自动气象观测站故障诊断与处理

李 倩，陈 明，盖晓波，陈洪利（大连旅顺口区气象局，辽宁 大连 60；锦州市气象局，辽宁 锦州 00；大连市气象局，辽宁 大连 6000；盘锦市气象局，辽宁 盘锦 0）

自动气象观测站故障诊断与处理

李 倩1，陈 明2，盖晓波3，陈洪利4
（1大连旅顺口区气象局，辽宁 大连 116041；2锦州市气象局，辽宁 锦州 121001；3大连市气象局，辽宁 大连 116000；4盘锦市气象局，辽宁 盘锦 124011）

摘 要：自动气象观测站是比较先进的地面气象遥测系统，在提高地面气象观测数据的准确性和时效性等方面有很强的优势和特点，而且能减轻业务人员的工作量，提高工作效率，同时也为气象防灾减灾、气象预报预测、公共气象服务和气候变化研究提供重要的基础资料。由于自动气象观测站科技含量高、结构复杂等特点，对相关业务人员提出了更高的要求。本文探讨了如何确保业务的正常运行，及时准确的处理各种突发问题，确保其安全、稳定运行，充分发挥地面气象观测自动化的效益满足气象业务和服务需求。

关键词:自动气象观测；故障诊断；处理维护

0 引言

自动气象观测站是比较先进的地面气象遥测系统，为气象防灾减灾、气象预报预测、公共气象服务和气候变化研究提供重要的基础数据资料。加强对自动站进行有效的日常维护，掌握故障分析和判断的基本原则，当自动站出现故障时，台站业务人员只有具备专业的基础知识和经验，才能尽快找到故障和排除故障，确保业务的正常运行，及时准确的处理各种突发问题，确保其安全、稳定运行，充分发挥地面气象观测自动化的效益满足气象业务和服务需求。

1 故障分类

1.1 气象要素测量性能下降

一般所说的超差或测量数据严重错误，其特征是自动站正常。这类故障的判断和排除比较容易，故障原因大多是由于传感器性能下降引起的。

1.2 自动气象观测站工作不正常

自动气象站无法正常完成采集、计算、存储、显示、输出数据等功能。这类故障原因非常多，故障的判断和排除比较困难。属于软件方面的，多半是强干扰引起的，例如雷电等，尤其是强雷电能损坏采集器，导致自动站不能正常工作。属于硬件方面的，大多是由于电源系统故障引起的。

1.3 业务测报软件运行中存在的问题

使用业务测报软件进行采集编报、数据维护、报表处理时会出现一些小的错误。

1.4 计算机等外设故障

因人为处理不当或对计算机等仪器设备等维护不当等造成的自动站运行异常。如通讯软件的端口设置出现不正确、微机与采集器设置的时间不一致等。

2 故障诊断与处理实例

2.1 草温传感器故障的判断和处理

故障描述：在ISOS软件界面中草温数据缺测，其他数据正常。

故障诊断过程：草温是通过浅层地温转接板，连接到地温分采采集器的，主采集器通过CAN总线与地温分采进行通信连接，从而采集地温数据。本次故障由于只有草温数据缺测，故障原因应该为地温分采的草温采集通道损坏、草温传感器线路被老鼠咬断、草温传感器线接错和草温传感器损坏等原因。

故障解决过程:（1）首先使用万用表测量地温传感器接入分采集器的四根线中同端、异端的电阻值是否正常；测量结果显示草温传感器正常。（2）将草温传感器与0cm地温传感器对换后，ISOS界面则显示0cm地温缺测。因此判断为地温分采的草温通道故障，更换地温分采后，草温采集正常。

2.2 风传感器故障的判断和处理

故障描述：本站6月27日08时24分出现极大风速24.4m/s；30 日15时56分出现极大风速18.3m/s；7月8日9时38分出现极大风速16.1m/s；实际风速要小很多，经查分钟数据，同时对比备份站数据，以及进行人工数据分析，确定上述数据均为异常数据，根据近期情况判断此现象频发，影响数据的准确性和真实性。

故障诊断过程：自动站测量的风速值与备份站仪器测量的风速值之间的差值比较大或起动风速明显变大，则怀疑是风速传感器故障。风向传感器与其连接的电缆、风速传感器与其连接电缆均采用航空插头座连接，如果台站使用塔式风杆时，需人员到风杆顶上去进行装拆，台站使用倒伏式风杆时，只需把风杆倒下来后再装拆。

2.3 温度传感器故障的判断和处理

故障描述：由于周清理时对百叶箱进行了清洁维护，13时发现数据出现跳变，分钟数据跳变达到7、8度，连续两个小时数据不稳定，其他数据无影响，说明温度传感器故障。

故障诊断过程：由于温度和湿度敏感元件装在同一只传感器中，也就是芬兰Vaisala公司制造的HMP45D湿度与温度探头。分析一段时间内自动站测量的温度数据和人工测量的温度数据之差值，若差值较大，则怀疑温度传感器损坏。

故障解决过程:更换备件后恢复。

3 日常维护

自动气象观测站在业务运行中，基层台站要加强对自动站有效的日常维护。尤其注意对数据传感器、数据采集器、自动站微机设备、电缆等硬件设备的维护。

（1）每日检查传感器的外观、运行状态，注意分析判断各类数据的准确性，如有疑问，应及时进行现场测试。

（2）维护传感器之前，应先断开与自动气象站采集器连接的数据线，再断开传感器电源；维护完毕后，先恢复电源供电，再连接数据线。传感器工作期间，禁止任何物体进入传感器观测区域。

（3）按照《自动气象站场室防雷技术规范》对自动气象站观测场和值班室的防雷设施、信号线缆、自动气象站地温采集系统等设施的接地电阻进行维护，确保观测场内所有仪器在避雷装置的保护范围内。接地电阻均符合防雷技术规范的规定。

（4）加强自动气象站的实时监控，对出现的错误数据及时删除，避免异常数据上传。遇有降水等重大天气过程要加强值守，确保及时监控自动气象站运行情况，对异常数据要及时进行控制，避免异常数据给预报服务工作带来影响。

参考文献：

[1]中国气象局.地面气象观测规范[M].北京:气象出版社,2003．

[2]中国气象局.地面气象测报业务软件操作手册[M].北京:气象出版社,2005.

[3]陈明.自动气象站数据错情分析与处理方法[J].辽宁气象,2005 （02）:44-45.

[4]陈明,樊新宇,盖晓波等.自动气象站Z文件的异常处理及台站级质量控制[J].贵州气象,2011（03）.

作者简介：

李倩（1962—），男，辽宁大连人，本科，工程师，主要从事大气探测和气候资料服务工作。