甘肃省平凉市气象局 甘肃平凉 744000
摘要：本文结合平凉市气象局使用自动气象站的实际，首先简要概括了自动气象站结构组成，接着分析了自动气象站常见故障处理，最后重点探讨了自动气象站观测仪器日常维护管理，以期提升气象资料的准确性水平。
关键词：自动气象站 观测仪器 故障处理 日常维护
引言
自动气象站可以在无人看管的情况下，实现连续不间断的气象要素数据观测、发报、记录等一系列工作。在中小尺度天气系统监测、预报预警、防灾减灾以及农业气象服务中占据重要地位。平凉市位于甘肃省东部，陕、甘、宁三省（区）交汇处，属于泾渭河冷温带亚湿润区。平凉市气候总的特点是南湿、北干、东暖、西凉。由于地形和海拔高度的影响，气候的垂直差异明显。尤其是在全球气候变暖的背景下，境内干旱、洪涝、大风、沙尘等灾害性天气频繁出现，对工农业生产以及人们生活造成了严重影响。自平凉市气象局使用自动气象站以来，地面气象观测质量得到了大幅度提升，为人们的生产生活提供了便利。由于自动气象站需要连续不间断运行，在使用过程中，经常会有观测仪器设备故障问题出现，阻碍了自动气象站的稳定运行，同时还增加了设备保障技术单位的工作量。为了确保自动气象站设备的正常运行，应做好观测仪器设备的日常维护管理。
1、自动气象站结构组成
自动气象站主要有外围设备、外部总线、采集器（主采集器和分采集器）、各传感器四部分组成。随着外界气象要素的变化传感器的感应元件也会发生变化，采集器主要采集实时天气情况数据，是自动气象站的核心控制单元，主要功能是负责整个流程的控制和数据处理；通讯系统的主要作用是将采集到的气象要素数据向台站的业务计算机上进行传输；外部总线能够实现多个气象要素数据之间的处理控制，主要负责数据的通讯传输；传感器在接入到主采集器和分采集器后，可以借助于感应元件设备实现温湿度、风向风速、降水量、气压、蒸发量等气象要素数据的观测；而Flash存储器、以太网接口、CF卡、通讯协议、CAN总线等设备共同组成了外围设备。
2、自动气象站常见故障处理
2.1风向风速传感器故障
若风传感器的指北针异常，会降低风向风速数据的准确性，应及时进行纠正。风向传感器的轴承在长期运行过程中会出现较大的磨损，进而增加转动阻力，降低了传感器的灵活性，出现静风和启动风速的频率也会增加，使得风向风速数据较实际值偏小；若风杯紧固件脱落，风杯转动异常，工作人员应及时维修风速传感器紧固件或者是更换风向传感器。每年夏季，平凉市是雷雨天气多发季节，观测到的风向风速出现异常，应及时查看风向风速传感器是否被雷电击中，并做好维修或者更换。连接采集器和传感器的线缆，在长期使用中会出现接触不良或者破损的情况，可通过替代法或者测量法判断传感器是否正常，一旦发现异常及时进行维修处理。
2.2湿度传感器故障
湿度传感器的感应部分是湿敏电容，其常见故障的表现形式是湿度数据缺测或者异常。如果异常数据是湿度传感器故障引起的，可以选择万用表对传感器的供电情况进行测量，进而判断湿度传感器输出电压信号是否正常；如果异常数据是通道故障引起的，可以在采集器测量通道内加载直流电压，检查直流电压和测量通道中的湿度数值是否一致。同时，还要认真查看接线处是否有虚接、屏蔽线是否连接正常。
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2.3通道防雷板故障
通道防雷板故障的表现形式是气象要素数值异常。主要原因是在雷雨天气出现时，防雷管被雷电击中出现了损坏，使得采集器通信板被烧毁或者是防雷板被击穿等。若通道防雷板故障应使用万用表的电阻档对各个通道的连通情况进行检查。如果是上下不同或者是防雷板与别的通道相通，则是防雷板故障，可以对防雷板进行维修或者更换。
2.4采集器无数据显示
在通讯设备和软件设备都能正常运行的前提下，采集器面板上的数据指示灯不亮4，也没有显示任何数据信息，在用鼠标点击要素按钮后未出现任何变化，此时应重启采集器。若采集器上仍旧没有数据显示，应利用手动办法清除芯片内储存的数据信息，再重启采集器，无数据显示的问题就能得到解决了。
3、自动气象站观测仪器日常维护管理
3.1采集器
应确保采集器的工作环境良好且在通风处，使用干净毛刷或者抹布及时清除采集器的灰尘，禁止在采集器上放置杂物；定期检查连接采集器与计算机、采集器与变送器之间的线缆，一旦发现接线口出现松动或者连接错误，及时进行处理；在没有特殊要求的情况下，尽量不要选择在正点时刻进行数据测试。
3.2地温传感器
地表和浅层地温传感器掩埋在地温场中，定期检查地表温度传感器的感应部位是否一半裸露在空气中，一半埋置在泥土中，确保其符合规范要求。尤其是在强降水天气结束后，应及时平整地面，做好板结土壤的疏松，确保传感器维持应有现状；定期对地温场进行松土，并确保埋设的电缆线完好无损。深层地温传感器掩埋的深度加深，即深层地温不会出现太大的变化，但是在大雨天气结束后，会使地温变化异常，所以要做好深层地温传感器的防水，避免套管内出现积水进而影响深层地温数据的正常采集。如果地温数据因强降水而出现异常，应在降水天气结束后在竹竿上绑上棉花及时清除套管内的积水，确保地温数值恢复正常，避免在正点操作。
3.3雨量传感器
在长期使用雨量传感器的过程中，其翻斗内会出现积水，在接触雨水时会出现翻斗转动不灵活的情况，造成通讯线接触不良、滴水或者是防雷二极管破损等异常现象，采集器不能正常采集降水数据，与实际降水量的误差较大。因此，在对雨量传感器进行维护时，应认真检查和清洗漏斗、滤网，在清洗翻斗的过程中，禁止用手直接接触翻斗内壁，一旦发现翻斗的灵活性降低，就要松动固定的螺丝或者是添加润滑剂，清理时始终确保传感器边缘与水平位置齐平，防止出现倾斜，对降水量数据产生影响。还要注意查看传感器通讯线路是否出现接触不良。在汛期来临前，应选择标校雨量传感器，若出现故障问题直接对局部零件进行更换，其产生的误差相对较小，如果误差较大且不能调整的，应重新更换雨量传感器。
3.4 百叶箱
每年定期使用白色油漆对百叶箱内外刷一次，始终确保百叶箱完好无缺，有破损时及时进行更换或者清洗，每周一次清洁百叶箱内外壁。应选择在晴天上午且在两次正点观测之间对百叶箱进行清洁。清洁完成后，确保其完全干燥，在下次正点前20min内将仪器归位。若百叶箱顶部、内部以及缝隙处存在沙土等杂物时，应使用毛刷及时清除干净。
4结论
综上所述，自动气象站观测仪器日常维护工作是一项复杂且繁重的工作，相关技术人员应做好工作经验总结，不断提升自身的专业素质和处理故障问题的能力，将自动气象站观测仪器设备日常维护和管理工作做好，提升观测数据的准确性水平，充分发挥出其在防灾减灾、气象服务、气候研究等方面中的作用。
参考文献:
[1]陈丽,陈仕华.新型自动站观测仪器的管理和维护[J].现代农业科技,2016(14).
[2]陈世炜.论自动气象站日常维护与管理[J].农业与技术,2014,34(1).
作者简介：王长林（1963-），男，汉族，甘肃省灵台县人，工程师，从事研究地面气象观测。
论文作者:王长林
论文发表刊物:《防护工程》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/24
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