四川省井研县气象局 四川井研 613100
摘要：本文结合四川省井研县气象局开展地面气象观测的实际，首先简要探讨了新型自动气象站，接着分析了地面气象观测站仪器常见运行故障及维修处理，最后给出了几点观测仪器的日常维护，仅供相关部门进行参考。
关键词：观测仪器 运行故障 维修处理 日常维护
引言
为了更好的适应气象现代化的需求，气象部门对综合气象观测工作提出了更高的要求，传统的自动站在观测能力方面存在着明显的不足，因技术相对落后、相关参数规格不一致，使得台站型号种类繁多，不利于气象业务的顺利开展。现阶段，台站在开展气象探测业务的过程中，主要使用新型自动气象站，已基本取代了部分人工观测，实现了大气探测自动化。新型自动气象站在观测密度、准确度以及连续性方面都要高于传统的人工气象观测，为了确保新型自动气象站可以正常、稳定的运行，熟练掌握新型自动气象站的日常维护和故障处理显得至关重要。
1、新型自动气象站概况
自动气象站是一种集气象数据观测与储存为一体的自动化观测设备，主要有硬件系统和软件系统两部分组成。对于新型自动气象站来说，其硬件系统主要有采集器（主采集器和分采集器）、外部总线、外围设备以及传感器四部分组成。借助于外部总线技术可以很容易的对采集系统进行随意裁剪与扩展。自动气象站的系统软件主要包括有业务应用软件和嵌入式系统软件。通常情况下，业务应用软件主要在终端计算机上进行安装，其功能是用来实时监控自动气象站、采集与处理观测到的气象要素数据并将实时观测到的数据文件进行上传等；嵌入式系统软件主要负责外部设备和嵌入式系统的运行及管理等。一旦新型自动站系统中的任意一个部件出现故障问题，都会影响自动气象站的正常运行，此时将会表现出具体的现象，工作人员应结合表现出的现象判断出故障部位，之后采取有针对性的措施进行处理，以确保新型自动气象站尽快恢复正常运行。
2、地面气象观测站仪器常见运行故障及维修处理
2.1风向风速传感器故障
在实际的观测工作中，如果风向风速传感器的指北针异常，会影响风向数据的准确性，需要观测人员及时纠正；若风向传感器的轴承有严重的磨损，则会使转动阻力增加，影响风向风速传感器的灵活性水平，会出现静风和启动风速，使得观测到的风向风速数据比实际值偏小；如果风杯紧固件松脱，会使风杯转动异常，为了解决该问题，需要对风速传感器的紧固件进行维修或者是更换新的风向传感器。在夏季，井研县极易出现雷暴天气，会使风向风速数据出现异常，工作人员应检查雷电是否击中风向风速传感器，若遭受雷击需进行更换。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于连接传感器与采集器之间的线缆，在使用很长一段时间后会有接触不良或者破损的情况出现，此时可以利用测量法或者是替代法检查传感器是否异常，一旦发现问题应及时进行维修处理。
2.2湿度传感器故障
湿敏电容是湿度传感器的主要感应部位，常见故障的表现形式是湿度数据异常或者是缺测。如果是湿度传感器故障，可以通过万用表测量传感器的供电情况，结合实际湿度值判断传感器的输出电压信号是否正常；如果是测量通道故障，应将0~1V的直流电压加载到采集器测量通道内，查看加载电压对应的湿度数据与测量通道测量的湿度测量值是否一致。另外，还要检查接线处是否有虚接、屏蔽线是否连接完好。
2.3地温传感器故障
地温传感器主要是对土壤内的温度进行测量，其构造上主要是在细小的玻璃棒或者磁棒上缠绕铂电阻丝，并在外面加盖金属保护管。若地温传感器出现故障，首先应判断是单个地温异常还是所有的地温异常，若单个地温异常，应将地温分采集器打开，找出异常的地温插座，并利用万用表测量四根线的电阻值，如果测出的电阻值不在80~120Ω的范围，则可以排除电缆线断裂，说明是地温传感器故障，可以直接更换新的传感器；如果是所有的地温数据异常，应一一检查地温分采供电、分采工作以及CAN总线是否异常等，直到找出故障原因；若地温数据出现不规则的变化、乱跳，则可能是接地不良造成的。
2.4通道防雷板故障
通道防雷板故障的主要表现形式是观测到的一部分气象要素数据出现异常。这种情况出现的原因是在雷雨天气出现的过程中，防雷管被雷电击中出现了不同程度的破坏，采集器通信板被烧坏、雷电击穿防雷板等。当通道防雷板出现故障应借助于万用表的电阻档检查各个通道的连通情况。如果是上下不同或者是与别的通道相通，则说明防雷板出现破损，为了尽快解决该问题应对防雷板进行检修或者是对防雷板进行更换。
3、观测仪器日常维护
3.1采集器日常维护
首先，应对主采集器上运行指示灯秒闪情况以及CF卡指示灯情况进行检查，确保其可以正常运行。另外，查看采集器的接口与各个传感器以及业务计算机之间的连接情况。每月将采集器机箱打开，及时清除里面的杂物、灰尘，对底部进线孔的密封程度进行检查。每年春季应对采集器进行防雷安全检查，测量接地电阻值是否符合规定要求。
3.2电源系统维护
电源系统可以为整套自动气象站提供电力供应。不间断电源使用的电池是铅酸免维护电池，其消耗的电解量相对较小，在使用寿命内基本不需要单独补充蒸馏水，只需要每月对其进行一次完全放电操作来延长电池的使用时间。对太阳能表面上的杂物和灰尘进行定期清理，并检查连接太阳能板的线缆与地线之间是否有接触不良的情况。
3.3地温传感器的日常维护
①地面和浅层地温传感器的维护。应始终确保地面和浅层地温传感器的裸地地面疏松、平整，没有杂草，在降雨天气结束后要对板结的地表土进行耙松。对传感器的埋设情况进行检查，确保温度传感器一半裸露在地面，一半埋在土内，保证地面和浅层地温传感器表面清洁干净，安装浅层地温支架的零标志线与地面齐平。②深层地温传感器的维护。在降雨或者降雪天气结束后应及时查看深层地温硬橡胶套管内是否存在积水，一旦发现积水，应在竹竿头部绑上海绵或者是棉花将管内的水分吸干。如果每次降水橡胶管内都有积水，需要查看原因，对橡胶套管进行维修或者更换。
3.4雨量传感器的日常维护
在使用雨量传感器的过程中，应每月对其进行一次保养维护，避免沙尘等杂物影响其的正常使用。在维护的过程中，应及时将通讯电缆断开，松开外壳螺钉，取下外壳。检查外壳和漏斗处是否有泥沙，并及时清理，对翻斗转动的灵活性进行定期检查。还要定期查看器身的稳定性和器口的水平程度，当发现不符合规定要求时应及时纠正。
4结论
综上所述，随着新型自动气象站的广泛使用，其运行过程中的故障问题也越来越多，判断和处理故障问题的难度也日益增加。在日常工作中，观测人员应对观测仪器的维护和维修知识进行熟练掌握，并及时总结观测中的故障问题，掌握技巧，积累经验，避免故障问题出现。一旦发现故障问题应沉着应对，迅速找出故障原因，不断提升观测数据的及时性、准确性和可靠性水平。
参考文献:
[1]练浩宏.新型自动气象站的常见故障及日常维护[J]..北京农业,2014(33):206-207.
[2]崔日权.新型自动气象站的常见故障分析及维修维护[J].北京农业,2015(15):141-142.
第一作者简介：刘东（1985-）男，汉族，四川简阳人，本科学历，助理工程师，从事气象综合业务工作。
论文作者:刘东,李初宇
论文发表刊物:《防护工程》2017年第25期
论文发表时间:2018/1/3
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