區(qū)域自動氣象站常見故障的分析與排除

杜志國，張秀艷，劉婧婧，李丹

（1.蓋州市氣象局，遼寧 蓋州 115200；2.大石橋市氣象局，遼寧 大石橋 115100）

近年來，區(qū)域自動氣象站建設(shè)已經(jīng)成為我國氣象領(lǐng)域中的一個重要環(huán)節(jié)，通過建設(shè)自動氣象站實(shí)現(xiàn)了氣象觀測的自動化以及氣象要素動態(tài)和實(shí)時數(shù)據(jù)監(jiān)測，有效提高了我國氣象監(jiān)測整體水平。但通常情況下，區(qū)域自動氣象站建設(shè)在野外區(qū)域，往往會受到人為或自然環(huán)境等的影響，造成監(jiān)測數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確和不及時。本文對區(qū)域自動氣象站存在的常見故障進(jìn)行了簡單分析，并提出了有效的解決方法。

1 供電系統(tǒng)故障問題

在供電系統(tǒng)方面存在的常見故障問題由電池老化、電量耗盡或太陽能電池板損壞等造成。一旦發(fā)生故障問題，區(qū)域站沒有數(shù)據(jù)顯示，中心站后臺會向值班手機(jī)發(fā)送信息報告包括故障區(qū)域站基本信息和情況，只需要查看監(jiān)控網(wǎng)站就可以確定供電系統(tǒng)的故障。電池電量耗盡很可能因?yàn)殡姵厥褂贸^其壽命，并且發(fā)生了老化情況；或在長時間連續(xù)陰雨天的情況下，太陽能電池板不能對電池充電，嚴(yán)重情況會造成電池永久性損傷。

解決方法：工作人員應(yīng)該先打開太陽能電池板，再用萬用表測量電池電壓、太陽能電池板輸入電流等。如果測量結(jié)果是電池電壓過低，可以試著更換電池；如果是太陽能電池板輸出電流與顯示電流不相符，那么可以判斷是太陽能板發(fā)生損壞（注意：非外力作用，一般情況下太陽能電池板不易發(fā)生損壞）。如果測量結(jié)果顯示電池電壓和太陽能電池板都是正常的，那么，需要檢測電源控制器是否存在問題，如輸入和輸出電壓等[1]。

2 通訊系統(tǒng)故障

區(qū)域自動氣象站的通訊系統(tǒng)故障也屬于常見故障問題，主要體現(xiàn)在終端顯示故障以及數(shù)據(jù)未上傳等方面。針對這一故障問題，工作人員可以先測試區(qū)域站參數(shù)回復(fù)的情況，如果無回復(fù)或參數(shù)回復(fù)錯誤，則可以判斷是通訊模塊故障。更換后需要重新補(bǔ)設(shè)參數(shù)，要求參數(shù)設(shè)置與區(qū)域氣象站的型號對應(yīng)。如果已經(jīng)排除供電系統(tǒng)和通訊模塊故障，問題還沒有解決，此時應(yīng)該檢查發(fā)射天線是否損壞、接口松動、腐蝕等問題；檢查SIM卡，工作人員將SIM卡放入備用手機(jī)里，并隨便發(fā)送一條短信并查看是否發(fā)送成功，用此方法來檢驗(yàn)SIM卡是否消磁、欠費(fèi)以及GPRS功能是否正常；查看SIM卡的短信是否已滿，并進(jìn)行清空，保障GPRS功能正常。

3 采集系統(tǒng)故障

采集系統(tǒng)是區(qū)域自動氣象站的核心部分，由采集器和傳感器等構(gòu)成，對監(jiān)測數(shù)據(jù)產(chǎn)生直接影響，并且故障問題也較多。

3.1 采集器故障問題

在區(qū)域自動氣象站的采集系統(tǒng)中，其故障問題主要是死機(jī)、端口故障或程序走亂等，是比較常見的問題。針對這些故障問題除了工作人員要求細(xì)心檢查以外，在具體解決中可以先觀察采集器的指示燈是否閃爍。正常情況下，指示燈每3秒會發(fā)生閃爍，如果時間間隔不對應(yīng)該考慮是否是采集程序走亂引起的，工作人員可以試著將采集器重新啟動；如果是傳感器故障，工作人員可以將傳感器拔下來再啟動，查看工作狀態(tài)是否正常。如果傳感器可以運(yùn)行，這時可以依次插上傳感器插頭，逐一排除就可以判斷出故障發(fā)生的部位。在操作過程中應(yīng)該注意重新開機(jī)時，工作人員需要先拔下通訊終端接口，當(dāng)CF指示燈為閃爍狀態(tài)時再插上。

3.2 雨量傳感器故障

雨量傳感器故障也是常見故障之一，例如，干簧管損壞、雨量筒承水器、匯集漏斗堵塞或者線路損壞等問題[2]。當(dāng)干簧管發(fā)生故障時，工作人員可以用萬用表測量雨量計(jì)的接線端，注意應(yīng)該選擇蜂鳴檔，再翻動翻斗是否存在蜂鳴聲。如果不能聽見蜂鳴聲，可以判斷干簧管發(fā)生損壞并及時更換。同時，一般區(qū)域自動氣象站會建立在野外，會受到惡劣環(huán)境影響，長時間運(yùn)行狀態(tài)下會發(fā)生堵塞等問題，應(yīng)該安排專門人員進(jìn)行清洗和維護(hù)，在汛期時候應(yīng)該加大巡視力度，保障區(qū)域氣象站穩(wěn)定運(yùn)行。

3.3 風(fēng)傳感器故障

如果風(fēng)傳感器發(fā)生故障問題，一般表現(xiàn)在風(fēng)向出現(xiàn)固定值不會發(fā)生變化、風(fēng)向風(fēng)速無數(shù)據(jù)，或者某格雷碼出現(xiàn)錯誤等。針對這些故障問題，工作人員需要及時更換新的風(fēng)傳感器，或者可以先用萬用表檢測一下風(fēng)傳感的風(fēng)速電壓是否在規(guī)定范圍內(nèi)，再判斷是否存在故障。

3.4 溫度傳感器故障

在很多區(qū)域自動氣象站中都會使用PT-100型鉑電阻制作的溫度傳感器，包括五根接線，并在對應(yīng)的采集器電路板上用×、+、-、R和G標(biāo)識。溫度傳感器發(fā)生故障時主要表現(xiàn)為溫度數(shù)據(jù)發(fā)生異常，例如-68.7，原因主要是連接線發(fā)生斷路造成的，只需要更換接線就可以了；溫度數(shù)據(jù)發(fā)生跳變，是由鉑電阻性能下降引導(dǎo)的，可以更換；接線處存在松動或氧化的問題，需要進(jìn)行清理再連接上就可以了。

4 結(jié)語

區(qū)域自動氣象站在運(yùn)行過程中難免會存在故障問題，這就需要工作人員有工作責(zé)任意識，一旦發(fā)現(xiàn)故障問題需要快速找到故障原因，排除故障，保證采集數(shù)據(jù)的及時性和有效性。發(fā)生故障勢必會影響氣象站的運(yùn)行和數(shù)據(jù)采集，甚至?xí)斐蓢?yán)重的損失，所以除了要求工作人員有專業(yè)能力以外，還要求加大力度對區(qū)域自動氣象站進(jìn)行定期巡視，及時更換老舊或存在故障的設(shè)備，切實(shí)保障區(qū)域自動氣象站的安全高效運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)效益最大化。