自動氣象站雨量傳感器運行故障及維修維護

哈斯高娃

摘 要：隨著科技水平的不斷進步，用于觀測自然氣候環(huán)境的設備也是越來越先進，現(xiàn)在，我國對于自動氣象站的建立與應用逐步增多，既減少了氣象工作人員的工作量，又增加了氣象觀測的及時性和準確性，但是在自動氣象站運行過程中發(fā)生的事故也不少，本文主要針對自動氣象站雨量傳感器運行故障以及相關(guān)的維修維護進行討論分析，減少自動氣象站的運行事故，增加其對氣象監(jiān)測的準確性，時效性。

關(guān)鍵詞：自動氣象站;雨量傳感器;運行故障;維修維護

氣象觀察檢測記錄資料來源于氣象觀測站的雨量傳感器，傳感器的記錄的數(shù)據(jù)是否準確決定氣象站的服務質(zhì)量。雨量傳感器是氣象站的重要組成部分，主要功能是對降水量和降水強度變化，為天氣預報工作提供關(guān)鍵準確測量的作用，雨量傳感裝置的維護和維修也是非常棘手的問題，在平時要加強指導操作和維護人員對相關(guān)儀器的操作和維護知識學習。地面觀測規(guī)范和氣象站業(yè)務規(guī)章制度要求臺站校準氣象傳感器，校準和維護傳感器的工作是為確保設備精準正常工作的重要環(huán)節(jié)。自動氣象站的降雨量是由地面監(jiān)測傳感器來監(jiān)測數(shù)據(jù)的設備，一般常見的是翻斗型雨量集水器，它的組成是由翻斗、干簧管、調(diào)節(jié)螺絲和集水箱等組成。在監(jiān)測過程中，翻斗執(zhí)行間歇性翻到動作帶動信號開關(guān)發(fā)出脈沖信號傳輸?shù)角芭_，降水由集水器收集（集水器橫截面積2000m2），集水器下方連接一圓形漏斗引流雨水到翻斗，當雨量達到臨界值時翻斗翻到，磁力閥工作復位翻斗繼續(xù)工作，脈沖送出，每次循環(huán)相當于0.1毫米的降水量。自動氣象觀測站常見的問題有數(shù)據(jù)傳感器故障不能采集下載、降水量數(shù)據(jù)異常、溫度濕度無數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)顯示異常等。

一、雨量傳感器故障及維修維護

1.數(shù)據(jù)傳感器故障

數(shù)據(jù)傳感器故障主要由信號連接不正常造成，原因在于定期維護不到位和接頭損壞造成，解決方法主要在于日常保養(yǎng)，做到定期檢查和定期清理，在雨前也要做一次檢查，同時確認采集器和傳感器設備上的插頭和電源保持有效的連接，防止中途斷電導致氣象站測量數(shù)據(jù)丟失。做到發(fā)現(xiàn)可疑即刻修理更換，防止數(shù)據(jù)信號上傳故障影響終端下載數(shù)據(jù)。

2.采集單元故障

設備在正常工作中有時也會出現(xiàn)采集單元故障，在數(shù)據(jù)積累過多時需要卸載一些數(shù)據(jù)，部分數(shù)據(jù)不能正常卸載或出現(xiàn)新數(shù)據(jù)亂碼和卻缺少，監(jiān)控軟件不能正常運行，這種問題有可能是雨天雷擊或電磁干擾造成采集單元、設備主板或采集主板發(fā)生故障。主要的解決方法就是將這些原因引起的故障可以通過逐一排查，找到故障原件，進行維修和更換處理，確保設備正常運行。更換新傳感器后，需嚴格對新雨量傳感器進行反復校驗比對，尤其是在新雨量傳感器第一次使用時和大雨和大雪天氣尤為重要，避免發(fā)生新雨量傳感器與原雨量傳感器數(shù)值發(fā)生偏差，造成測量誤差。

3.降水量異常

降水量異常主要發(fā)生在集水器漏斗通道堵塞，自動站雨量集水器常年裸露在外，雜物、昆蟲、淤泥等導致漏斗通道上方過濾網(wǎng)堵塞，排查漏網(wǎng)和漏斗等部位是否有雜物及異物堵塞的情況，檢查集水器水箱內(nèi)是否有雜物造成水箱內(nèi)集水不能沿漏斗排出，在日常維護和降雨前都要檢查，如發(fā)現(xiàn)漏網(wǎng)堵塞或破碎都要進行及時清理和更換，防止測量數(shù)據(jù)不準確，造成降水量數(shù)據(jù)異常。

除此之外，每周必須要檢查一次翻斗和干簧，保證翻斗和干簧性能流暢，無卡頓現(xiàn)象。檢查雨量傳感器頂端是否有變形，翻斗是否平穩(wěn)及器口是否與漏斗口垂直。如發(fā)現(xiàn)翻斗轉(zhuǎn)動有卡頓失靈現(xiàn)象要及時清洗軸承，如發(fā)現(xiàn)軸承破碎需及時更換。切忌不能在軸承上添加機油。在降水較少的季節(jié)或無降水發(fā)生期間，要在集水器上方加裝一個蓋子，防止異物和粉塵堆積集水器內(nèi)，再發(fā)生降雨前將蓋子打開。

有時還會出現(xiàn)在無下雨天氣確有雨量記錄，造成這種原因的一般情況下有以下幾點：（1）清洗集水箱，（2）清洗傳感器，（3）線路連接錯誤翻斗運行，（4）傳感器固定不牢，（5）人工調(diào)試設備。如發(fā)現(xiàn)以上這些數(shù)據(jù)記錄，需及時清除這些數(shù)據(jù)，避免發(fā)生誤判。

二、自動氣象站雨量傳感器運行故障及維修維護

自動氣象站數(shù)據(jù)顯示異常實際是在運行階段，監(jiān)測到的數(shù)據(jù)不能顯示，主要發(fā)生在終端設備上的問題，檢查軟件是否出現(xiàn)問題，終端信號接口是否有連接不暢，是否有人為操作不當。

溫度濕度顯示數(shù)據(jù)異常時（間斷顯示），主要排查各連接線處是否焊接正常和接地連接是否正常，如有虛焊點和接地不良會導致觀測濕度出現(xiàn)異常。如果數(shù)據(jù)沒有顯示，查看濕度傳感信號器，檢查傳感器輸出電壓是否在測量值范圍內(nèi)，如不在標準值范圍內(nèi)，表明傳感器發(fā)生故障，及時進行檢修或更換處理。

自動氣象站在維修和維護時要及時關(guān)閉電纜線開關(guān)，避免不合理操作致使數(shù)據(jù)異常，維修和維護時應小心謹慎，避免出現(xiàn)差錯損壞儀器，維護后需確認現(xiàn)場，無異議后在接通電源。如遇到災害性天氣如強風、沙塵暴、雷暴等惡劣天氣，應采取提前防護措施，避免惡劣天氣對傳感器造成損害，過后要及時檢查維修，確保正常運行，降低事故率，提高觀測質(zhì)量。另外，根據(jù)多年經(jīng)驗，無規(guī)則計數(shù)故障屬于特殊故障，很少發(fā)生，但機械設備使用時間過長反復摩擦接觸時這種故障發(fā)生的機率會升高，并且此類故障不容易排查，所以在校對和維修過程中要注意。

三、結(jié)語

自動氣象站在運行過程中使用了大量不同類型的傳感器，包括溫度濕度傳感器和雨量傳感器，因此在日常工作中要做好這些傳感器的維護工作，做到定期檢查、定期維護、定期保養(yǎng)及定期檢修，及時排查隱患，對檢查結(jié)果進行系統(tǒng)分析，消除安全隱患，確保傳感器正常有效的工作狀態(tài)。就目前社會發(fā)展形勢來看，市面上已經(jīng)出現(xiàn)很多天氣預報軟件，包括2345天氣預報、騰訊天氣預報、新浪天氣、彩云天氣、最美天氣等等，同時各大互聯(lián)網(wǎng)平臺也都有天氣板塊專欄。因此，充分利用網(wǎng)絡資源，整合信息渠道，借助大網(wǎng)絡平臺和公司力量，能充分降低氣象災害。