陸霞，陳劍兵，王柱邦

（柳城縣氣象局，廣西柳州　545299）

區(qū)域自動氣象站常見故障分析與排除

陸霞，陳劍兵，王柱邦

（柳城縣氣象局，廣西柳州545299）

對柳城34個區(qū)域自動站運行情況進行分析，找出雨量設備、供電設備、通訊系統(tǒng)、采集器、風向風速傳感器、溫濕度傳感器等器材容易出現(xiàn)的故障，并提出排除故障的方法，以供維修人員參考使用。

區(qū)域自動站；故障；分析；排除

自2006年以來，柳城縣氣象局在縣人民政府的大力支持下，分三個批次在12個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、中小型水庫及地質(zhì)災害易發(fā)區(qū)建設安裝了34個區(qū)域自動氣象站，觀測要素主要有雨量、溫度、濕度、風向、風速和氣壓，均以GPRS的方式傳輸?shù)絽^(qū)局氣象信息中心站服務器上，實現(xiàn)全區(qū)氣象資料共享。區(qū)域自動站的建設使用，基本實現(xiàn)了氣象要素的動態(tài)連續(xù)實時監(jiān)測，大大提高了大風、降雨、高溫、內(nèi)澇、干旱等天氣災害在中小尺度范圍內(nèi)的監(jiān)測能力，在防汛抗旱等決策氣象服務中發(fā)揮重要作用。但區(qū)域自動站均安裝在野外，很易受到人為因素和自然災害的影響，最終影響到測數(shù)據(jù)的準確性、穩(wěn)定性和及時率［1-2］。為使區(qū)域自動氣象站充分發(fā)揮應有作用，本文統(tǒng)計分析柳城縣34個區(qū)域自動站自安裝運行以來出現(xiàn)的故障，并對故障進行分析，提出排除故障的方法。

圖1　柳城34個區(qū)域自動站自建設投入使用至今出現(xiàn)的故障統(tǒng)計表

1　柳城區(qū)域自動站故障情況分類統(tǒng)計

為找出區(qū)域自動站常見的共性問題，探討排除故障方法，所以有必要對故障情況進行分類統(tǒng)計。

由上圖可以看出，柳城區(qū)域自動站雨量設備出現(xiàn)故障率最高，其次是電池失效，通訊設備出現(xiàn)故障率為第三，采集器出現(xiàn)故障率最低。

2　故障情況分析與排除方法

2.1雨量設備故障

雨量設備常見故障：有降水無數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)與實況偏差較大，無降水有數(shù)據(jù)。從這幾年維護情況看，雨量器堵塞、干簧管損壞、線纜破損等出現(xiàn)故障最多。

故障排查：（1）有降水無數(shù)據(jù)，首先查看雨量筒和翻斗有無堵塞，如果堵塞，清理堵塞物即可得到解決并及時恢復；如果不是堵塞，則用量杯量少量清潔水向漏斗緩緩加入，觀察翻斗翻轉(zhuǎn)是否正常，有無卡住現(xiàn)象，如果翻斗翻轉(zhuǎn)正常，則擰下雨量傳感器上兩個接線柱的接線，將萬用表調(diào)到電阻檔，用兩表筆對應顏色接到接線柱上，手工翻動翻斗，查看萬用表顯示數(shù)據(jù)，如果無數(shù)據(jù)說明干簧管已經(jīng)損壞，需更換干簧管。（2）雨量數(shù)據(jù)與實況偏差較大，翻斗長時間的機械翻動，也會產(chǎn)生誤差，這時需要注意調(diào)整雨量定位螺絲。調(diào)整的方法是：螺絲往外旋轉(zhuǎn)計數(shù)增加，螺絲往里旋轉(zhuǎn)計數(shù)會減小，螺絲每旋轉(zhuǎn)一圈，差值改變3%［3-4］。調(diào)整螺絲后用雨量校準儀分別進行大雨強和小雨強校準，直至雨量誤差值在允許有效范圍內(nèi)。（3）無降水但有雨量數(shù)據(jù)，此類故障一般是受外界因素導致，碰震或人為破壞加水造成，也有可能是雨量傳感器到采集器的線路出現(xiàn)短路導致，該故障需要維修人員綜合分析判斷，如果是線纜破損造成短路，則更換線纜可解決問題。

2.2供電設備故障

供電系統(tǒng)由兩部分組成：一部分為太陽能板的輸出電壓，一部分為蓄電池。故障情況：電池電量耗盡、太陽能板損壞、電源控制器損壞。電池電量耗盡，有2個主要原因：一是電池老化；二是長時間陰雨天氣或者是區(qū)域站的太陽能板采光受周圍環(huán)境影響，太陽能板不能及時給電池充電，導致電池過度放電，縮短使用壽命。檢查時首先用萬用表電壓檔測量太陽能板的輸出電壓是否正常，再測量蓄電池的電壓是否為正常值。如果儀器設備白天運行正常，晚上不正常，很大程度是由于蓄電池電壓過低導致供電不足，需更換電池［5］。在電池和太陽能電壓均正常的情況下，接著檢查電源控制器和主板是否完好無損。

2.3通信系統(tǒng)故障

通信系統(tǒng)由通信模塊、SIM卡和發(fā)射天線組成。當監(jiān)控不到區(qū)域自動站在線、數(shù)據(jù)經(jīng)常逾限或缺測時，通常是由供電系統(tǒng)或通信系統(tǒng)故障導致。如果供電系統(tǒng)正常，仍監(jiān)測不到設備在線，則需首先考慮檢查SIM卡好壞情況［6］。

首先觀察信號燈閃爍情況，如果信號燈一直不停閃爍，把SIM卡取出，用橡皮擦擦拭SIM卡上的金屬接觸點，然后把SIM卡放回模塊中，如果能上線，說明SIM卡表面被氧化導致故障。如果信號燈正常，仍收不到數(shù)據(jù)，再檢查SIM卡是否欠費或損壞［7］，如果不是，則把SIM卡放入自帶的手機中，然后撥打電話或者上網(wǎng)，如果通話信號斷續(xù)或無法打開網(wǎng)頁，說明區(qū)域站周邊環(huán)境信號太弱，應撥打移動公司服務電話10086進行故障投訴，如果信號正常，說明通訊模塊有問題，需更換通訊模塊。

2.4風向風速傳感器故障

風向風速傳感器故障表現(xiàn)在：有風時風向長時間保持某一方位，風速變化正常，有風時風速為0或顯性錯誤［8-9］。導致故障原因可能是連接端子接觸不良；線路接頭進水短路、風橫臂或風杯被植物藤蔓纏繞，導致風杯、風向標被卡死或轉(zhuǎn)動不靈活。解決方法：首先檢查線路到采集器端子連接情況，發(fā)現(xiàn)異常及時修復。然后萬用表檢測傳感器供電電壓應是否隨著風速風向變化而相應改變，如果都正常，則是主板問題。故障實例，2013年6月18日柳城華僑農(nóng)場自動站極大風速73米/秒，這明顯是錯誤的數(shù)據(jù)，故障原因是老鼠咬斷線纜造成短路；2015年8月16日至23日東泉鎮(zhèn)風向風速長時間保持為0不變。故障原因是，植物藤蔓纏繞，使風杯和風向標無法轉(zhuǎn)動。

2.5溫濕度傳感器故障

當監(jiān)控到溫度、濕度數(shù)據(jù)顯性錯誤或與鄰近站差異特別大時，多數(shù)情況是插頭進水［10］、電纜線接觸不良，也有可能是線纜被老鼠咬斷導致短路。故障實例，柳城伏虎華僑農(nóng)場2015年6月10日溫度顯示為-50℃，濕度為2%。排除方法：首先檢查傳感器的連線與采集器連接是否正確牢固，線纜有無破損，如果連接正常無破損，則用萬用表電阻檔來測量電阻值來計算溫度是否符合當前天氣的溫度，如果無法排查故障時，只能更換傳感器來恢復設備正常運行。

2.6采集器故障

從柳城故障統(tǒng)計情況看，采集器出現(xiàn)故障率最少，多數(shù)情況是采集器上的主板損壞。目前縣級維護技術(shù)人員無法修復，只能更換新的采集器主板。

3　結(jié)語

區(qū)域自動站的維護與管理工作是個長期而艱巨的任務，因此在做好區(qū)域自動站日常維護工作外，還需加強相關(guān)原理知識學習，工作中不斷積累檢驗［11］，為日后開展維修工作打好基礎(chǔ)。另一方面，積極探索區(qū)域自動站社會化保障實施方案，盡快解決與日俱增維護任務與基層業(yè)務人員短缺的矛盾，也是充分發(fā)揮區(qū)域自動站應有作用的最終目的。

［1］王幫能，陳鑫，龍中亞.區(qū)域自動氣象站故障原因分析及檢測方法［J］，安徽農(nóng)學通報，2013，19（7）：157.

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［5］胡思義，梁惠龍，陳文燕.淺談區(qū)域自動站運行中常見問題的處理［J］，農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2012，32（6）：136.

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Common-trouble analysis and removal of regional automatic weather station

Lu Xia，Chen Jian-bing，Wang Zhu.bang
（Liucheng County Meteorological Service，Liuzhou Guangxi 545299）

Based on analysis on the running situation of 34 regional automatic station operations in Liucheng county，the common faults of rainfall equipment，power supply，communication system，collector，wind speed sensors，temperature and humidity sensor and other equipments were found out to put forward the method of troubleshooting and some

for the maintenance personnel.

regional automatic weather station；trouble；analysis；removal

P415.1

A

1673-8411（2015）03-0078-03

2015-05-11

陸霞（1975-），女，工程師，來賓人，主要從事縣級綜合氣象業(yè)務工作。