探析自動(dòng)氣象站觀測(cè)設(shè)備維護(hù)與技術(shù)保障

1、 探析自動(dòng)氣象站觀測(cè)設(shè)備維護(hù)與技術(shù)保障 摘要：自動(dòng)氣象站是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)向生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化的產(chǎn)物，是一種現(xiàn)代氣象監(jiān)測(cè)儀器，為人們的日常生產(chǎn)和生活提供了極大的便利。 在此基礎(chǔ)上，結(jié)合山南氣象站自動(dòng)氣象站設(shè)備支持工作的實(shí)際情況，重點(diǎn)分析自動(dòng)氣象站設(shè)備支持技術(shù)和維護(hù)，最后提出了改善自動(dòng)氣象站設(shè)備的對(duì)策。關(guān)鍵詞：自動(dòng)氣象站 觀測(cè)設(shè)備 維護(hù) 技術(shù)保障隨著氣象觀測(cè)的不斷提高，各種類型的自動(dòng)氣象站已被廣泛使用。 自山南市氣象局自動(dòng)氣象站觀測(cè)設(shè)備運(yùn)行以來(lái)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)收集，傳輸，處理，存儲(chǔ)等都得到了極大的改善。 觀測(cè)設(shè)備自動(dòng)化改革后不僅減輕了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且為氣象條件分析，天氣預(yù)報(bào)，氣象服務(wù)以及防災(zāi)減災(zāi)等氣

2、象業(yè)務(wù)的開(kāi)展提供了更可靠的保障。 但是，在地面自動(dòng)氣象站的觀測(cè)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，仍然會(huì)出現(xiàn)故障問(wèn)題，影響地面氣象觀測(cè)工作的順利進(jìn)行。 因此，分析地面自動(dòng)氣象站觀測(cè)設(shè)備的應(yīng)用保證對(duì)氣象工作具有十分重要的意義。1.地面自動(dòng)氣象站結(jié)構(gòu)及工作原理地面自動(dòng)氣象站主要使用當(dāng)前先進(jìn)的外部總線和嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。主要組件是硬件系統(tǒng)和系統(tǒng)軟件。硬件系統(tǒng)主要由四部分組成：采集器，傳感器，外部總線和外圍設(shè)備。系統(tǒng)軟件分為兩部分：嵌入式軟件和業(yè)務(wù)軟件。嵌入式軟件的功能是管理外部設(shè)備和嵌入式系統(tǒng)的運(yùn)行；業(yè)務(wù)軟件的主要作用是收集和處理氣象要素?cái)?shù)據(jù)信息。自動(dòng)氣象站采用先進(jìn)的電子信息自動(dòng)化技術(shù)，具有自動(dòng)化，精度高，可擴(kuò)展性強(qiáng)，易

3、于維護(hù)的特點(diǎn)。借助自動(dòng)氣象站觀測(cè)到的氣象要素信息，它可以精確到每一分鐘，從而獲得到不同的氣象要素，例如降水，溫度，風(fēng)向等氣象要素的收集，分析，處理和傳輸。2 新型自動(dòng)氣象站具體設(shè)備的保障與維護(hù)措施2.1采集器的保障與維護(hù)采集器是新型自動(dòng)氣象站設(shè)備的重要組件之一。 因此，采集器的維護(hù)對(duì)于氣象觀測(cè)和氣象信息的初步獲取非常重要。 采集器可以分為兩類：中央主采集器和外圍分采集器，它們?cè)跉庀笥^測(cè)中都具有十分重要的作用。 為了確保采集器內(nèi)部連接的穩(wěn)定性和可靠性，還必須及時(shí)檢查采集器與其他組件之間的連接，并應(yīng)及時(shí)檢查連接以確保設(shè)備的正常運(yùn)行。2.2采集器數(shù)據(jù)卸載到計(jì)算機(jī)異常如果自動(dòng)氣象站軟件在安裝過(guò)程中或升

4、級(jí)后異常，并且無(wú)法將采集器數(shù)據(jù)卸載到計(jì)算機(jī)上，則應(yīng)檢查軟件安裝路徑是否正常。 檢查“系統(tǒng)參數(shù)”有沒(méi)有選擇“數(shù)據(jù)采集”； 打開(kāi)采集器的通訊軟件，在采集器終端的維護(hù)中輸入相關(guān)命令，觀察是否可以恢復(fù)到正常值。如果能，則需要手動(dòng)卸載觀測(cè)數(shù)據(jù)。否則，就要重新啟動(dòng)采集器。如果可以自動(dòng)卸載正極數(shù)據(jù)，但異常問(wèn)題仍然不能處理，就需要手動(dòng)卸載數(shù)據(jù)。2.3采集器死機(jī)問(wèn)題在自動(dòng)氣象站的長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，觀測(cè)軟件是否出現(xiàn)“數(shù)據(jù)缺測(cè)”情況。需要關(guān)閉程序，然后及時(shí)重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)以打開(kāi)自動(dòng)觀測(cè)軟件。此時(shí)，若出現(xiàn)自動(dòng)站啟動(dòng)失敗的信息，并且無(wú)法獲得有效的觀測(cè)數(shù)據(jù)。如果在發(fā)生故障的前一天沒(méi)有復(fù)雜的天氣或停電對(duì)自動(dòng)站計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行產(chǎn)

5、生不利影響。另外如果通過(guò)診斷發(fā)現(xiàn)采集器崩潰導(dǎo)致收集器數(shù)據(jù)混亂，則需要仔細(xì)檢查是什么原因引起的。在確保數(shù)據(jù)備份沒(méi)有異常之后，需要立即重新啟動(dòng)采集器。采集器指示燈以正常間隔閃爍，實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)可以在監(jiān)控軟件上顯示，表明采集器故障已得到有效解決，自動(dòng)氣象站可以恢復(fù)正常。2.4傳感器的保障與維護(hù)各種傳感器的正常狀態(tài)是新自動(dòng)氣象站正常運(yùn)行的關(guān)鍵，因此對(duì)于各種傳感器的維護(hù)尤為重要。傳感器根據(jù)功能的不同可分為：氣壓傳感器，雨量傳感器，溫度傳感器，濕度傳感器和風(fēng)向傳感器等。不同類型的傳感器具有不同的原理和維護(hù)方法。2.5氣壓傳感器由于氣壓傳感器損壞，所以出現(xiàn)數(shù)據(jù)或氣壓值異常。判斷方法是：無(wú)風(fēng)時(shí)檢查氣壓是否正常，

6、如果氣壓異常，那么傳感器損壞，則需要更換傳感器或修理壞的傳感器。靜壓管的阻塞或彎曲會(huì)導(dǎo)致氣壓異常。檢查大風(fēng)條件下氣壓是否正常，如果不正常，檢查靜壓管是否彎曲。 在采集軟件中輸入錯(cuò)誤的海拔高度將導(dǎo)致該地點(diǎn)的氣壓與海平面氣壓相同。 檢查在采集和通訊軟件的“氣壓表拔海高度”中輸入的值是不是正確的。2.6深層地溫感器的保護(hù)和維護(hù)對(duì)自動(dòng)氣象站運(yùn)行穩(wěn)定有很大的影響，天氣炎熱降水時(shí)，可能導(dǎo)致傳感器套管外壁滲透，雨水可能會(huì)落入傳感器的銅管中，從而導(dǎo)致測(cè)量地溫值錯(cuò)誤，導(dǎo)致觀測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。地溫傳感器的保護(hù)和維護(hù)應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：及時(shí)清洗地溫分采集器機(jī)箱，以確保箱體牢固密封要確保溫度傳感器的接線盒連接整齊，無(wú)銹銹蝕；

7、 如果深層地溫傳感器的在套管中有積水，將導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。降水過(guò)程結(jié)束后情況下，應(yīng)立即清除套管內(nèi)的積水。地溫傳感器應(yīng)始終確保一半埋在土壤中。 盡量避免外部振動(dòng)和傳感器生銹，以確保傳感器測(cè)量溫度的準(zhǔn)確性。2.7通道防雷板故障自動(dòng)氣象站的故障可能導(dǎo)致某些氣象觀測(cè)值的偏差，從而影響氣象站觀測(cè)值的準(zhǔn)確性。實(shí)際上，此類故障的原因包括由于雷擊而燒壞或損壞集電器和防雷板，從而降低了性能。對(duì)于這種類型的故障，可以采取維護(hù)措施，包括：使用萬(wàn)用表測(cè)量在每個(gè)通道上運(yùn)行的采集系統(tǒng)，以確定它們是否向上和向下連接。 如果檢查發(fā)現(xiàn)上下通道沒(méi)有連接，則說(shuō)明防雷板已損壞，需要進(jìn)行有針對(duì)性的維護(hù)或直接更換。2.8雨量傳感器故障

8、在自動(dòng)氣象站的長(zhǎng)期運(yùn)行中，雨量傳感器數(shù)據(jù)記錄顯示異常問(wèn)題，工作人員需要仔細(xì)及時(shí)檢查雨量傳感器。觀察雨量傳感器內(nèi)部是否有堵塞物，并仔細(xì)清潔堵塞物區(qū)域。另外，一旦通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)變形問(wèn)題，則需要仔細(xì)測(cè)試翻斗的性能，以查看由于變形而導(dǎo)致的翻斗的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性是否較差，并且異常數(shù)量增加。 如果是，則必須更換相關(guān)零件。2.9溫濕度傳感器當(dāng)溫濕度傳感器發(fā)生故障時(shí)，故障排除方法如下：如果由于傳感器損壞導(dǎo)致空氣溫度異常，可以使用萬(wàn)用表測(cè)量腳1引腳3，腳1引腳4，腳2 腳3，腳2腳4是否在80-120之間，測(cè)量腳1與腳2和腳3之間的電阻值是否在1至8之間； 判斷濕度傳感器是否有故障：用萬(wàn)用表測(cè)量濕度傳感器信號(hào)插頭的第五

9、腳和防雷板的第七腳之間的電壓是否為0v-1 v，以及防雷板的腳6和腳7是否是12v，如果不是，則需要更換傳感器。采集通道故障導(dǎo)造成空氣溫度和濕度異常。判斷方法如下：使用傳感器模擬器對(duì)收集器進(jìn)行校準(zhǔn)，如果收集器未收到來(lái)自模擬器的信號(hào)，則說(shuō)明收集通道異常。2.10風(fēng)向風(fēng)速傳感器故障首先，需要檢查收集器中是否存在原始風(fēng)速數(shù)據(jù)。 如果不存在，則需要仔細(xì)檢查風(fēng)傳感器的電源，然后再檢查傳感器的輸出信號(hào)。 借助萬(wàn)用表測(cè)量風(fēng)速傳感器與地面之間的電壓值。 風(fēng)杯電壓的正常旋轉(zhuǎn)是工作電壓的一半。 如果測(cè)得的電壓不符合此值，則風(fēng)速傳感器可能有故障，應(yīng)進(jìn)行更換或維修。若是測(cè)得的電壓與此值一致，這意味著風(fēng)速傳感器正常，這可能是集電極通道故障或其他原因。3.結(jié)語(yǔ)隨著氣象服務(wù)向現(xiàn)代化方向的逐步發(fā)展，地面氣象觀測(cè)服務(wù)開(kāi)始更多地依賴自動(dòng)氣象站，對(duì)現(xiàn)代觀測(cè)設(shè)備的應(yīng)用提出了許多新的要求。工作人員應(yīng)精通自動(dòng)氣象站的工作原理，了解各種觀測(cè)設(shè)備的操作技巧，規(guī)范自己的操作行為，加強(qiáng)觀測(cè)設(shè)備的日常清潔和維護(hù)，同時(shí)不斷建立和完善觀測(cè)設(shè)備支持工作制度，加強(qiáng)設(shè)備的動(dòng)態(tài)管理，積極做好設(shè)備檢查工作，不斷提高觀測(cè)設(shè)備的維護(hù)支持能力，進(jìn)一步促進(jìn)地面氣象觀測(cè)工作的