区域自动气象站常见故障与维护

石煜 薛耀 李春燕 席琪 周瑞琴

摘要：区域自动气象站数量多，运行中经常出现仪器故障频发，影响了观测资料的连续性。为了更好地做好区域自动气象站的维护工作，提高数据的质量，对区域自动气象站常见的故障进行了分析，以期为区域自动气象站维修与维护中提供技术参考

关键词：区域自动气象站;维护;常见故障;处理

引言

随着气象业务发展的需要，区域自动气象站（以下简称区域站）建设已逐步覆盖西和县辖区20个乡镇，每个乡镇已建立1个两要素区域气象自动观测站，其中有6个乡镇已经升级为6要素自动观测站，其余14个位两要素观测站，单要素24个分布在具有泥石流、滑坡等自然灾害风险较高的自然村。目前实现了气象要素的连续动态监测，提高了气象监控的时空精度，增强了对中小尺度灾害性天气的监测预测能力。但是维护任务日益繁重。本文就西和县自动气象站的维护经验与大家一起分享，希望能够进一步提升我局气象技术人员对区域自动站的维护能力。

1区域站常见故障与维护

1.1雷击故障

雷电季节，在雷雨天气过后，区域站数据若出现异常，如风向风速数据连续缺测，应对该区域站的防雷系统进行检测，确定是否受到雷击。若受到雷击应对该站的防雷系统从新布设，防止再次受到雷击。应该从接闪、分流、蔽屏、均压、合理布线、接地等几个方面做好直击雷和感应雷的防护工作。

进行综合防护治理：要将避雷针与金属管作等电位连接，并利用金属管合理的设置引下线和信号线，防止避雷针雷电流反击风向风速仪和引下线上的雷电流反击信号线。

在制作接地地网时，要确保接地电阻小于4欧姆，并遵循接地共网不共线的原则。要经常检查接地线是否松动、锈蚀，保证接地线与地网或接地铜版良好接触。采集器、百叶箱、雨量器系统的接地应和风杆接地分开，单独接地，并确保接地电阻小于4欧姆。

1.2供电系统的故障与维护

由于自动站采集器每分钟都要采集、存储和传输数据，因此必须保证供电系统的稳定、连续、无干扰。若某区域站数据全部缺测时间较长，可考虑电源系统出了故障。

测量太阳能板在正常日照情况下的空载电壓，正常情况下输出电压四要素是12V左右。检查太阳能电源线是否有破损或者有断开的地方;检查电池是否有漏液现象。

蓄电池是出现故障率较高的部件之一，若检测到电压低于12V，不符合使用要求时应更换，更换蓄电池不可使用新老蓄电池结合的方式，而应全部更换新的。蓄电池的规格和数量必须正确，不同规格不同批号的不要混淆，以免影响蓄电池的整体寿命。在正确的维护环境下蓄电池的使用寿命一般为2-3年。

1.3采集器故障与维护

采集器发生故障，气象要素监测数据就会出现缺测。通常在重新启动采集器后，能够正常工作。检查到如果指示灯不亮，供电正常，应更换采集器（注意在接插各种接线端子、撤换或安装传感器时，应断开电源）。定期检查采集器、传感器各接头是否牢固，并及时处理。采集器是自动站系统的核心部分，巡视时除观察指示灯是否正常外，参数设置是否正确，定期用毛刷清理采集器上的灰尘。

1.4传感器故障的维护

1.4.1雨量传感器故障率最高。若在降雨天气雨量数据出现缺测，应及时对雨量器进行维护。雨量传感器雨量传感器故障主要由灰尘或小虫等杂物堵塞漏斗所致，应经常进行清洁，特别是当预测有降水时，应在降水前进行一次清洁，这可大大降低故障率。清洁时应用软毛刷和清水清洗雨量筒内部，注意检查承水口漏斗和内部漏斗是否堵塞。在清洁雨量传感器时应将两根信号线断开，同时将雨量信号线从采集器上拨掉，以避免清洁时产生不正常数据。出现故障时首先检查漏斗、翻斗等部位是否有堵塞，翻斗翻动是否灵活，线路连接是否正常，再用万用表测量干簧管，导通次数与计数翻斗翻动次数是否一致，若翻动后无数据说明干簧管已经损坏或翻斗中心处磁铁失去磁性，如判断为干簧管损害，则应更换干簧管。

1.4.2 温、湿传感器出现故障时，取下传感器的接线端子，用万用表200 Ω电阻档测量，0 ℃时电阻值为100 Ω，其他温度点电阻值近似为R=100+0.4 t，式中t为温度值。例：10 ℃时电阻值为104 Ω左右，-10 ℃时电阻值为96 Ω左右;湿度传感器，用万用表直流档测量湿度传感器湿度信号输出电压，电压为0～1 V对应于相对湿度0～100%RH。温、湿传感器的头部有保护罩，为防止感应元件被尘埃污染，每月应用软毛刷清扫防尘罩，不要用手或不清洁的东西接触温湿传感器的护罩。若发现污染严重，应及时用软毛刷清扫，不能使用的应及时更换。

1.4.3气压传感器安装在采集器中，发生的故障率较低，但也不应忽视，应定期检查气孔口，防止昆虫、蜘蛛网堵塞。气压传感器有故障首先检查静压气孔口是否堵塞，再用万用表直流档测量传感器信号输出电压，应为0～2.5 V。

1.4.4风向风速数据不正常，首先检查电缆是否有破损，插头插座是否拧紧，发现异常及时修复[1]。再检查供电是否正常，用万用表测试传感器供电电压应随着风速风向变化而相应改变，否则是主控器或电源的毛病，应分别诊断处理，风杯不转动、不灵敏或接头问题则需放下风杆检测处理，检查风传感器是否损坏等异常情况，发现已坏则更换风传感器。

1.5通讯系统故障的维护

通讯系统的工作就是传输数据。区域站数据不正常多数是由于通讯不畅，造成数据逾限。维护时先观察通讯模块显示是否正常。现在的通讯基本上是GPRS传输，通讯模块PWR灯每隔3 s亮1次，表示正常登录。DATA灯平时不亮，闪烁表示有数据收发。NET灯有网络信号时常亮。如通讯模块显示异常，应拔掉通讯模块连接线，几分钟后重新连接，如果还不正常，再检查网络信号及SIM卡是否正常。查看天线是否正常，连接是否有问题，如果是天线出现故障，需要及时进行处理或更换。判断GPRS信号是否稳定，可通过在当地用移动手机发彩信来判定[2]。再次查看SIM卡是否有故障，可将卡放到移动手机上发彩信，若发送不成功，说明卡有问题，否则可能就是手机卡欠费。最后检查通讯模块，如模块参数设置错误，应及时调整参数;否则通讯模块故障，更换通讯模块[3]。

2小结

不论是单要素或多要素区域站自动气象站都是由防雷系统、电源供电系统、通讯系统、采集器系统、传感器系统五部分构成，熟悉并掌握这五部分面的功能，在出现故障后进行维护时就容易入手，简单易行，从而进一步提高区域自动气象站维护工作的效率。

参考文献

[1] 庞成，张洁，王坚.区域自动气象站维护与常见故障的排除[J].甘肃科技，2010（22）：26.

[2] 侯永祥，居青春，王立.ZQZ-A系列中小尺度自动气象站常见故障及排除方法[J].青海气象，2008（4）：52-54.

[3] 金岩，王从卯.自动气象站常见安全隐患及对策[J].山东气象，2009，29（3）：61-62.

第一作者简介：石煜（1975-）男，汉族，甘肃省陇南市成县人，本科学历，工程师，从事农业气象服务工作。