自動氣象站的常見故障分析及維修維護(hù)

韋仲磊，陸凌華，黃 輝

（鳳山縣氣象局，廣西 鳳山 547699）

自動氣象站自投入使用之后，在硬件和軟件結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)處理和存儲信息方面的效果都優(yōu)于以往的設(shè)備，促使氣象臺站監(jiān)測能力得到大幅度提升，增強(qiáng)了測報人員觀測地面常規(guī)要素的能力和對災(zāi)害性天氣觀測的準(zhǔn)確度。在看到技術(shù)進(jìn)步的同時也要認(rèn)識到自動氣象站的使用還存在一定問題，為了改善氣象觀測效果，本文對常見故障進(jìn)行了分析，探究問題出現(xiàn)的深層次原因，以保證在出現(xiàn)緊急情況的時候可以采取及時有效措施，確保新型自動氣象站可以正常運行。

1 新型自動氣象站特征分析

隨著現(xiàn)代社會不斷發(fā)展進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)在自動氣象站的應(yīng)用中發(fā)揮了重要的作用，將更多先進(jìn)的技術(shù)投入到氣象觀測站的工作中，推動了新型自動氣象站的發(fā)展。新型自動氣象站通過計算機(jī)和其他電子設(shè)備對溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向和氣壓等主要氣象要素進(jìn)行監(jiān)控。新型氣象站對雨量、濕度和氣壓方面監(jiān)測上都更精準(zhǔn)，無論是性能還是運行機(jī)能方面都有了很大突破。而且新型氣象站在運行過程中效能的增加會提高各個零部件的使用壽命，較少維護(hù)和更換成本，降低了氣象服務(wù)工作的成本，使氣象服務(wù)水平更加精準(zhǔn)有效。

2 新型自動氣象站的常見故障分析

2.1 防雷板出現(xiàn)故障

防雷板是氣象站的重要組件，但是在室外檢測過程中如果出現(xiàn)極端的惡劣天氣，新型自動氣象站采集系統(tǒng)中的通道防雷板有可能會被雷擊穿，導(dǎo)致防雷板無法正常使用，該板上記錄的一些重要觀測要素顯示的數(shù)據(jù)會出現(xiàn)缺測，準(zhǔn)確性和可靠性降低的數(shù)據(jù)會直接影響氣象站數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，繼而影響人們對天氣的預(yù)測。

2.2 采集器出現(xiàn)故障

目前新型氣象站在實際運行中故障主要出現(xiàn)在主采集器、分采集器2個方面。主采集器出現(xiàn)的問題主要有2種，一是采集器的輸入?yún)?shù)不正確，采集器的操作較為復(fù)雜，需要專業(yè)的技術(shù)人員操作，如果工作人員出現(xiàn)操作失誤造成輸入?yún)?shù)不正確，就會導(dǎo)致主采集器無法正常運轉(zhuǎn)，不僅會影響正常工作進(jìn)度，還會導(dǎo)致設(shè)備使用效能降低。二是主采集器和計算機(jī)接口出現(xiàn)松動問題。主采集器作為檢測的主要組成設(shè)備，里面記載了大量數(shù)據(jù)，所以對主采集器的維護(hù)非常重要，但是實際工作中，工作往往只注重對主采集器設(shè)備的維護(hù)，至于主采集器和各計算機(jī)之間的連接卻很容易被忽略，一旦出現(xiàn)松動情況，就會導(dǎo)致信息無法正常運輸。分采集器出現(xiàn)的問題主要出現(xiàn)在地溫分采集器上。這個設(shè)備中的傳感器很容易出現(xiàn)故障，而傳感器失靈會影響氣象信息無法正常采集，那么天氣監(jiān)測的數(shù)據(jù)精確度會降低，影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3 新型自動氣象站故障日常維護(hù)措施

3.1 防雷板的日常維護(hù)措施

對于氣象站來說，要想確保有效降低雷擊給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)帶來的影響，就必須要加大對通道防雷板的維護(hù)，通過制定工作章程約束工作人員行為，定期對設(shè)備進(jìn)行檢查和維護(hù)，確保防雷板能夠?qū)崿F(xiàn)安全、穩(wěn)定、高效運行。首先工作人員必須要嚴(yán)格按照流程對防雷板進(jìn)行巡檢，精確記錄巡檢內(nèi)容并存檔，方便專業(yè)人員通過數(shù)據(jù)記錄發(fā)現(xiàn)設(shè)備可能隱藏的問題；另外工作人員要及時去除設(shè)備上的生銹的地方，防雷板長期暴露使用，很容易生銹，工作人員在巡檢時發(fā)現(xiàn)設(shè)備生銹一定要及時處理，確保防雷板的性能不被影響。加大對防雷板接地地阻的檢查力度，確保地阻能夠維持在規(guī)定范圍內(nèi)。綜合來說，巡檢工作對于降低防雷板造成的不良影響能夠起到很大作用，氣象站要通過制定工作規(guī)章，規(guī)范工作人員的巡檢工作，做好日常維護(hù)工作可以有效提高防雷板的穩(wěn)定性，確保防雷板在發(fā)生極端惡劣天氣時也能正常工作，保證氣象站數(shù)據(jù)采集的時效性和精確度，以及采集工作能夠正常進(jìn)行。

3.2 采集器的日常維護(hù)措施

新型氣象站采集器出現(xiàn)問題主要集中在主采集器和分采集器兩個設(shè)備，所以故障的排除和維護(hù)也要分情況進(jìn)行。如果是設(shè)備的主采集器出現(xiàn)問題，可以采取3種方式維護(hù)設(shè)備。一是對防雷組件進(jìn)行檢查。設(shè)備長期暴露在外，雷電對設(shè)備的破壞極大，要隨時觀察防雷板是否受外力影響出現(xiàn)損壞，一旦發(fā)生損壞，及時更換設(shè)備組件；二是要檢查主采集器和計算機(jī)之間是否連接牢靠。計算機(jī)設(shè)備精密、操作復(fù)雜、儲存數(shù)據(jù)量大，所以主采集器和計算機(jī)連接是否牢靠也是確保工作能否正常進(jìn)行的關(guān)鍵，要保證輸入?yún)?shù)后計算機(jī)能正常運行。三是要確保主采集器上的傳感器工作正常。工作人員可以通過終端命令檢測各個傳感器是否可以正常開啟以及連接是否正常，從而對傳感器的問題一一排除。如果是分采集器出現(xiàn)問題，工作人員也可以通過主采集器上的終端命令對傳感器進(jìn)行測試，這樣可以精準(zhǔn)定位問題所在，還能檢查氣象站CAN總線和各個電阻之間匹配是否正確。如果上述故障問題都檢查完畢仍然沒有確定問題所在，工作人員要及時將實際情況上報，考慮更換分采集器。

3.3 傳感器日常維護(hù)措施

目前我國大多數(shù)的氣象站使用的都是高技術(shù)、高精密度的傳感器，精密的儀器帶來了更高的工作效率和更精準(zhǔn)的氣象數(shù)據(jù)，監(jiān)測結(jié)果也更可靠?？墒莻鞲衅鳟吘归L期處于不確定的環(huán)境中，受到各種自然因素的影響，所以傳感器出現(xiàn)問題的頻率很高，傳感器也就逐漸成為新型氣象站中維護(hù)和維修的重點。所以對于氣象站的工作人員來說，增強(qiáng)日常巡檢力度，加強(qiáng)對各種傳感器的維護(hù)力度，保證傳感器探頭無任何磨損現(xiàn)象，保證傳感器能夠在任何情況下正常運行。傳感器探頭如果有灰塵，會直接導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和精準(zhǔn)性降低，所以工作人員要及時清理，在最大程度上提高數(shù)據(jù)采集的精準(zhǔn)度。

3.4 風(fēng)向風(fēng)速無數(shù)據(jù)顯示時的處理對策

在風(fēng)速和風(fēng)向沒有異常的情況下，首先要查看采集器中是否有風(fēng)向風(fēng)速數(shù)據(jù)出現(xiàn)，如果沒有數(shù)據(jù)顯示，要檢查供電設(shè)備是否正常工作，還要觀察傳感器的信號輸出是否正常。用萬能表把輸出端和地之間電壓值進(jìn)行測量，正常情況下風(fēng)杯轉(zhuǎn)動正常且電壓值是工作電壓一半，否則，屬傳感器故障。如果數(shù)值是一半，有可能是采集器通道出現(xiàn)故障。

3.5 地溫測量值故障時的處理對策

地溫故障分兩種情況：一是個別地溫出現(xiàn)故障。直接對故障零件更換即可，如果故障解決說明傳感器出現(xiàn)問題。如果故障仍未解決，則是地溫采集器可能出現(xiàn)問題，要對地溫分采集進(jìn)行更換。二是全部地溫數(shù)據(jù)缺測，首先要檢查指示燈，正常情況下SYS燈會秒閃、CAN-R燈閃爍較快、CAN-T閃爍慢，如果不正常則是線纜出現(xiàn)問題。

3.6 濕度數(shù)據(jù)故障時的處理對策

濕度無數(shù)據(jù)或者數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確時，首先要對濕度傳感器進(jìn)行檢查。傳感器是高精度儀器，平時就要做好保養(yǎng)和維護(hù)，避免超過維護(hù)期或者是接地屏蔽出現(xiàn)異常。如果數(shù)據(jù)還是顯示異常需要對自動站供電設(shè)備檢修，利用萬能表檢測供電是否為12 V左右。然后檢查輸出電壓信號，模擬信號輸出電壓值應(yīng)該在0～1 V，濕度值應(yīng)該在0～100%。

4 結(jié)束語

自動氣象站在社會生產(chǎn)、生活中都是一項重要的基礎(chǔ)設(shè)施，對人們的日常生活有著十分關(guān)鍵的作用。由于自動氣象站的技術(shù)還存在漏洞，所以氣象站在工作過程中可能會出現(xiàn)防雷板故障、采集器故障等問題，工作人員需要做好氣象站日常維護(hù)工作，保證觀測設(shè)備的正常使用。氣象監(jiān)測站的工作人員務(wù)必要加強(qiáng)對大型自動氣象站中各種可能發(fā)生事故的重視，通過技術(shù)引進(jìn)和人才培養(yǎng)不斷提高氣象站工作效率和服務(wù)質(zhì)量，為人們更好的生活和生產(chǎn)奠定良好基礎(chǔ)。