自动气象站常见仪器故障分析及维护维修

摘要：本文主要结合新疆莎车县气象局自动气象站运行实际，首先对常见仪器装备故障进行分析，并给出了自动气象站仪器维修处理方式，昀后给出几点自动站仪器日常维护建议，以供相关人士参考。

关键词：自动气象站;仪器故障;维护维修

引言

近年来，随着社会的发展以及气象科技的快速发展，我国各个地区气象业务现代化建设也保持高质量高效推进，地面气象观测业务已经全面实现自动化开展，各地纷纷采用现代化自动气象站。自从新型自动气象站运用以来，不但提升了气象观测效率，节约了人力资源，而且所采集到的气象要素数据也更为完整、准确，为天气预报、农业气象服务、气候研究等各类气象业务工作的开展提供了特别可靠的参考资料。但与此同时，自动气象站需要 24h连续不间断运行，自动气象站仪器仪器设备本身在长时间运行中会出现一定的损耗，若维修维护不当会导致自动站仪器也出现一些故障问题，进而影响到气象观测业务的正常开展 [1]。因此，本文为确保自动气象站的稳定运行，重点对自动站常见仪器故障进行分析以及维修处理，并针对自动气象站维护管理工作给出了一些建议。

1自动气象站气象仪器装备故障分析及维修处理

1采集器故障

1.1采集单元故障

当新的自动气象站投入运行时，如果发现某些气象要素数据丢失或出现乱码;观测数据已卸载至计算机，且观测数据异常;整个点观测数据丢失;监控软件异常 [2]。此时，基本上可以将其确定为采集单元的故障。通过分析故障原因，主要有以下几种原因：电压异常对采集单元、采集器的控制面板和主板造成不同程度的损坏，供电不稳定或者雷电中的电磁干扰会使数据获取失败。为了尽快消除故障，工作人员需要仔细检查通讯软件的参数设置，手动卸载数据，并复位采集器。如果指示灯的闪烁间隔异常，则应仔细观察交流输入灯和直流输出灯的状况。如果它处于稳定状态，则很可能是采集单元出现故障，需要及时维修专业人员或直接用新仪器进行更换。

1.1.2通道防雷板故障

一般而言，自动气象站的防雷板故障会导致某些气象要素异常。根据业务经验可以知道，造成此故障的主要原因是雷电及强力破坏，即雷电击中采集器通信板或雷电保护管，导致这些部件损坏和螺丝儀等不恰当工具使用时受强力导致损坏。工作人员可以借助万用表的电阻文档检查每个通道的连接状态，并认真检查上下通道或其他通道之间的连接状态。如果上下通道未连接或未与其他通道保持畅通，则基本上可以确定这是雷击损坏防雷板故障，需要及时维修或更换新部件。

1.2风传感器故障

在气象站的仪器设备操作中，许多地方的风向和风速传感器会出现故障。员工需要仔细检查和分析，然后采取针对性的维修处理措施，确保仪器的正常运行。检查风传感器是否存在故障时，可以将相应的命令输入到采集器中，以观察是否有风向和风速数据。如果不存在，则需要检查风传感器的供电设备并检查传感器的输出信号。风速传感器和地线之间的电压值可以借助万用表进行测量。一般来说，风杯的电压是工作电压的1/2。如果测得的电压值不在标准值之内，则风速传感器出现故障的可能性更高，应及时进行维修。相反，如果测得的电压值处于正常状态，则应继续进行调查，直到解决故障问题为止[3]。对于风向传感器的故障，如果单独判断故障问题，往往会增加工作难度。此时，可以选择替换法，即使用新的风向传感器更换现有设备，观察是否可以有效解决问题。如果故障已消除，则可以将其诊断为风传感器故障，并且需要安排人员进行维护或及时更換仪器。

1.3气压传感器故障

通常而言，若气压传感器发生故障，则有必要及时切断系统电压，以防止故障问题蔓延。如果气压值的稳定性差并且波动十分大，则工作人员此时必须仔细检查气压传感器的连接状态，以观察是否有异物堵塞通风孔。如果以上条件均处于正常状态，则说明气压传感器故障，需要及时维修或更换。若气象观测业务数据缺测，那么就要认真查看气压数据是否可以在采集面板上正常显示。同时，应仔细测量电源电压。如果电源电压正常且气压数据仍不能正常显示，则可以判断为气压传感器故障，应安排专业保障人员尽快维修或更换。

1.4雨量传感器故障

如果雨量传感器数据记录在自动站的雨量传感器运行期间显示异常，则应安排工作人员仔细检查雨量传感器。检查雨量传感器内部是否有堵塞物，并清除堵塞物。另外，有必要仔细检查翻斗的性能以观察其是否变形。如果通过检查发现变形问题，则需要尽快更换零件。如果雨量传感器没有故障，则需要仔细观察与雨量传感器相连的电缆电路，信号系统和簧片开关，以观察其是否可以稳定工作。发生故障时，需要及时安排维护支持人员进行维修或更换新的雨量传感器，以确保雨量传感器可以稳定运行。

2自动气象站气象观测仪器的维护管理

2.1采集器的维护

作为新型自动气象站的核心组件，采集器在观测业务中起到十分关键的作用，所以需要应特别注意该仪器的日常维护，严禁员工在采集器上放置杂物。清洁时，请使用软刷处理以避免损坏仪器。还需要不时观察采集器指示器的运行状态，一旦发现问题，就需要及时维修，确保仪器的稳定性[4]。雷电经常在春季和夏季发生，所以每年雷暴时节来临前各气象站有必要第一时间对自动站设备的防雷装置进行测试，以确保防雷装置的布局和接地电阻值满足防雷要求，避免采集器和其他设备被雷击，确保观测业务的正常开展。此外，还要经常检查采集器及部分传感器上各接线端子的工作状态，确保接线端子线路连接牢固稳定，检查 CAN线电阻并接状态，避免出现 CAN线电阻丢失或异常导致通信失败、数据缺测的故障，发现故障时及时配备或更换相应 120欧姆电阻接入修复。

2.2风传感器的维护

对于风传感器的轴承，工作人员每年至少需要清洁一次，因为防尘罩位于滚动轴承的两侧，因此在清洁过程中请勿卸下防尘罩。平时，还应注意风杯和风向标是否灵活、稳定旋转。在复杂天气（例如雷暴、强风、大雨）之后，需要检查风向标是否朝北，并且必须正确校准风向标以确保风传感器的可靠性。

2.3气压传感器的维护

为了尽可能避免气压传感器受到大气气流的不良影响，打开机柜门时需要注意，要求确保静压气孔的通畅度，以防止其被灰尘，杂质以及其他物质阻塞。与此同时，还需要检测气压传感器的电源电压，以防止由气压引起的大气压波动而影响到观测数据质量。

2.4雨量传感器的维护

工作人员需要维护雨量传感器，并仔细检查雨量传感器组件中是否有灰尘、树叶、虫渍和其他杂质。清洁和维护仪器时，请使用软刷清洁仪器，并且不要用手直接接触内壁，以免由于附着力而对降雨观测数据的准确性产生不利影响。另外，有必要确保器口的完好性以及干簧管性能的稳定性。

3结语

综上所述，科技时代下新型自动气象站应用十分普遍，推动了气象观测业务自动化发展进程。气象观测业务的开展越来越离不开自动站观测仪器。所以一旦自动站观测仪器发生故障，势必会对观测业务的顺利开展造成不利影响。因此，各级气象台站工作人员均需要高度重视自动气象站观测仪器故障分析、维修处理以及维护管理工作，要始终确保自动站气象观测仪器的稳定运行，这样才能进一步提升气象观测业务质量。

参考文献

[1]李花河，王明汉.新型自动气象站的常见故障及日常维修维护[J].时代农机，2015，42（7）.

[2]崔日权. 新型自动气象站的常见故障分析及维修维护[J].北京农业，2015（15）：141-142

[3]李立兵.新型自动气象站仪器设备运行故障及维修维护[J].时代农机，2018，45（1）：104-105.

[4]杨正军，刘婷，罗勇.新型自动气象站仪器设备保障及维护[J].低碳世界，2017（16）：16-17.

作者简介：唐斌智（1985.11）男，汉族，甘肃省天水市秦安县人，本科，助理工程师十一级，从事综合气象观测工作。