淺談無人值守自動氣象站的維護(hù)保障

王震

（靈臺縣氣象局，甘肅 靈臺 744400）

隨著近些年來氣象觀測自動化技術(shù)的發(fā)展，地面氣象觀測無人值守逐步實(shí)現(xiàn)。2020年4月1日，全國2423個國家級地面氣象觀測站完成自動化改革，氣象觀測業(yè)務(wù)從全國試運(yùn)行順利切換調(diào)整為正式業(yè)務(wù)運(yùn)行，標(biāo)志著我國正式邁入地面氣象觀測全面自動化時代，氣象觀測員的工作重心自此從氣象數(shù)據(jù)觀測轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀笥^測儀器的日常維護(hù)和維修保障，氣象觀測員的崗位變?yōu)闅庀缶C合業(yè)務(wù)崗，這就要求我們的氣象觀測人員具備一定的氣象觀測設(shè)備的保障能力。在早期的氣象裝備保障工作中，觀測員只需掌握儀器日常維護(hù)，簡單故障維修，但隨著氣象自動化改革，更多探測設(shè)備投入業(yè)務(wù)運(yùn)行，增加了氣象裝備保障的難度，基層保障任務(wù)更加艱巨。

1 新型自動站常見故障

1.1 雷擊后自動站出現(xiàn)故障

自動站如果遭受雷擊，輕則會導(dǎo)致自動站觀測數(shù)據(jù)有明顯跳變，數(shù)據(jù)可用性降低，重則導(dǎo)致自動站完全癱瘓，造成觀測數(shù)據(jù)缺失。

自動站遭受雷擊后，如果發(fā)現(xiàn)全要素數(shù)據(jù)缺測，首先應(yīng)立即啟用備份站，確保觀測數(shù)據(jù)正常上傳，待雷暴結(jié)束后再進(jìn)入觀測場。故障發(fā)生后，檢查業(yè)務(wù)軟件的通訊參數(shù)和時間校對是否正常，然后通過業(yè)務(wù)軟件的維護(hù)終端向主采集器發(fā)送終端操作命令，讀取供電電壓及供電主體；檢查主采集器供電是否正常，若不正常，則檢查自動站供電箱內(nèi)的供電系統(tǒng)，可用萬用表測量輸入、輸出交流電壓及直流供電電壓；檢查數(shù)據(jù)傳輸，利用萬用表的蜂鳴檔測試各傳感器在防雷板上的上下接口，是否能聽到蜂鳴聲，便可得出主采集器與各分采集器的信號傳輸是否正常，排查出主采防雷模塊是否損壞；檢查溫濕度采集器可使用萬用表直流電壓檔測量電壓，可判斷溫濕度采集器是否損壞；檢查地溫采集器可使用萬用表測量地溫得電阻值，判斷地溫采集器是否正常，最后檢查各設(shè)備的防雷模塊（浪涌保護(hù)器），逐一排查雷擊故障點(diǎn)。

國家氣象觀測站應(yīng)鋪設(shè)符合標(biāo)準(zhǔn)的接地地網(wǎng)，每個觀測儀器都做接地，像風(fēng)塔這類較高的設(shè)備都配備避雷針，并且DZZ6新型自動站在主采集器和分采集器上裝有防雷模塊，氣象站設(shè)備維護(hù)人員必須嚴(yán)格遵照相關(guān)規(guī)定，對每個儀器的防雷模塊定期進(jìn)行巡檢。對于觀測設(shè)備雷電防護(hù)這方面，為排除設(shè)備的雷擊隱患，每年汛期前都應(yīng)進(jìn)行防雷檢測，確保接地電阻在技術(shù)規(guī)范的要求內(nèi)。

1.2 溫濕度傳感器的故障

DZZ6型自動氣象站使用WZP-2型溫度傳感器，采用Pt100電阻作為感應(yīng)原件，在氣溫為0℃時電阻值為100Ω，其精確度和穩(wěn)定性依賴于鉑電阻元器件的特性，溫度傳感器輸出的信號為模擬電阻值。濕度傳感器為DHC1型，濕度在（0-100）%RH范圍內(nèi)輸出的是（0-1）V的直流電壓，濕度傳感器相比于溫度傳感器更為敏感，在平時維護(hù)時，禁止劇烈搖晃，且每月都得對保護(hù)傳感器頭部的網(wǎng)罩進(jìn)行清洗，拆卸網(wǎng)罩時禁止用手觸摸濕敏電容。

如果溫濕度數(shù)據(jù)顯示缺測，可用萬用表直流20檔測量溫度或者濕度的防雷板第6腳和第七腳之間的電壓，查看電壓值是否在12V左右的正常范圍內(nèi)，如果以上測量數(shù)據(jù)異常，則表示溫濕度傳感器損壞，直接更換傳感器即可，反之，則是傳感器未發(fā)生故障，直接檢查主采集器。

1.3 地溫傳感器的故障

地溫傳感器采用的是WZP-1型鉑電阻溫度傳感器，其測量原理和WZP-2型溫度傳感器一樣。如果地溫數(shù)據(jù)出現(xiàn)間歇性異常，則可能是低溫變送器手都干擾或者是地溫變送器的接線端松動導(dǎo)致的，檢查并緊固即可解決；由于地溫數(shù)據(jù)傳輸通過分采集器通過CAN總線連接到主采集器，如果是某一層地溫數(shù)據(jù)異?；蛉眰?cè)，則說明時那一層的傳感器發(fā)生故障，檢查地溫分采對應(yīng)的插座是否松動，插緊后查看數(shù)據(jù)如果恢復(fù)正常，則說明故障是接線接觸不良造成的，否則就斷開分采電源，拔下故障地溫采集器對應(yīng)的插頭，替換正常的地溫傳感器，重啟分采集器后，如果數(shù)據(jù)恢復(fù)正常，則說明地溫采集器故障，更換傳感器即可。

1.4 雨量傳感器的故障

雙翻斗雨量傳感器的型號為SL3-1型，原理是采用干簧管感應(yīng)計數(shù)翻斗上的小磁鋼，輸出脈沖信號，計數(shù)翻斗翻動一次，則發(fā)送一次信號。所以，雨量傳感器不需要電源供電便可工作。如果雨量傳感器發(fā)生故障，首先可以用萬用表的紅、黑表筆風(fēng)別插入傳感器的紅、黑接線柱的孔內(nèi)，將萬用表調(diào)至蜂鳴檔，用手翻動雨量傳感器的計數(shù)翻斗，每翻動一次翻斗會聽到萬用表發(fā)出“嘀”的響聲，否則就更換干簧管；如果以上測試正常，則檢查雨量通訊線的各個接頭是否連接牢固，用校準(zhǔn)器對雨量傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)，檢查傳感器的通道是否正常；如果以上檢查均正常，則更換雨量電路板。

1.5 氣壓傳感器的故障

氣壓傳感器所用型號為PTB330，使用RS232/485信號輸出，傳感器安裝在主采集器機(jī)箱，與外界大氣通過一根靜壓壓力連接管相通。如果氣壓數(shù)出現(xiàn)異常，首先檢查氣壓傳感器電源指示燈是否正常點(diǎn)亮；檢查傳感器接線是否有松動；卸下傳感器接頭，有萬用表直流電壓20V檔測量傳感器接頭電壓是否為12V。若以上均無異常，則更換氣壓傳感器。

2 新型自動站儀器的日常維護(hù)

新型自動站的儀器都使用的是比較精密的傳感器，但是受各種自然環(huán)境因素的影響，每個傳感器都長期處于各種惡劣的環(huán)境當(dāng)中，觀測儀器出現(xiàn)各種問題的頻率會非常高，所以，這就要求我們維護(hù)人員對各個傳感器的工作原理以及常見故障的排查維修技能必須爛熟于心，而且，一定要加強(qiáng)平時對傳感器的巡檢力度，做好周，月，年維護(hù)，保證傳感器能在各種環(huán)境下都能正常工作。自動站的傳感器損壞后必須得第一時間更換，因此傳感器備件的檢定和倉儲工作一定要做好，以備不時之需。

3 結(jié)語

氣象觀測實(shí)現(xiàn)無人值守后，觀測員的日常業(yè)務(wù)工作從保障數(shù)據(jù)到了保障設(shè)備，換句話說，基層氣象人員面臨著一次業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型，觀測業(yè)務(wù)重心向觀測裝備維護(hù)、現(xiàn)場核查和設(shè)備標(biāo)校等方面轉(zhuǎn)變，業(yè)務(wù)人員在鞏固原有的業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上，必須得努力學(xué)習(xí)各類裝備保障知識，以保證遇到突發(fā)狀況有一定的處置能力。