自動(dòng)氣象站的保障及維護(hù)

陳巴爾虎旗氣象局 趙雨微

一、引言

氣象時(shí)刻影響著人們的日常生活，對(duì)其進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)對(duì)社會(huì)發(fā)展具有重要作用,在監(jiān)測(cè)氣象變動(dòng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的天氣預(yù)報(bào)的同時(shí)，還能及時(shí)預(yù)警災(zāi)難，使社會(huì)減少損失。隨著改革開放的深入，社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平得到了大幅度提升，氣象監(jiān)測(cè)技術(shù)也得到了發(fā)展，自動(dòng)化的建立便利了人們的生活，但同時(shí)也在使用中暴露了自動(dòng)氣象站的一些運(yùn)行問題，嚴(yán)重影響其監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度和對(duì)重大災(zāi)難防護(hù)的時(shí)效性，因此加強(qiáng)自動(dòng)氣象站的技術(shù)保障和維護(hù)是十分重要的。只有對(duì)氣象站進(jìn)行有效的技術(shù)保障，維護(hù)其良好運(yùn)轉(zhuǎn),才能發(fā)揮氣象站的最大作用，造福人類社會(huì)。

二、自動(dòng)氣象站的概述

自動(dòng)氣象站是一種能自動(dòng)觀測(cè)和存儲(chǔ)氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的設(shè)備,主要由傳感器、采集器、通訊接口、系統(tǒng)電源等組成。隨著氣象要素值的變化，各傳感器的感應(yīng)元件輸出的電量產(chǎn)生變化，這種變化量被CPU實(shí)時(shí)控制的數(shù)據(jù)采集器所采集，經(jīng)過線性化和定量化處理，實(shí)現(xiàn)工程量到要素量的轉(zhuǎn)換，再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，得出各個(gè)氣象要素值。自動(dòng)氣象站觀測(cè)項(xiàng)目主要包括氣壓、溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、雨量等要素,經(jīng)擴(kuò)充后還可測(cè)量其他要素，數(shù)據(jù)采集頻率較高，每分鐘采集并存儲(chǔ)一組觀測(cè)數(shù)據(jù)。自動(dòng)氣象站根據(jù)對(duì)其人工干預(yù)情況也可分為有人自動(dòng)站和無人自動(dòng)站。自動(dòng)氣象站網(wǎng)由一個(gè)中心站和若干自動(dòng)氣象站通過通信電路組成的，利用3G/4G無線通訊（GPRS）技術(shù)將本地區(qū)的氣象參量數(shù)據(jù)自動(dòng)發(fā)往中心氣象臺(tái)的無人氣象站。自動(dòng)氣象站一般設(shè)置于條件惡劣、無法建立人工氣象觀測(cè)站的地區(qū)。自動(dòng)氣象站能的搜集和提供氣象參量信息(如氣溫、氣壓、濕度、風(fēng)力、風(fēng)向、雨量等），積累各地區(qū)的氣象資料，并通過無線電發(fā)射機(jī)自動(dòng)地定時(shí)發(fā)往相距數(shù)百公里的中心氣象臺(tái)。中心氣象臺(tái)收到氣象信息后可進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，也可記錄和存儲(chǔ)下來供之后進(jìn)行氣象分析和氣象預(yù)報(bào)之用。自動(dòng)氣象站一般是用各種傳感器對(duì)大氣壓力、溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)向、平均風(fēng)速、最大風(fēng)速、累計(jì)雨量和降水現(xiàn)象等參量進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量，并將測(cè)量結(jié)果變換成無線電信號(hào)，再由3G無線通訊發(fā)往中心氣象臺(tái)，在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)，由于供電不便，自動(dòng)氣象站可采用太陽能供電系統(tǒng)加蓄電池，滿足自動(dòng)氣象站自身用電。

三、自動(dòng)氣象站技術(shù)保障

（1）自動(dòng)氣象站的技術(shù)保障主要包括測(cè)風(fēng)雷達(dá)的維護(hù)與重修、探空儀的探測(cè)和質(zhì)量監(jiān)控等。在氣象站的檢測(cè)過程中為確保觀測(cè)和測(cè)量氣象數(shù)據(jù)要素的多樣性和測(cè)量的數(shù)值的準(zhǔn)確性，對(duì)氣象儀器做出技術(shù)保障則是發(fā)展氣象技術(shù)的重要途徑。

（2）國(guó)家級(jí)技術(shù)保障中心在對(duì)自動(dòng)氣象站的技術(shù)保障中起到了不可替代的關(guān)鍵作用，幫助國(guó)內(nèi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的技術(shù)提高，建設(shè)起有效的、高質(zhì)量的技術(shù)支援和保障系統(tǒng)，還應(yīng)建立起有關(guān)的技術(shù)咨詢，對(duì)工作人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，使其技術(shù)、能力得到有效保障。

（3）氣象儀器設(shè)備技術(shù)保障工作必須嚴(yán)格執(zhí)行氣象行業(yè)的規(guī)定，在保證質(zhì)量和安全的前提下進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)作，在無害的前提下進(jìn)行觀測(cè)等正常工作，同時(shí)在進(jìn)行大氣探測(cè)時(shí)，工作人員和記錄人員需要保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及與系統(tǒng)的一致性，需要對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行定期檢查更新，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備可能產(chǎn)生的問題并及時(shí)解決，保證設(shè)備可以安全地進(jìn)行日常工作。

四、自動(dòng)氣象站的日常維護(hù)

（1）對(duì)比現(xiàn)測(cè)數(shù)據(jù)是自動(dòng)氣象站工作者檢查設(shè)備是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)的有效途徑，這就要求工作者在工作中對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控，需要細(xì)心地進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)有不正?，F(xiàn)象的出現(xiàn)，就需要工作者的格外關(guān)注，進(jìn)行接連不斷地跟蹤，并及時(shí)向有關(guān)人員報(bào)告，得到及時(shí)的處理，直到數(shù)據(jù)恢復(fù)正常后再進(jìn)行有效的勘測(cè)和數(shù)據(jù)記錄。

（2）觀測(cè)員要時(shí)刻關(guān)注自動(dòng)氣象站的檢測(cè)動(dòng)態(tài)，對(duì)比每個(gè)時(shí)間段刷新的數(shù)據(jù)是否正常，在記錄上傳過程中注意接口軟件能否正常傳導(dǎo)數(shù)據(jù)，且在傳導(dǎo)時(shí)注意實(shí)踐及數(shù)據(jù)的精確性，在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)，要增加監(jiān)測(cè)次數(shù)，做到及時(shí)報(bào)告和有效處理。

（3）采集器一般不需要特別的維護(hù)，進(jìn)行定期清理灰塵即可。在清理過程中要注意對(duì)機(jī)器的檢查，如指示燈是否指示正常，或是進(jìn)線孔是否得到密封處理等，對(duì)發(fā)生故障的地方要進(jìn)行單獨(dú)維護(hù)，且要特別注意不能將物品放置在采集器上，也要做好防雷設(shè)備的檢查和完善，將清理和檢查的情況及時(shí)記錄在值班日志中，對(duì)故障和維護(hù)情況要重點(diǎn)標(biāo)記。

五、自動(dòng)氣象站的維護(hù)和保修問題

（一）維護(hù)和支持功能不能滿足實(shí)際要求

隨著綜合氣象觀測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展，新的自動(dòng)氣象站觀測(cè)項(xiàng)目已經(jīng)越來越完善，設(shè)備儀器越來越多，但技術(shù)支持功能卻沒有得到改善。在某些地區(qū)，自動(dòng)氣象站位于偏遠(yuǎn)地區(qū)，交通不便，各個(gè)方面的條件都不佳，這使得對(duì)其維護(hù)特別困難。新的自動(dòng)氣象站設(shè)備的持續(xù)增長(zhǎng)與設(shè)備的維護(hù)和支持功能之間仍然存在很大差距。

（二）專職維護(hù)人員不足

該基地的大多數(shù)氣象部門人員相對(duì)較少，觀測(cè)任務(wù)也相對(duì)困難。一些員工有多項(xiàng)工作，并且缺少專職技術(shù)支持人員。自動(dòng)氣象站的維護(hù)人員不了解自己的職責(zé)，這使得新的自動(dòng)氣象站的維護(hù)和支持團(tuán)隊(duì)不夠穩(wěn)定，不利于自動(dòng)氣象站的維護(hù)和支持工作的正確開展。另外，一些氣象站沒有注意對(duì)維護(hù)和支持人員的培訓(xùn)，這導(dǎo)致缺乏專業(yè)技能和知識(shí)的維護(hù)和支持人員無法及時(shí)更新。

六、自動(dòng)氣象站的維護(hù)和技術(shù)保障措施

（一）確保自動(dòng)氣象站中的電源系統(tǒng)不間斷運(yùn)行

自動(dòng)氣象站中的檢測(cè)設(shè)備需要電力系統(tǒng)供電后才能運(yùn)行。如果電源系統(tǒng)出現(xiàn)問題，檢測(cè)設(shè)備將無法正常工作，在嚴(yán)重的情況下，設(shè)備將被損壞。因此，我們需要確保電源系統(tǒng)可以正常運(yùn)行。首先，作為日常維護(hù)和技術(shù)支持的一部分，專業(yè)人員需要對(duì)電源系統(tǒng)進(jìn)行24小時(shí)調(diào)查，并立即解決遇到的問題和異常情況。此外，還必須每天檢查所使用的電路連接設(shè)備和功耗設(shè)備，不應(yīng)有所放松。如果監(jiān)視設(shè)備出現(xiàn)問題，則必須立即向主管報(bào)告，并根據(jù)需要進(jìn)行修理或更換設(shè)備。

（二）建立相關(guān)自動(dòng)氣象站的維護(hù)和技術(shù)支持系統(tǒng)

自動(dòng)氣象站的工作設(shè)備不僅需要設(shè)置適當(dāng)?shù)墓δ埽€需要在惡劣的環(huán)境下工作，其工作條件也很艱苦。因此，氣象站工作人員必須開發(fā)一個(gè)完整的系統(tǒng)來管理這些設(shè)備，以確保氣象站的日常工作順利進(jìn)行。首先，我們需要關(guān)注裸露的設(shè)備，并增加測(cè)試，監(jiān)測(cè)維護(hù)和維修的頻率。同樣，在檢查過程中，如果出現(xiàn)問題，必須立即采取措施斷開電源并進(jìn)行維護(hù)，天氣惡劣時(shí)，工作人員必須立即檢查設(shè)備并更換損壞的零件，以確保以后的觀察工作不會(huì)受到影響。

（三）及時(shí)更新自動(dòng)氣象站的軟件

自動(dòng)氣象站中，對(duì)于設(shè)備識(shí)別的數(shù)據(jù)必須先在軟件中進(jìn)行處理，然后才能顯示，軟件是否可以正常運(yùn)行還決定了識(shí)別數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，以便定期更新軟件。因此，必須定期檢查軟件。氣象探測(cè)軟件由三部分組成：采集系統(tǒng)、地面氣象系統(tǒng)和自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，這三個(gè)部分相輔相成，共同完成氣象觀測(cè)工作。這三個(gè)部分的功能系統(tǒng)不同，因此維護(hù)方法也不同。收集系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)，因此工作人員必須定期刪除系統(tǒng)垃圾，以確保軟件的平穩(wěn)運(yùn)行；地面觀測(cè)系統(tǒng)監(jiān)視天氣變化，工作人員必須隨時(shí)更新軟件以確保系統(tǒng)正常運(yùn)行；自動(dòng)監(jiān)視系統(tǒng)會(huì)定期校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，以確保天氣數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

（四）建立健全維護(hù)保障體系，提高員工素質(zhì)

設(shè)備可以自動(dòng)識(shí)別氣象數(shù)據(jù)，但是對(duì)于部分維護(hù)工作仍然是必不可少的。因此，在制定系統(tǒng)時(shí)，必須使用特定的技術(shù)人員，并闡明每個(gè)技術(shù)人員的工作和責(zé)任感，同時(shí)，需要完善監(jiān)測(cè)站的獎(jiǎng)懲制度和激勵(lì)制度，通過獎(jiǎng)勵(lì)員工的努力，以提高員工的積極性和主動(dòng)性。此外，氣象部門需要改進(jìn)人員培訓(xùn)，并定期組織培訓(xùn)制度，舉辦交流會(huì)議或其他活動(dòng)，以便為工作人員提供學(xué)習(xí)和交流的機(jī)會(huì)，并提高人員素質(zhì)。氣象站還必須建立可靠的維護(hù)支持系統(tǒng)，以提高自動(dòng)化維護(hù)和技術(shù)支持的標(biāo)準(zhǔn)和效率。

七、結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化、科技化水平逐漸提高，其也逐漸在氣象管理上得到應(yīng)用,且逐漸發(fā)展為我國(guó)主要的觀測(cè)方法，占據(jù)了舉足輕重的地位。而對(duì)自動(dòng)氣象站技術(shù)保障和維護(hù)則是氣象站能否正常發(fā)揮作用的基礎(chǔ)，甚至關(guān)系到社會(huì)的發(fā)展。自動(dòng)氣象站不僅是我國(guó)技術(shù)進(jìn)步的重要體現(xiàn),更是對(duì)國(guó)家監(jiān)測(cè)及防災(zāi)預(yù)警具有重大意義,所以加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)氣象站的技術(shù)保障，提高維護(hù)技術(shù)和水平是促進(jìn)氣象站發(fā)揮有效作用的重要途徑。