新型自動氣象站觀測儀器日常維護管理

摘 要：本文主要結(jié)合黑龍江省七臺河市氣象局運用新型自動氣象站實際情況，對新型自動氣象站儀器日常維護管理綜合分析，提出相關(guān)維護管理建議，以確保新型自動氣象站正常運行。

關(guān)鍵詞：新型自動氣象站；儀器；日常維護；管理

新型自動氣象站是地面氣象觀測系統(tǒng)的重要部分，近年來，隨著氣象事業(yè)的快速發(fā)展，各級氣象部門已經(jīng)開始廣泛運用新型自動氣象站，促使氣象要素觀測逐步由傳統(tǒng)的人工觀測向自動化觀測方向發(fā)展。黑龍江省七臺河市氣象局自引入新型自動氣象站以來，極大的提升了地面氣象觀測業(yè)務(wù)的時效性，同時還增強了氣象臺站對各類氣象要素數(shù)據(jù)以及天氣現(xiàn)象的監(jiān)控能力，為天氣預(yù)報、氣候研究以及氣象服務(wù)提供了更為完整、可靠、準(zhǔn)確的氣象數(shù)據(jù)資料。為了確保地面氣象觀測工作可以順利進行，需要積極做好新型自動氣象站觀測儀器的日常維護管理。

一、新型自動氣象站儀器結(jié)構(gòu)

新型自動氣象站主要由采集器、分采集器、傳感器、外部總線及外圍設(shè)備等部分組成，根據(jù)集約化的設(shè)計思路，各個模塊之間相輔相成，具有極好的兼容性。主采集器是新型自動氣象站的整個核心控制單元集。采集器主要負(fù)責(zé)對全部氣象要素數(shù)據(jù)進行處理以及控制整個系統(tǒng)流程。分采集器主要是根據(jù)規(guī)定的時序，對采集的各個氣象要素數(shù)據(jù)進行處理，然后再借助于CAN總線技術(shù)將觀測到的氣象要素數(shù)據(jù)向主采集器中傳輸、存儲及分析。整個供電系統(tǒng)使用交流電轉(zhuǎn)+12VDC作為主電源，為了確保有充足的電能支持，自動氣象站中還有蓄電池作為備用電源。借助于嵌入式系統(tǒng)技術(shù)和外部總線技術(shù)，實現(xiàn)了對各個氣象要素的觀測和數(shù)據(jù)采集。與傳統(tǒng)的自動氣象站相比較而言，新型新型自動氣象站在功能、性能及通訊協(xié)議上均有了顯著的優(yōu)化，主要優(yōu)點是穩(wěn)定性好、精度高、功耗低、容易進行擴展，還可以進行實時遠(yuǎn)程監(jiān)控。對于觀測人員來說，應(yīng)對各個模塊之間的運行原理進行熟練掌握，始終確保新型自動氣象站可以正常運行。

二、新型自動氣象站儀器的日常維護

1.采集器的日常維護。采集器屬于新型自動氣象站的關(guān)鍵部件。觀測人員平時在對采集器維護的過程中應(yīng)高度重視。第一，應(yīng)該定期查看采集器是否處于正常運行狀態(tài)，采集器上運行指示燈的閃爍是否為秒閃狀態(tài)；第二，應(yīng)該確保采集器上的時鐘與業(yè)務(wù)計算機上的時間保持一致，避免出現(xiàn)異常，對地面氣象觀測質(zhì)量產(chǎn)生影響。第三，每月應(yīng)定期對采集器機箱內(nèi)的雜質(zhì)、灰塵進行清理，檢查采集器機箱內(nèi)的底部進線孔是否密封完好。第四，每個周末需要對采集器與計算機進行重啟，確保二者之間的有效性。第五，需要定期查看采集器上的接口與各個傳感器及計算機之間的連接是否牢固，確保連接正常。

2.溫濕度傳感器的日常維護。溫濕度傳感器通常情況下裝設(shè)于百葉箱內(nèi)，每月應(yīng)該對百葉箱的內(nèi)部、頂部以及避縫進行認(rèn)真檢查，查看其是否有雪、沙塵等雜物，若有，則需要采用毛刷或者是濕布對其進行清理干凈，避免對觀測結(jié)果產(chǎn)生影響。在維護時嚴(yán)禁把溫濕度傳感器搬離百葉箱。此外，需要定期查看溫濕度傳感器的感應(yīng)部位和地面的距離是否處于1.5m處。

3.地溫傳感器的日常維護。一般來說，在連陰雨天相對潮濕的氣候下，地溫傳感器常常會出現(xiàn)一些故障問題，這是因為地溫傳感器大多數(shù)布設(shè)在淺層地表內(nèi)，而雨天潮濕極易出現(xiàn)生銹的問題，進而對接線位置產(chǎn)生不良問題，對地溫觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性造成影響。所以觀測員應(yīng)高度重視雨季地溫傳感器的維護工作，及時查看地溫傳感器的接線處是否存在故障問題，檢查其裝設(shè)情況是否與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范保持一致，要始終保證放置地溫傳感器的地面疏松、平整。

4.氣壓傳感器的日常維護。通常情況下，氣壓傳感器在出廠之前便裝設(shè)到機箱內(nèi)，在開啟機箱門時需時刻小心，避免大氣流對其造成影響。應(yīng)保證靜壓氣孔的通暢性，避免其被灰塵、雜質(zhì)等污染以及堵塞。應(yīng)時常查看氣壓傳感器的供電電壓是否穩(wěn)定，避免因氣壓波動較大而導(dǎo)致氣壓數(shù)據(jù)缺測。

5.稱重式降水傳感器的日常維護。稱重式降水傳感器不僅可以在自動觀測中單獨使用，同時還可以將其作為單獨的傳感器與傳統(tǒng)自動氣象站連接。每年應(yīng)對稱重式降水傳感器進行至少兩次的檢查，尤其是春季應(yīng)做好降水傳感器防雷安全檢查。在強降水天氣情況下做好集水桶的清洗，避免影響降水?dāng)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

6.風(fēng)向風(fēng)速傳感器的維護。由于空氣塵埃較多，會造成風(fēng)向標(biāo)以及風(fēng)杯的轉(zhuǎn)動不靈活，所以需要加強對風(fēng)向風(fēng)速傳感器進行日常維護，每年應(yīng)定期維護風(fēng)傳感器一次，對風(fēng)傳感器的軸承進行清理；時常查看風(fēng)杯、風(fēng)向標(biāo)是否可以靈活、平穩(wěn)的轉(zhuǎn)動；在大風(fēng)天氣過后應(yīng)及時檢查風(fēng)向標(biāo)是否指向北方。而在遇到霧霾、沙塵等污染天氣時應(yīng)及時把堆積在轉(zhuǎn)動部件和靜止部件的污垢清除干凈。應(yīng)在密封狀態(tài)下對風(fēng)傳感器滾動軸承進行清洗。由于滾動軸承兩側(cè)都配備有防塵蓋，在對其清洗過程應(yīng)避免將防塵蓋取下。

7.雨量傳感器的維護。需要定期檢查翻斗雨量傳感器，對翻斗內(nèi)的沉積的泥沙以及濾網(wǎng)上的蟲漬及雜質(zhì)要嚴(yán)格按照規(guī)范操作定期處理，需要保持傳感器清潔。此外，還要認(rèn)真觀察雨量傳感器的器身、器口等部位，器身要保持穩(wěn)定，器口保持水平狀態(tài)，若與規(guī)定要求存在差別就要及時作出相應(yīng)調(diào)整。

三、新型自動氣象站儀器維護管理建議

1.積極做好日常巡檢工作。在實際的地面氣象觀測工作中，為降低儀器故障發(fā)生幾率，提升地面氣象測報數(shù)據(jù)質(zhì)量，需要工作人員做好新型自動站儀器設(shè)備、供電系統(tǒng)、、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、通信系統(tǒng)等的巡視檢查，確保其均處于正常運行狀態(tài)，同時還要在春季檢查觀測儀器設(shè)備的雷電防護措施等，一旦發(fā)現(xiàn)異常問題應(yīng)及時上報并處理，以確保新型自動氣象站能夠順利運行。當(dāng)日的值班人員在下班之前，做好本班次各項工作，對自動站觀測儀器破損、運行及故障情況等仔細(xì)查看，采取合理方法及時處理好儀器故障問題，如有必要應(yīng)對觀測儀器及時換新。

2.強化觀測儀器的動態(tài)監(jiān)控。在實際新型自動氣象站運行中，使用高科技已經(jīng)廣泛，而氣象發(fā)展主要方向就是建立健全氣象觀測平臺。動態(tài)監(jiān)控平臺主要是從自動站測報數(shù)據(jù)、質(zhì)量以及值班記錄等進行全面監(jiān)控。在新型自動站儀器使用過程中要對出現(xiàn)問題及時記錄，對儀器的更換和管理要及時報告，使觀測儀器能全天候正常運行，這樣測報工作才能順利開展。

3.強化觀測人員業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)。氣象部門可以定期組織本站內(nèi)氣象觀測人員進行儀器工作原理及業(yè)務(wù)知識學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，使業(yè)務(wù)人員可以熟練掌握現(xiàn)代化氣象測報技術(shù)和要領(lǐng)、自動站維護、地面氣象觀測知識、業(yè)務(wù)規(guī)章制度等，再者，觀測人員之間應(yīng)該時常進行業(yè)務(wù)技術(shù)交流，以更好適應(yīng)地面氣象觀測業(yè)務(wù)改革。規(guī)范自身操作行為，降低自動站儀器故障發(fā)生頻率，推動新型自動站正常、高效運行，提升測報質(zhì)量。

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作者簡介：金鑫（1970-），女，漢族，吉林省扶余縣人，大專學(xué)歷，助理工程師，從事氣象觀測工作。endprint