自动气象站故障排除及维护

涂慰云 徐正芬 张雷

(1.延平区气象局,福建南平 353000;2.浦城县气象局,福建浦城 353400;3.南平市气象局,福建南平 353000)

自动气象站故障排除及维护

涂慰云1徐正芬2张雷3

(1.延平区气象局,福建南平 353000;2.浦城县气象局,福建浦城 353400;3.南平市气象局,福建南平 353000)

本文通过自动气象站的实践工作,总结分析自动气象站常见故障的检查和维护,以及如何排除出现的故障问题,确保观测数据的连续性、代表性、准确性。

自动气象站 维护 故障 排除

1 自动气象站的故障检查与维护

做好硬件设备的维护工作至关重要。在维护过程中,维护人员首先明确硬件设备中不同传感器的工作状况,技术参数,线路分布等情况。利用万用表,根据电阻电压等变化情况,准确找到故障位置。

1.1 检查和维护采集器出现的故障

当软件完全接收不到数据时,应先检查通讯设备,检查采集器,计算机以及通信串口,连接是否完好,仪器是否正常来排除故障。

当全部数据全部出现问题,通讯正常,应认真观察采集器上的设备运行指示灯,利用这些指示灯的指示情况来确定采集器的工作状况。当采集器遭受雷电干扰,会造成采集器乱码,显示不正常,应关闭软件、计算机和采集器,稍待片刻重新打开采集器、测报业务软件和自动站监控界面,并注意计算机和采集器时间是否一致和正确[1]。如果未能恢复,应考虑采集器或计算机受损,更换设备。

采集器存在的主要故障有:指示灯不亮、面板不显示、按键不能应用、集成电路板的线路或芯片损坏等,对检查到的损坏部件进行更换。

1.2 检查和维护传感器出现的故障

在采集器正常工作的前提下,如果监控软件显示采集的数据一项或几项数据不正常,则可能是传感器出现故障。一般传感器出现的故障有:线路故障、传感器损坏等。在确定发生传感器故障,首先检查传感器和采集器之间的线路,正常;再使用替代法排除故障。

雨量传感器,降水量≤10.0mm,允许误差是±0.4mm,当降水量＞10mm,允许误差＜4%。如果偏差过大,首先查看雨量筒的安装情况及漏斗有无堵塞,如果正常应调整翻斗的定位螺旋。如果出现明显降水而自动站无雨量数据时,首先查看软件设置,如果正确可以从以下三方面排除故障:(1)查看雨量筒进水漏斗孔隙是否被小虫、草叶等堵塞。在冬季,应查看翻斗或漏斗是否被冻结。(2)断开电缆接头,翻动翻斗,用万用表蜂鸣档测干簧管两端,看是否导通。若不导通则干簧管损坏,更换干簧管[2]。(3)雨量信号传输线路损坏。如果雨停几小时后,滞后降水＞0.1mm,应查看汇集漏斗是否堵塞。

在冬季冰冻天气时,如果风速长时间为0,或者摆动很小,风向长时间在某个位置小幅度摆动,要特别注意,观察考虑风杯和风向标是否被冻结。

1.3 检查和维护转接盒出现的故障

转接盒一般出现的故障有:芯片损坏、线路板损坏等。例如,在实际工作中遇到某个或几个地温显示不正常,跳变直至显示固定值,利用仪器进行测量,发现采集器正常工作,对转接盒内的芯片进行更换,恢复工作正常。

2 自动气象站的维护

2.1 硬件方面

(1)传感器方面。风向风速传感器。观察风杯和风向标的转动情况,若发现异常,则需清洗传感器的轴承,一般情况下,一年清洗一次。温湿度传感器。查看温湿传感器安装高度,保证安装稳定。禁止用手触摸温湿敏电容,平时用软毛刷刷拭。若发现不能使用,应立即更换。气压传感器。要定期检查气压传感器的静压气孔口,保证静压气孔口的畅通,及时更换干燥剂。雨量传感器。检查筒身,安装牢固,器口要保持水平和正圆,保证漏斗孔畅通,不被小虫、树叶等堵塞。在雨季要检查流水是否顺畅,确保误差在允许的标准范围之内。地温传感器。检查地温传感器安装情况,保证地面温度传感器的一半埋入土中,一半露出地面。确保浅层地温场地表疏松、平整、无草,雨后要注意耙松地表,防止板结,并对沾附在设备上的杂物进行清除。(2)外转接盒的维护。主要维护范围就是每天要认真检查外转接盒的密封性。(3)数据采集器的维护。每天查看采集器指示灯工作情况。采集器正常工作,秒闪灯应为3秒钟闪烁1次的红灯,交流电输入指示灯应为常亮绿灯,直流供电指示灯应为常亮绿灯,蓄电池指示灯,当充电时为红色,充电结束后熄灭。根据指示灯情况分析存在的相应问题。定期查看采集器后面板电缆和接线有无松动,不要带电对采集器进行接插电缆、撤换或安装传感器等工作。(4)供电系统的维护。定期查看各电缆是否有破损,各接线处是否有松动现象,及早发现问题,避免影响设备的正常运行,并要注意检查供电设施,保证供电安全。UPS处于长期不放电状态,应每隔三个月人为放电一次,以延长电池的使用寿命。(5)计算机的维护。查看保证计算机与采集器连接的处于良好工作状态,每天19时对时,误差控制在30秒以内,保证采集器时间与计算机时间同步,有降水天气,不调整时间。严禁在计算机上进行与业务无关的操作,经常对计算机进行维护,及时查杀病毒,确保自动气象站业务软件的正常运行。(6)防雷设施的维护。每年春季对防雷设施进行全面检查,对接地电阻进行复测,观测场和值班室的防雷设施必须符合气象行业规定的防雷技术标准的要求。如果不符合要求,立即整改或重新做地网。

2.2 软件维护

自动气象站软件主要有:采集器系统程序、自动气象站监控软件、地面气象测报业务软件。采集器系统程序在安装时已经存在于单片机中,不需对其进行维护,但应该注意的是采集器内存使用时间过长,会形成大量的电子碎片,所以要定时清理采集器数据,以防出现数据错误现象。

3 结语

自动气象站动投入业务使用,做好自动气象站仪器的维护工作对确保仪器正常运行,保证观测数据的准确性和连续性有着非常重要意义。而在实际工作过程中出现的故障,各式各样,准确把住关键点,及时排除故障是非常关键的。因此,做好维护工作的同时,把这些故障的检查判断与排除过程总结出来,方便我们在日后的工作中排除故障,减少自动站数据的缺测率,保证自动站数据的连续、准确。

[1] 樊改娥,高香元,刘培娥.浅析自动气象站故障[J].科技情报开发与经济,2008,18(23):217-218.

[2] 赵爱慧,李艳君,秦聪敏,等.自动雨量站常见故障与排除方法[J].现代农业科技,2011(11):305.