新型自動氣象站觀測儀器維護管理探析

甘肅省平?jīng)鍪袣庀?甘肅 平?jīng)?744000

引言

新型自動氣象站是地面氣象觀測系統(tǒng)的重要實體支撐。近年來，甘肅省氣象事業(yè)的飛速發(fā)展，平?jīng)鍪袣庀缶忠苍谪熑螀^(qū)域內廣泛應用新型自動化觀測儀器，使氣象觀測的實時性和準確性更加緊密銜接，增強了氣象站臺對各種天氣要素數(shù)據(jù)和氣象災害觀測預警能力，為氣象研究和氣候資源利用以及公共服務提供更為真實可靠的觀測數(shù)據(jù)。同時要積極做好這些儀器日常管理維護，確保地面觀測工作的正常進行。

1 新型自動化氣象站的構成

1.1 平?jīng)鍪袣庀缶肿詣踊^測現(xiàn)狀 平?jīng)鍪械臍庀笥^測在2017年10月底完成全市六縣一區(qū)7套DSG1型降水天氣現(xiàn)象儀的安裝調試工作并投入業(yè)務試運行。至此，平?jīng)鍪袣庀蟛块T實現(xiàn)了毛毛雨、雨、雪、雨夾雪、冰雹等降水類天氣現(xiàn)象的自動觀測；2019年11月底完成了全市六區(qū)一線共7套DFC3型光電式數(shù)字日照計安裝調試并進入調試運行，這種儀器可實時記錄日照時間的自動化日照時數(shù)，采用了一體化設計思路，無需外掛采集器即可直接輸出日照時數(shù)，具有觀測精度高、性能穩(wěn)定、維護方便等優(yōu)點，改善了人工觀測方式中存在的弊端，全面提高我市日照數(shù)據(jù)觀測的連續(xù)性和準確性；市氣象局在2020年3月底實現(xiàn)地面氣象觀測全面自動化業(yè)務運行，曾經(jīng)陪伴幾代氣象人成長的“人工氣象觀測”退出時代大幕。實現(xiàn)地面氣象觀測值守“無人化”、調減觀測任務、優(yōu)化觀測方式、減輕臺站工作壓力、將基層臺站業(yè)務人員工作重心從傳統(tǒng)的氣象觀測向設備維護保障和專業(yè)氣象服務轉變是此次氣象改革工作的落腳點。觀測數(shù)據(jù)傳輸用時由分鐘級優(yōu)化至秒級，數(shù)據(jù)采集流程以不落地方式直傳省級，觀測業(yè)務工作量減少約30%。各站數(shù)據(jù)統(tǒng)一集約到省級，市(縣)氣象局利用省級云+端平臺查找分析數(shù)據(jù)更加高效、便捷。全市各級氣象部門以自動化改革為契機，做到監(jiān)測緊密、預報精準、服務精細，為平?jīng)鼋?jīng)濟健康快速發(fā)展做好全方位氣象保障，切實發(fā)揮了氣象防災減災作用。

1.2 新型自動化觀測系統(tǒng) 新型自動氣象站主要由采集器、分采器、傳感器、外部總線、和外圍設備等組成，通過有線、無線聯(lián)成網(wǎng)絡，收集、存儲各點風向、風速數(shù)據(jù)及相關衍生數(shù)據(jù)信息。秉持集約化的工作理念，各設備間相輔相成，兼容性強。主采集器主要負責對采集的所有氣象數(shù)據(jù)進行合成處理并控制整個氣象觀測自動化流程。分采集器按規(guī)定時間順序對各類天氣要素數(shù)據(jù)進行采集處理，然后借助CAN總線技術將資料傳輸至主采集器進行存儲分析，氣候分采集器可接入空氣溫度、空氣濕度、露點、風速、風向、雨量、光照、土壤溫度、土壤濕度、大氣壓力、葉面濕度、雨雪、二氧化碳、總輻射、水面蒸發(fā)、粉塵、PM2.5等數(shù)據(jù)。采用RS485方式連接主采集器和分采集器，具備統(tǒng)一的物理接口和應用接口，達到兼容、互換。與傳統(tǒng)自動氣象站比較而言，新型氣象觀測主要優(yōu)點是穩(wěn)定性突出，精度高，能耗低，易擴展，實效性強。

2 新型自動氣象站儀器日常維護

2.1 采集器日常維護 采集器是地面氣象觀測系統(tǒng)中樞核心。日常采用定期和不定期檢查相結合方式觀測采集器的運行狀態(tài)是否正常，運行指示燈是否為秒閃狀態(tài)。保證采集器上時間顯示和標準時鐘保持一致，同計算機終端時間相符。每周清理采集器機箱內落灰和雜物，查看機箱是否密封完好，底部進孔線是否完整。保持各插線頭和接線端條類分明，防止交錯雜置，不隨便插拔線頭。每周定期檢查采集器上電線接頭和傳感器與計算機終端接口是否牢固，防止接觸不良。

2.2 溫濕度傳感器日常維護 溫濕度傳感器置于百葉箱內，每周定期對百葉箱內部、箱頂以及連接縫用毛刷或濕布進行擦拭，看箱內是否有積水、雪、風沙等雜物。清理百葉箱時，不要把溫濕度傳感器移出百葉箱，保證傳感器感應部位距離地面1.5m左右。陰雨天和潮濕天氣應特別注意低溫傳感器維護，因為低溫傳感器一般設于地表淺層，遇水會腐蝕生銹。檢查地溫傳感器防水性和絕緣性，以防短路。檢查低溫傳感器設置標準和規(guī)范是否一致，保持布設低溫傳感器表層土壤疏松，平整。

2.3 氣壓傳感器日常維護 氣壓傳感器在出廠時已置于機箱內，所以在開啟箱門時需格外小心，避免氣流對其產生影響。其工作時利用靜壓管與外界大氣進行接觸，采集機箱下方的小孔處是靜壓管的出入之路，保證靜壓孔通暢，不被灰塵雜質污染堵塞是維護工作的重點。時常檢查傳感器的電壓供應是否平穩(wěn)，避免因電壓波動大導致漏測氣壓數(shù)據(jù)。

2.4 風向風速傳感器日常維護 若空氣中污染物塵埃物多會導致風向標和風杯轉軸靈敏度降低，及時清理風傳感器軸承，在密封狀態(tài)中對滾動軸承部件維護，清理時不要取下防塵蓋。查看風杯、風向標靈敏度。特別是遇風沙、霧霾天氣要及時清除堆積在滾動軸承部污垢。

3 完善新型自動氣象站觀測儀器維護管理

3.1 做好日常巡視工作 除定期對氣象觀測儀檢查外，日常在地面觀測時要留心注意供電網(wǎng)絡、終端設施、通信設備的運行狀態(tài)，防雷電、防鼠啃咬電線等措施也要落實到位，一旦發(fā)現(xiàn)設備異常故障及時上報處理，做好班次交接工作，在交接前后，工作人員都要檢查各設施運轉是否正常。做好儀器維修工作，不能修復的要及時換新。

3.2 加強工作人員業(yè)務學習 氣象部門可組織氣象觀測工作人員對電子設施維護和使用進行培訓，掌握儀器工作原理和過程。讓工作人員熟練地掌握現(xiàn)代化測報技術、自動站管護章程和操作流程。工作人員之間也可進行氣象技術業(yè)務交流，相互學習，取長補短，適應觀測工作智能化和自動化改革，提高氣象服務水平。