浅议区域自动气象站维护与常见故障的排除

张军　杜海旺　张荣耀

[摘要]国家级的气象站观测范围有限，对于个别区域的气象观测难免力有未逮。而区域自动气象站作为国家气象站的延伸，对于国家气象观测具有非常重要的现实意义。区域气象站的正常运行离不开监控、通讯、传感等众多设备的支持，本文试从区域气象站常用设备的故障入手，分析故障排除与设备维护的主要措施。

[关键词]区域站 自动气象站 故障排除 日常维护

[中图分类号] P4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-8-402-1

我国的区域气象观测站通常采用自动观测模式，对所属区域的气象要素进行监测。通过对气象要素的严密观测，气象站可以及时发现小范围的灾害天气以及局部环境的气候变化，为国家气象站的气候观测数据进行补充。区域站一般位于郊区或村镇等偏僻区域，通过GPRS或短信等方式传输数据。数据的收集和传输需要依托计算机、通讯卡等设备来实现，这些设备若不经常维护将会发生故障，为了不影响区域站的正常工作，故障要及时排除。

1区域气象站的构成

区域气象站的结构有如下几个模块：①数据采集模块：采集器、传感器。②电源模块：直流交流电源、太阳能板。③通讯模块：通讯卡、GPRS设备。④中心模块：计算机终端、智能通讯机。以上四个模块组成的区域站通常位于人烟稀少的郊区或乡镇偏僻处，由于人为活动较少，因此气象数据不容易受到其他因素的干扰。区域站在无人值守的情况下，依托于太阳能发电或直流交流电进行能源支持，先由传感器与采集器收集了气象数据，并将储存至计算机中，再借助通讯卡、智能通讯仪等设备将数据以GPRS或短信形式传输至市气象局分中心。市分中心将数据归入数据库后对数据进行打包后再发到国家气象局。

2常见故障及排除措施

近年来，科技与经济的发展使得区域站的数量不断增加，对区域站进行维护的任务也就日益加重。区域站由于无人值守，在运行过程中会出现许多问题，对此，必须要定期进行故障排查。维护人员应该以逻辑原则与分解原则为指导，使用替代法和测量法进行现场检测，一旦发现要及时解决，以免影响区域站的正常运行。

2.1降雨量显示不正常

降雨量的异常显示有三种：①下雨了但是没有显示降雨量、②没下雨但是显示有降雨量、③下雨了也显示有降雨量，但显示数值与实际降雨量有较大的误差。造成这种情况的原因有：负责从传感器将裕量信号传输至计算机的电缆损坏、测量雨量的漏斗和翻斗等雨量器堵塞、计数斗磁体消磁或干簧管损坏。这其中雨量器发生堵塞以及干簧管损坏的可能性是最大的。对于堵塞问题，要进行灰尘和杂物的清除，不得遗留灰尘污垢、树叶鸟粪等脏物在内。对于电缆，若接触不良要重新拧紧，电缆、干簧管以及各种雨量器若破损则要进行更换。

2.2气温显示不正常

气温显示不正常一般会有两种表现，即一直为不正确的温度值和偶尔正常偶尔错误的温度值。造成上述情况的原因一般为如下几个部件出现故障：①温度连接线、②蓄电池、③采集器的连接端子、④温湿传感器。除了这四个部件的损坏或接触不良会造成温度值错误，周围环境的干扰也会影响温度值的正确显示。温湿传感器的排查可以通过测试电阻值来判定，若万能表上电阻值不在80-120Ω之间，则可以判定为传感器损坏。

温度值错误的解决方法是：将损坏的部件进行现场更换；松落的连接端子予以拧紧；太阳能板进行彻底的清洁，以免因大片污垢的遮挡而造成发电量降低，蓄电池在夜间出现电量不足的情况；清理周围环境中会对温度造成影响的强光照射源。

2.3风向风速显示异常

风向风速异常表现有：①风向长期不变、②风速过快不符合现实、③有风但不显示风俗。造成这些状况的原因有：电压不正常；连接端子松落或短路、传感器损坏、风杯被杂物缠绕无法运动、采集通道堵塞等。常见的排查流程为：首先对线路和连接端子进行检查，轻伤修复，重损更换；万能表测试电压，过低过高都会影响数值正常显示，主控器与电源出现问题均会引起电压波动，因此需进一步细化诊断；风杯出现问题则要查看是否有异物将其缠绕而使其无法转动，若有则降下风杆进行测试；疏通采集器的通道，并用模拟器进行校准；检测传感器功能，若损坏则立刻更换新的、功能正常的传感器，对于多雷电天气、风力较大、多冰雹天气的区域，风传感器要经常进行检查，以免因灾害天气造成部件损坏。

2.4中心站显示无资料

区域站有监控设备，若监控设备提示系统无资料，则可能是计算机死机或采集器损坏造成的。当然，除了这两项原因，其他一些原因也会造成这样的结果，如断电、保险丝断开、通讯模块失灵或者MIS卡欠费。一旦发现“无资料”的提示，对可能出现故障的环节要进行详细的排查，损坏的设备或部件要及时更换。排查流程如下：

（1）检查电源，即查看所采用的电源是否是市电，太阳能发电板是否工作正常。

（2）检查PV控制器检与UPS蓄电池是否正常工作。

（3）检查负责无线通讯的GPRS模块与CDMA模块是否损坏，MIS卡的检查需要将其取下放入手机进行测试

（4）檢查主板的保险是否已经损坏。

（5）主板保险若无问题，接下来要检查连接线路是否正常，线路的各端是否连接牢靠。

（6）采集器和传感器的检查放在最后。这两种设备容易因雷击而发生失灵问题，对于雷电天气较少的地区，可以放至最后进行排查。

3日常维护

对区域站设备必须要注重日常的维护，保证电源电压正常、设备性能正常且结构完整。尤其是区域站的运行核心——计算机处理软件和智能通信仪，为了不影响数据的接受和上传，必须要做到设备功能的定期巡检和数据不定期维护，巡检每年至少两次。数据维护包括数据的远程检查和及时的备份。若数据出现乱码，则要拨打区域站电话，若提示关机停机则要为MIS卡续费。

4结语

区域气象站在运行过程中会出现许多影响观测工作正常运行的问题，对此维护人员要做到定期外查、不定期内审，将内部的、难度低的软件故障进行解决，再解决外部的、难度高的硬件问题，以便区域气象站可以正常工作，为国家气象局提供服务。

参考文献

[1]舒宇锋.区域自动气象站常见故障的排除与维护[J].电子技术与软件工程，2015（01）.

[2]摆琰，黄晓龙.区域自动气象站的故障排除和日常维护[J].北京农业，2014（27）.

[3]王帮能，陈鑫，龙中亚.区域自动气象站故障原因分析及检测方法[J].安徽农学通报，2013（07）.