区域自动气象站运行故障排查及日常维护

摘要：本文结合河南省周口市气象局各个区域自动气象站的实际，介绍了区域自动气象站的组成及运行原理，对区域自动气象站常见故障排查分析，提出了日常维护建议，以供相关部门参考借鉴。

关键词：区域自动气象站；运行故障；排查；日常维护

区域自动气象站主要承担地面气象观测要素时空加密观测任务，提供高时空分辨率中小尺度天气监测和区域气候等观测数据，能有效提高中小尺度天气监测和临近预报水平和能力，可以对全区各地气温、雨情及汛情全面准确了解和掌握，在防灾减灾决策服务中起到重要作用。但是，由于区域自动站均安装在野外，其安装高度较高，在野外易受到雷电、大风、强降雨、冰雹等复杂天气影响，导致区域自动站仪器遭受损坏，造成观测数据缺测等异常，最终对观测数据的准确性及稳定性产生影响。因此，积极开展区域自动气象站运行故障排查及日常维护工作十分必要。

1区域自动站的组成及运行原理

区域自动站由采集器、传感器、数据系统、供电系统及通讯网络等部分组成，其中，采集器属于区域自动站关键核心，传感器包括风向、风速、温度、湿度、雨量等各要素，硬件组成部分有电源、数据处理口等，用于各类气象要素数据采集、处理、储存及上传。

区域自动站运行原理：主要以传感器为媒介，将气象要素数据变成电信号。数据采集器为单片机处理，通常情况下，其主要以线性和定标方式对采集的气象要素数据进行处理，确保观测数据可靠性和准确性，完成工程量及要素量转换。随后凭借预处理过程获取各气象要素准确数据，最后利用通信板块功能将气象要素观测数据顺利传输至区域自动站中心系统。

2区域自动气象站运行故障排查

2.1采集器故障排查

区域自动气象站运行中，可以结合采集器右上方运行状态灯闪烁状况对是否存在故障问题进行判断。如果采集器正常，红色灯每间隔3秒左右要闪烁一下，如果闪烁异常，会导致采集器程序混乱，影响采集器数据精准性，可以先关闭采集器再将其打开，如果通过分析为采集器故障，则需要及时维修或更换新的采集器。如果传感器故障，会对采集系统正常运转发生影响，可先将与采集器相连接的传感器插头拔下，近留下供电端，查看采集器是否运行正常。假如采集器能够正常运行，则需要对传感器故障判断。

2.2雨量传感器故障排查

区域自动气象站中雨量传感器可能会因各类原因造成雨量传感器故障，最终造成信号输出异常或无信号输出。若没有信号数据则可能是因为雨量传感器漏斗或雨量传感器翻斗被杂物或小虫堵塞，清洁翻斗、漏斗中杂物即恢复正常。若信号输出异常，则可能是因为外用被杂物或泥沙堵塞，及时清理后便解决处理。

2.3温度传感器故障排查

如果温度值异常，就直接对传感器测量，用测量电阻值及实际温度比较，如果超出正常值，就要换取传感器。若温度数据不稳定，出现间断性异常等，就要查看接线端是否有虚接或锈蚀，电缆线是否存在破损或被鼠咬，屏蔽线接地是否与相关规范要求相符等。否则要及时更换传感器、将松动接线连接牢靠。

2.4湿度传感器故障排查

若湿度数据无变化或存在异常。可以借助万用表对传感器供电情况检测，查看其是否处于正常状态，依据实际湿度，对传感器输出电压信号查验，若存在异常状况，就需要及时更换传感器；与此同时，要查看传感器表面是否被灰尘、杂质所污染，若存在，便要仔细擦拭尘埃，对过滤器清洁。如果湿度数据变化不稳定，就需要查看接线是否牢固，若松动了就要将其连接好。

2.5风向风速传感器故障

风向风速传感器涵盖两类形式，一是风速数据统计存在偏差，小时内的最大风速要大于极大风速。因为在最大风速及极大风速统计时均要凭借主板进行，可忽视传感器故障，把风传感器及主板都换为统一厂家。二是风速数据能够正常显示，但是风向数据缺测。检查风向风速传感器数据线是否断开，若风数据线正常直接更换风向传感器。

2.6太阳能电池板故障

区域自动站电力系统重要供电设施便是太阳能电池板，在实际业务中，充电板故障主要分为3类情况：电池板不运作、电池板供电效率持续下降、电池板供电效率始终处于低下水平。电池板不运作主要因素是因为接线处连接故障或电源插头松动产生；充电板供电效率持续下降是因为电池板长期在外界环境中暴露，板面上有大量灰尘或落叶堆积；电池板供电效率始终处在低下水平可能是电池板故障引起。

3区域自动气象站日常维护建议

3.1采集器

在维护时，打开采集器机箱，将机箱内的灰尘、杂物等及时清除干净，同时还要查看采集器机箱内部进线孔密封情况是否完好，对采集器电源交流输入及直流输出指示灯及充电指示灯进行检查，一般状态下，电源指示灯正常工作时绿灯亮；指示灯在充电过程中红灯亮，不亮说明已经充满电。同时还要查看电源线是否破损，接线处是否松动，凭借万用表检查交流输入端的电压情况，一旦测量的电压不符合标准范围内，应及时查找原因。

3.2雨量传感器

工作人员每月需要定期对雨量传感器检查，及时清理滤网上小虫、灰尘等杂质，以免承水口漏斗出现堵塞而影响到雨量的观测結果。另外，还可在降水量较少的季节给承水器加上盖子，在降水天气发生之前再及时打开。

3.3温湿度传感器

温湿度传感器维护，主要是清洁温湿度传感器防尘罩，常使用软毛刷清洁防尘罩灰尘。除外还要及时查看防尘罩内是否有蜘蛛网等杂物，避免使用手或脏物体直接接触温湿度传感器防护罩。

3.4风传感器

工作人员应每年定期对风传感器的轴承进行检查，检查过程中应首先将风向标卸掉，正常情况下，轴可以灵活转动，没有噪声出现。每年也要通过目测的方法转动传感器手柄，将风杯卸下，查看中心轴是否可以灵活转动，没有明显的噪声产生。每年还要对轴承进行密封清洗，还要做好风向标指北方位的检查和校准。

3.5太阳能电池板

及时清除电池板表面上灰尘。在冬季来临前，适当调整太阳能电池板倾斜角度，确保太阳能电池板与太阳直射光线垂直，还可少太阳能电池板上积雪厚度及停滞时间，使太阳能电池板供电效率大幅提升。

参考文献：

[1]黎建春，周楚焱，古秋红，等.区域自动气象站常见故障的维护方法[J].气象研究与应用，2011，32（1）.

[2]盛晖.区域自动气象站常见故障处理[J].浙江气象，2009（2）.

作者简介：胡伟（1988），男，汉族，河南周口人，本科，助理工程师，从事研究方向：地面观测与区域站维护。