淺談區(qū)域自動(dòng)氣象站升級(jí)改造技術(shù)方案和注意事項(xiàng)

廖蕾艷 張祖潛

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201714117

摘要：2006年至今，仙桃市氣象局先后投入建成22個(gè)區(qū)域自動(dòng)氣象觀測(cè)站，區(qū)域自動(dòng)氣象觀測(cè)站點(diǎn)的投入使用，為當(dāng)?shù)靥岣呔?xì)化預(yù)報(bào)和政府決策具有一定的積極作用，為氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào)服務(wù)提供技術(shù)支撐。在使用過(guò)程中，隨著設(shè)備的老化和使用壽命等諸多因素影響，需要對(duì)部分站點(diǎn)進(jìn)行升級(jí)改造，本文針對(duì)在區(qū)域自動(dòng)氣象站升級(jí)改造中的技術(shù)方案和注意事項(xiàng)進(jìn)行討論，為其他站點(diǎn)的升級(jí)改造工作提供工作參考。

關(guān)鍵詞： 區(qū)域自動(dòng)氣象站；升級(jí)改造；注意事項(xiàng)

根據(jù)湖北省氣象事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃，為氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào)服務(wù)提高技術(shù)支撐，進(jìn)一步優(yōu)化完善區(qū)域自動(dòng)氣象站觀測(cè)網(wǎng)，優(yōu)化布局，統(tǒng)一設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，形成運(yùn)行穩(wěn)定、質(zhì)量可靠的區(qū)域氣象觀測(cè)站網(wǎng)。仙桃市氣象局對(duì)轄區(qū)內(nèi)站址探測(cè)環(huán)境差、設(shè)備老化的站點(diǎn)進(jìn)行改造。改造站點(diǎn)選取：毛嘴、西流河、通?？?、楊林尾4個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行升級(jí)改造，其中毛嘴、西流河、通?？趨^(qū)域站點(diǎn)升級(jí)為4要素，楊林尾改造為6要素。

1 改造意義和目標(biāo)

對(duì)選定的區(qū)域自動(dòng)氣象觀測(cè)站點(diǎn)進(jìn)行升級(jí)改造工作，逐漸統(tǒng)一設(shè)備型號(hào)、規(guī)格，擴(kuò)充設(shè)備功能，使所有設(shè)備能夠滿(mǎn)足《新型自動(dòng)氣象站功能規(guī)格書(shū)》要求。統(tǒng)一中心站軟件，強(qiáng)化中心站網(wǎng)全網(wǎng)數(shù)據(jù)與狀態(tài)監(jiān)控，提供規(guī)范格式的觀測(cè)數(shù)據(jù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)與省級(jí)CIMISS的對(duì)接、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，開(kāi)展智能終端監(jiān)控軟件開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。通過(guò)升級(jí)改造后的站點(diǎn)，不斷提高區(qū)域氣象觀測(cè)站網(wǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定性，提高區(qū)域氣象觀測(cè)站網(wǎng)應(yīng)用效益[1]。

2 改造技術(shù)方案

2.1 設(shè)備選型

區(qū)域氣象觀測(cè)站的設(shè)備的結(jié)構(gòu)、功能、測(cè)量、供電、防雷、環(huán)境適應(yīng)性等技術(shù)指標(biāo)和安全性、可靠性、可維性、功耗等應(yīng)用指標(biāo)須滿(mǎn)足《新型氣象站功能規(guī)格書(shū)》的要求，須取得中國(guó)氣象局頒發(fā)的設(shè)備使用許可證，須能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及設(shè)備狀態(tài)的組網(wǎng)上傳[23]。

2.2 設(shè)備主要技術(shù)指標(biāo)

區(qū)域氣象觀測(cè)站所使用的傳感器主要技術(shù)指標(biāo)： 氣壓范圍500hPa～1100hPa， 氣溫范圍50℃～50℃， 相對(duì)濕度范圍5%～100%RH，風(fēng)向范圍0～360°，風(fēng)速范圍0～60m/s，翻斗降水量范圍雨強(qiáng)0～4mm/min，時(shí)鐘誤差主采集器實(shí)時(shí)時(shí)鐘走時(shí)誤差不大于15秒/月，供電方式為太陽(yáng)能供電。

2.3 設(shè)備儀器布局

圖1 區(qū)域自動(dòng)氣象觀測(cè)站場(chǎng)地布局

風(fēng)、氣溫、濕度、降水、地溫等常規(guī)觀測(cè)儀器按照北高南低的順次安置，盡量東西成行，南北成列。場(chǎng)內(nèi)鋪設(shè)觀測(cè)道路時(shí)，儀器盡量安置在緊靠東西向小路的南面[4]。應(yīng)按照《地面氣象觀測(cè)規(guī)范》的要求，盡可能使各儀器設(shè)施的相互間達(dá)到東西向不小于4米，南北向不小于3米；儀器距觀測(cè)場(chǎng)護(hù)欄間距不小于3米。確因條件限制，儀器之間的距離應(yīng)不小于2米，儀器（除風(fēng)桿外）距圍欄應(yīng)不小于2米。區(qū)域氣象觀測(cè)站場(chǎng)地布局見(jiàn)圖1。

2.4 圍欄和儀器設(shè)施

觀測(cè)場(chǎng)地一般應(yīng)設(shè)置堅(jiān)固、稀疏、美觀、不反光或弱反光材質(zhì)的防護(hù)圍欄，其高度可根據(jù)安全防護(hù)需求并與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)為宜。

風(fēng)、氣溫和濕度、降水等傳感器的安裝設(shè)施都應(yīng)按照?qǐng)D紙制作堅(jiān)固、美觀的混凝土基礎(chǔ)。

（1）風(fēng)桿、百葉箱、雨量傳感器的基礎(chǔ)根據(jù)廠商提供的圖紙制作。

（2）基礎(chǔ)的頂面要方正、平滑，并高出觀測(cè)場(chǎng)地面3～5厘米，以減少積水對(duì)緊固件的侵蝕。

（3）基礎(chǔ)內(nèi)要預(yù)埋一定口徑的鋁塑穿線管，與地下管道連通，用于儀器纜線的穿行和保護(hù)，全部纜線均應(yīng)采用帶有金屬屏蔽層的套管做防護(hù)，并埋入地下，管道直徑50～90毫米，埋設(shè)深度30～50厘米；確保纜線防護(hù)管端口的嚴(yán)密性，防止鼠類(lèi)進(jìn)入地下管網(wǎng)。

2.5 防雷和場(chǎng)地建設(shè)

嚴(yán)格按照中國(guó)氣象局《自動(dòng)氣象站建設(shè)技術(shù)要求》和《自動(dòng)氣象站工程施工圖設(shè)計(jì)》中的技術(shù)指標(biāo)和相關(guān)建設(shè)規(guī)范要求開(kāi)展自動(dòng)氣象站防雷和場(chǎng)地建設(shè)工作[3][5]。區(qū)域站觀測(cè)場(chǎng)面積不得小于南北長(zhǎng)8米、東西寬4米。觀測(cè)場(chǎng)門(mén)的位置以方便人員進(jìn)出和方便儀器維護(hù)為原則；場(chǎng)內(nèi)一般不鋪設(shè)專(zhuān)用小路；當(dāng)鋪設(shè)小路時(shí)，路面的寬度應(yīng)小于50厘米。

3 注意事項(xiàng)

（1）在升級(jí)改造站點(diǎn)選址過(guò)程中，要認(rèn)真勘察周?chē)綔y(cè)環(huán)境是否符合要求，SIM卡通訊信號(hào)是否穩(wěn)定正常。

（2）基礎(chǔ)設(shè)施預(yù)埋時(shí)，要注意預(yù)埋件的方位，預(yù)留一定的孔徑以便后續(xù)走線。

（3）安裝施工過(guò)程中，保證各類(lèi)設(shè)備底座的水平牢固，設(shè)備間的間距。完成安裝后，將各類(lèi)儀器檢定證書(shū)進(jìn)行整理歸檔登記。

（4）調(diào)試過(guò)程中，通電前對(duì)各類(lèi)設(shè)備線路連接進(jìn)行檢查，避免出現(xiàn)短路事件，尤其太陽(yáng)能控制盒和電源接入時(shí)注意正負(fù)二級(jí)極性。

（5）調(diào)試傳輸通訊模塊時(shí)，需要接入天線，避免造成模塊阻抗不匹配燒毀模塊。通訊模塊上線后，與中心站聯(lián)系，配置相關(guān)參數(shù)，觀察數(shù)據(jù)傳輸、入庫(kù)、解析等情況。

4 改造后站點(diǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)

改造后通?？趨^(qū)域站點(diǎn)數(shù)據(jù)

改造后西流河區(qū)域站點(diǎn)數(shù)據(jù)

5 結(jié)語(yǔ)

在區(qū)域自動(dòng)氣象站升級(jí)改造過(guò)程中，要嚴(yán)格按照技術(shù)方案施工，確保完成改造的站點(diǎn)能正常使用。在工作中業(yè)務(wù)人員要做好運(yùn)行站點(diǎn)的巡查維護(hù)，對(duì)常見(jiàn)故障進(jìn)行總結(jié)，逐漸形成一套行之有效的區(qū)域自動(dòng)氣象站管理運(yùn)行機(jī)制，來(lái)提高區(qū)域自動(dòng)氣象站點(diǎn)的運(yùn)行效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]江蘇無(wú)線電科研所有限公司.ZQZA系列自動(dòng)氣象站用戶(hù)手冊(cè)[G].無(wú)錫：無(wú)錫無(wú)線電科研所，2007.

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[3]李鑫，魯霞，何歡，等.一次信號(hào)干擾引發(fā)的區(qū)域氣象站故障.氣象水文海洋儀器，2014，9（3）：109111.

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[5]張世昌.氣象裝備技術(shù)保障手冊(cè)——自動(dòng)氣象站[Z].