浅谈无人值守自动气象站的维护保障

王震

（灵台县气象局，甘肃 灵台 744400）

随着近些年来气象观测自动化技术的发展，地面气象观测无人值守逐步实现。2020年4月1日，全国2423个国家级地面气象观测站完成自动化改革，气象观测业务从全国试运行顺利切换调整为正式业务运行，标志着我国正式迈入地面气象观测全面自动化时代，气象观测员的工作重心自此从气象数据观测转变为气象观测仪器的日常维护和维修保障，气象观测员的岗位变为气象综合业务岗，这就要求我们的气象观测人员具备一定的气象观测设备的保障能力。在早期的气象装备保障工作中，观测员只需掌握仪器日常维护，简单故障维修，但随着气象自动化改革，更多探测设备投入业务运行，增加了气象装备保障的难度，基层保障任务更加艰巨。

1 新型自动站常见故障

1.1 雷击后自动站出现故障

自动站如果遭受雷击，轻则会导致自动站观测数据有明显跳变，数据可用性降低，重则导致自动站完全瘫痪，造成观测数据缺失。

自动站遭受雷击后，如果发现全要素数据缺测，首先应立即启用备份站，确保观测数据正常上传，待雷暴结束后再进入观测场。故障发生后，检查业务软件的通讯参数和时间校对是否正常，然后通过业务软件的维护终端向主采集器发送终端操作命令，读取供电电压及供电主体；检查主采集器供电是否正常，若不正常，则检查自动站供电箱内的供电系统，可用万用表测量输入、输出交流电压及直流供电电压；检查数据传输，利用万用表的蜂鸣档测试各传感器在防雷板上的上下接口，是否能听到蜂鸣声，便可得出主采集器与各分采集器的信号传输是否正常，排查出主采防雷模块是否损坏；检查温湿度采集器可使用万用表直流电压档测量电压，可判断温湿度采集器是否损坏；检查地温采集器可使用万用表测量地温得电阻值，判断地温采集器是否正常，最后检查各设备的防雷模块（浪涌保护器），逐一排查雷击故障点。

国家气象观测站应铺设符合标准的接地地网，每个观测仪器都做接地，像风塔这类较高的设备都配备避雷针，并且DZZ6新型自动站在主采集器和分采集器上装有防雷模块，气象站设备维护人员必须严格遵照相关规定，对每个仪器的防雷模块定期进行巡检。对于观测设备雷电防护这方面，为排除设备的雷击隐患，每年汛期前都应进行防雷检测，确保接地电阻在技术规范的要求内。

1.2 温湿度传感器的故障

DZZ6型自动气象站使用WZP-2型温度传感器，采用Pt100电阻作为感应原件，在气温为0℃时电阻值为100Ω，其精确度和稳定性依赖于铂电阻元器件的特性，温度传感器输出的信号为模拟电阻值。湿度传感器为DHC1型，湿度在（0-100）%RH范围内输出的是（0-1）V的直流电压，湿度传感器相比于温度传感器更为敏感，在平时维护时，禁止剧烈摇晃，且每月都得对保护传感器头部的网罩进行清洗，拆卸网罩时禁止用手触摸湿敏电容。

如果温湿度数据显示缺测，可用万用表直流20档测量温度或者湿度的防雷板第6脚和第七脚之间的电压，查看电压值是否在12V左右的正常范围内，如果以上测量数据异常，则表示温湿度传感器损坏，直接更换传感器即可，反之，则是传感器未发生故障，直接检查主采集器。

1.3 地温传感器的故障

地温传感器采用的是WZP-1型铂电阻温度传感器，其测量原理和WZP-2型温度传感器一样。如果地温数据出现间歇性异常，则可能是低温变送器手都干扰或者是地温变送器的接线端松动导致的，检查并紧固即可解决；由于地温数据传输通过分采集器通过CAN总线连接到主采集器，如果是某一层地温数据异常或缺侧，则说明时那一层的传感器发生故障，检查地温分采对应的插座是否松动，插紧后查看数据如果恢复正常，则说明故障是接线接触不良造成的，否则就断开分采电源，拔下故障地温采集器对应的插头，替换正常的地温传感器，重启分采集器后，如果数据恢复正常，则说明地温采集器故障，更换传感器即可。

1.4 雨量传感器的故障

双翻斗雨量传感器的型号为SL3-1型，原理是采用干簧管感应计数翻斗上的小磁钢，输出脉冲信号，计数翻斗翻动一次，则发送一次信号。所以，雨量传感器不需要电源供电便可工作。如果雨量传感器发生故障，首先可以用万用表的红、黑表笔风别插入传感器的红、黑接线柱的孔内，将万用表调至蜂鸣档，用手翻动雨量传感器的计数翻斗，每翻动一次翻斗会听到万用表发出“嘀”的响声，否则就更换干簧管；如果以上测试正常，则检查雨量通讯线的各个接头是否连接牢固，用校准器对雨量传感器进行校准，检查传感器的通道是否正常；如果以上检查均正常，则更换雨量电路板。

1.5 气压传感器的故障

气压传感器所用型号为PTB330，使用RS232/485信号输出，传感器安装在主采集器机箱，与外界大气通过一根静压压力连接管相通。如果气压数出现异常，首先检查气压传感器电源指示灯是否正常点亮；检查传感器接线是否有松动；卸下传感器接头，有万用表直流电压20V档测量传感器接头电压是否为12V。若以上均无异常，则更换气压传感器。

2 新型自动站仪器的日常维护

新型自动站的仪器都使用的是比较精密的传感器，但是受各种自然环境因素的影响，每个传感器都长期处于各种恶劣的环境当中，观测仪器出现各种问题的频率会非常高，所以，这就要求我们维护人员对各个传感器的工作原理以及常见故障的排查维修技能必须烂熟于心，而且，一定要加强平时对传感器的巡检力度，做好周，月，年维护，保证传感器能在各种环境下都能正常工作。自动站的传感器损坏后必须得第一时间更换，因此传感器备件的检定和仓储工作一定要做好，以备不时之需。

3 结语

气象观测实现无人值守后，观测员的日常业务工作从保障数据到了保障设备，换句话说，基层气象人员面临着一次业务转型，观测业务重心向观测装备维护、现场核查和设备标校等方面转变，业务人员在巩固原有的业务基础上，必须得努力学习各类装备保障知识，以保证遇到突发状况有一定的处置能力。