探析新型自动气象观测站观测设备常见故障分析判断及维护保障

探析新型自动气象观测站观测设备常见故障分析判断及维护保障

郭建江

阿克苏市气象局  843000

摘要：新型自动气象站的现代化建设是我国气象事业可持续高质量发展的重要保障。其中各项探测仪器是否能够保持正常稳定可靠的运行，这就对平常设备的维护维修保障跟高的要求。文章根据本人从事地面气象设备的维护保障工作实践总结，对新型自动气象观测站的观测设备进行了故障原因分析及相应的维修与处置方法，并提出了相应的维护保养措施，希望能对有关领域的研究有一定的借鉴意义。

关键词：新型自动气象观测仪器，常见故障，维护

引言

新研制的自动气象站能够采集到大量的气象观测资料，如紫外辐射、闪电定位、雨量等，为人民的生产和生活提供高质量的气象服务。过去气象站的气象资料采集精度低、技术应用滞后，无法适应当前气象工作高质量发展的需要。新型自动气象站气象观测设备集成化程度的提高，不仅增强了气象监测的精度，而且对预报准确率的提高提供了可靠数据。但是在实践中仍有许多问题，需要对新的气象自动监测设备的维修和技术支持进行深入的研究，实施维修管理，确保其长时间的正常可靠使用。

1.新型自动气象站概念及维修维护原则

1.1新型自动气象站概念

自动气象站的构成要素有软件硬件两部分。在自动气象站中，采集设备、传感器、外围辅助设备等都是由硬件构成，而软件则分为两大块，即嵌入式软件和业务应用软件。新型自动气象站需要采用感应器进行数据的收集。每个气象要素采集单元的感应器必须具有最大的敏感度。所收集的资料经过一套运算处理、分析、传送、存储，既能与数据终端进行通讯，又能让各项数据经特殊加密后进行共享交换，这样就可以完成一系列存储应用工作。

1.2自动气象站维修维护基本原则

如果在实际工作中发生了问题，一定要有工作人员在第一时间赶到现场进行处置，并根据自动气象站工作的基本原则做出合理的判断，将理论和失效的现象相联系，根据逻辑推理，一步步推理，排除与故障无关的原因，最终找出问题的根源，进行有针对性的维护维修工作[1]。

2.新型自动气象站观测仪器故障及维修处理

2.1信号灯反应异常

部分新型自动气象站的气象信息每分钟上传一次，在系统运行过程中消耗大量的电能。在新型自动气象站的维护操作中，这样的事情屡见不鲜，当工作人员打开电源的时候，信号灯也没有任何的反应。大多数自动气象观测站，都是使用太阳能进行充电，特别是在冬季，当太阳能电池板采集太阳光效能下降，仅靠蓄电池供电，两要素气象站的运行周期在8-10天左右，六要素象站的运行周期将会大大缩短，持续工作时间为5-7天。另外，在新型自动气象站建设区域会受树木的遮挡，区域降水较多，太阳能电池板的能量转换程度很低，无法满足气象站的实际使用要求。接通信号没有响应，工作人员需要更换电池。

2.2采集器出现故障

采集器是一种实际应用种非常关键的零部件单元，是新型自动气象站正常运行的基础保障，一旦发生故障，新型自动气象站将无法完成数据采集与上传，这直接造成了气象站的故障。采集设备的各个部件都是很关键的，一旦发生故障，将会严重影响到整个气象站的运行。同时，由于外部的干扰，采集设备也会发生故障，比如在极端的气候条件下，或者被其他的电磁信号所影响，采集器就很有可能面临到一些破损，或者是零件受损。针对这种状况，工作人员应根据实际情况，适时进行有针对性的核实，判断是否存在参数不正确，注意到仪器上的指示灯不正常的闪烁，以最快的速度将损坏的采集器零部件恢复到最佳状态。操作人员要对整个采集器的工作时的各项指标进行科学的判断，并观察其是否满足使用要求，如有无指示灯闪烁等不正常现象，及时解决[2]。

2.3风向传感器故障

风向传感器是自动气象站涉及到的基本内容，工作人员要根据实际情况，进行相应的检查，并根据自动气象站本身的状况对其进行检测。在实际运行中，当风向传感器发生失效时，将会对自动气象站的运行造成一定的干扰，当观测到数据的不对劲时，需要及时处理，采用其他功能良好的风向感应器，以获得正确的风向天气要素。换了风向感应器后仍然不能工作，要及时去找出问题所在，看看有没有设备本身出问题，并注意鉴定证是否超期。

2.4气压传感器故障

当气压传感器出现异常时，应先检查气压传感器的工作状态，然后将其与采集装置的通信端分离，并与 PC串行接口相连，选取串口侦错辅助程式来检查通讯参数设定，再按“5”回车发送，通常会有当前气压值返回。如果串口调试器的视窗中有乱码，表示通信参数与感应器的不同。假如没有返回亦或者返回值存在异常，则需要修改串口调试助手面板上的串口波特率，然后打开串口发送指令。如果所有的参数都没有正常的气压值，那就是气压传感器出现了故障，必须要进行检修，或者是更换新的气压传感器。

3.自动气象站观测设备维护及技术保障工作对策

3.1加强自动气象站观测设备的维护

（1）采集器的维护

工作人员每日都要对采集器进行检查，看看采集器与电脑的连接有没有松动，如有问题要立即进行拧紧。如果采集到的数据有异常，则要重置该采集器，如果该采集器在重置之后仍存在异常，则需要清理该采集器的内存，重启该计算机。经以上两种方法处理后，如果采集到的数据仍有异常，则应对其进行检测，如发现故障，应及时向上级技术保障部门报告，并更换同型号采集器，对通信模块通道需重新进行设置。在每日清洁采集器积尘时要非常细心，要关掉电源，切忌带电清洗。

（2）风传感器的维护

对于风传感器的轴承工作人员一年内必须清洗一次，由于防尘罩位于滚动轴承的两侧，因此在清洗时可以不用取下它。平常也要留意风杯和指针转动是否灵活稳定。在遇到复杂的气候（例如雷暴、大风、暴雨）之后，就应该查看风向标志的方向，同时还要对风向标进行适当的调整，以保证风传感器的可靠性。

（3）气压传感器的维护

为了避免由于空气压力造成的大气压力变化，在开启机柜门时，应尽量保证静压气孔的通畅度，以免产生粉尘，其它杂物堵塞。以防由气压引起的大气波动对观测数据产生干扰，从而影响观测数据的质量。

3.2建立完善的工作制度

健全的气象观测仪器维护维修与技术保障工作制度，确定维护管理和技术保障工作人员的范围，并对技术保障单位和职责进行划分，以保证有关工作人员在出现气象设备故障或观测异常时能及时判定原因，并根据有关的业务流程来进行操作。保养与技术保障部门按业务程序及有关规定，记录相关的维修技术支持数据，并将之纳入到年终绩效评估的管理内容之中，以保证各项工作程序与制度得以有效落实，加强对自动气象站的维修与技术保障能力[3]。

3.3加强专业人才的培养

强化对气象站的技术人才的培训，培养具有良好的检测与维修技术能力的技术保障支持队伍。一是要制订健全的内部训练方案，强化维修保障人员的技能训练，切实提升他们的操作和维修技术。二是要培养工作人员的责任感。科学严谨地对待各种气象设备、气象数据，为自动气象站的观测运行提供强有力的技术支持。三是要定期组织开展网络线上、线下培训，并让长期工作在一线具有丰富维修实践经验人员参与相关的主题演讲和授课。第四，要不定期聘用生产厂家设备技术研发人员和软件程序编写人员担任偏僻边远市县气象站设备维护技术指导，使其能够更好地开展气象仪器的维修与技术支持工作。

3.4地面测报软件的日常维护

目前，已有三种新型自动气象站系统，即：传感器、采集器、地面测报软件。涉及传感器和采集器的地面测报软件的维护相对复杂。为了保证系统的正常工作，需要对地面测量软件进行了定期的升级，对测试程序的缺陷和病毒进行定期的检查和清理，保证系统的正常工作。地面测量系统的功能很多，应用也比较繁琐。在维修过程中，应按照操作规程来减少误差。为了防止资料遗失，必须定期进行软件数据备份。此外，为了防止闪电击穿采集器及传感设备，必须加装雷电防护装置。

4.总结

总之，新型自动气象站的投入提高了气象资料的准确率，可以很好地解决以往人工观测的缺陷，对推动国家气象事业的发展具有重要意义。对新型自动气象站运行技术和日常保养要熟悉，一旦出现问题，立即进行故障分析，精确查找出问题所在，并进行检修，台站的气象维护和管理工作要尽早实施，保证其能够有效地、平稳地运转，以便为人民群众提供优质高效的气象服务。

参考文献

[1]王锟. 新型自动气象站仪器常见故障分析及装备保障[J]. 科学与技术, 2021(12).

[2]刘霞. 新型自动气象站观测仪器故障维修维护[J]. 科技新时代, 2018(5).

[3]施杰林,陈爱萍. 探析新型自动气象站观测设备维护与技术保障[J]. 中国电气工程学报, 2020(10).

作者简介：郭建江（1965.11）男，汉族，专科学历，副高级工程师，主要从事气象装备及设备保障工作。