī)之間的通信連接是否正常，并使用終端操作命令SENST對傳感器狀態(tài)進(jìn)行檢測，確保傳感器處于開啟狀態(tài)；檢測傳感器通道防雷組件是否受沖擊失效。如果上述檢測都顯示正常，則判斷為采集器通道故障，并查看主采集器參數(shù)設(shè)置是否正確；如果通道參數(shù)無誤，則判斷為采集器故障，更換新采集器即可。

當(dāng)分采集器采集數(shù)據(jù)出現(xiàn)缺測時，要及時檢測各設(shè)備間CAN總線的連接是否正常，分采集器的CANopen指示燈、終端匹配電阻等是否處于正常狀態(tài)，并使用終端操作命令SENST檢測傳感器是否處于可使用狀態(tài)。如果上述檢測都顯示正常，則判斷為采集器通道故障，需要更換采集器。

2.2 電源故障

由于采集器電池維持時間較短，因此，采集器一般都依賴外接電源。如果采集器出現(xiàn)斷電情況，則要對供電電源進(jìn)行檢測。氣象站連接的輸電線路比較復(fù)雜，在強(qiáng)對流天氣易出現(xiàn)跳閘情況，導(dǎo)致電源中斷或短路，部分觀測設(shè)備被燒毀。一般情況下，電源箱內(nèi)都安裝有保險絲或空氣開關(guān)等一些電源保護(hù)裝置。在處理電源故障時，需要查看空氣開關(guān)有無突跳、交流電壓和直流電壓是否正常。如果采集器斷電，要首先判斷其防護(hù)保險絲是否被燒壞。每月定期對蓄電池放電、充電，以延長電源箱的使用壽命。在正常情況下，UPS電源系統(tǒng)直流指示燈為黃色，根據(jù)指示燈判斷電池狀態(tài)是否良好，從而視情況更換充電設(shè)備。

2.3 通信故障

如果自動氣象站與計算機(jī)不能實(shí)時通信，就需要對計算機(jī)的通信模塊和電纜進(jìn)行檢查，查看通信串口配置是否合理，并進(jìn)行串口調(diào)試，發(fā)送采集命令。如果沒有返回信息，則要查看光纖通信盒中光纖轉(zhuǎn)換模塊收發(fā)燈閃爍是否正常、收發(fā)連接順序是否正確。如果溫濕度和地溫分采集器上的CANE指示燈閃爍，則判定為通信故障，并使用萬用表測量CAN線的通道。

2.4 溫濕度傳感器故障

在獲取溫濕度數(shù)據(jù)時，經(jīng)常出現(xiàn)測量數(shù)據(jù)與正常數(shù)據(jù)差距較大的情況。導(dǎo)致這一情況的主要原因是等電位連接的接地裝置或防雷接地裝置接觸不良。檢測溫濕度傳感器故障時，應(yīng)在采集器電源關(guān)閉的情況下拆除所有的接地裝置，并重啟電源，然后查看數(shù)據(jù)有無恢復(fù)。接地體如果出現(xiàn)銹蝕，就會阻礙采集器接地線與接地裝置間的泄放，雷電流無法釋放，從而使溫濕度傳感器產(chǎn)生感應(yīng)回流現(xiàn)象，導(dǎo)致采集數(shù)據(jù)混亂，進(jìn)而出現(xiàn)較大的溫濕度誤差。這時，應(yīng)在數(shù)據(jù)處理裝置與接地裝置銜接后，重新打開電源卸載數(shù)據(jù)，溫濕度數(shù)據(jù)將會自動恢復(fù)。日常中，要注意溫濕度傳感器的及時維護(hù)，避免出現(xiàn)銹蝕或接觸不良的情況。

2.5 雨量傳感器故障

氣象站在運(yùn)行過程中經(jīng)常出現(xiàn)雨量值在小雨時顯示為0或雨量值偏小的問題。針對此類問題，應(yīng)先查看雨量線是否斷路、干簧管或磁鋼是否受損。如果以上檢查顯示正常，則要查看雨量傳感器漏斗或?yàn)V網(wǎng)是否被堵塞、翻斗能否靈活轉(zhuǎn)動。如果雷擊電路板發(fā)生故障，應(yīng)更換傳感器。

3 做好新型自動氣象站的日常維護(hù)

3.1 氣壓傳感器的維護(hù)

臺站水銀氣壓表的感應(yīng)部位應(yīng)與傳感器感應(yīng)部位高度一致，如果不一致，則需要重新測定海拔高度。需要注意的是，必須在斷電的情況下更換傳感器。由于傳感器自身較敏感，因此，安裝時應(yīng)避開陽光直射或受氣流影響較大的區(qū)域，且保持靜壓氣孔口暢通。

3.2 翻斗雨量傳感器的維護(hù)

在維護(hù)翻斗雨量傳感器時，需要注意以下幾點(diǎn)：①為避免翻斗雨量傳感器被堵塞或松動，每月定期清洗濾網(wǎng)上的沙塵、小蟲。清洗時，要使用干凈的毛刷。②在無雨或少雨的季節(jié)，在盛雨器上面加蓋；在降雨季節(jié)，打開盛雨器上面的蓋。③禁止直接用手觸摸翻斗內(nèi)壁，以免沾上油污。④定期查看雨量傳感器的整體平衡性，及時糾正不符合規(guī)范之處，同時注意不要碰撞盛雨器口，以免變形。⑤定期檢查翻斗的靈活性，并檢查軸工作間隙有無磨損或積累微沙，如果有，及時修正。翻斗下方的螺釘必須由專業(yè)人員調(diào)試，一般工作人員嚴(yán)禁進(jìn)行此項(xiàng)操作。

3.3 其他傳感器的維護(hù)

在維護(hù)地表淺層地溫傳感器時，應(yīng)確保地表平整、疏松，定期查看傳感器的埋設(shè)情況，保證其處于地下和地面各1/2，且安裝支架的零標(biāo)志線要與地面齊平。如果地表淺層傳感器被水淹或被積雪覆蓋，仍按要求觀測，并在備注薄上標(biāo)明詳細(xì)情況。

在維護(hù)草場傳感器時，應(yīng)修剪出超出10 cm的高度層。在積雪天氣維護(hù)時，注意將傳感器置于積雪表面。傳感器上多余的線盡量穿在PVC管內(nèi)，防止鼠、蟻啃噬。

對于深層地溫傳感器的維護(hù)，在多雨季節(jié)，應(yīng)及時查看深層地溫橡膠套內(nèi)是否有積水，如果有，將其吸干。如果套管內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)積水，則應(yīng)更換新套管。更換好后，應(yīng)檢查傳感器的感應(yīng)部位，查看這一部位有無伸出內(nèi)護(hù)管，以免探頭與銅蓋之間產(chǎn)生空氣柱，影響地溫的測量。此外，將傳感器多余的線穿在PVC管內(nèi)或使用塑料紙包裹。

參考文獻(xiàn)

[1]周清，朱保美.DZZ4型自動氣象站的故障排除方法[J].資源與環(huán)境科學(xué)，2013（19）.

[2]曹興鋒.DZZ4型自動氣象站常見故障及處理[J].資源與環(huán)境科學(xué)，2014（15）.

〔編輯：劉曉芳〕