李金壘

摘 要：自動(dòng)氣象站是一個(gè)無人操作，以設(shè)置良好的時(shí)間點(diǎn)，時(shí)間的氣象觀測(cè)，記錄和發(fā)送到指定單位的氣象觀測(cè)和預(yù)測(cè)結(jié)果的地面氣象觀測(cè)站。在很大程度上節(jié)約材料和金融資源，是中國(guó)的氣象事業(yè)創(chuàng)造了不朽的業(yè)績(jī)。因此，有必要對(duì)自動(dòng)氣象站進(jìn)行日常檢查和維護(hù)，這樣才能保障氣象自動(dòng)站的正常工作，持續(xù)為我國(guó)的氣象事業(yè)做出不可或缺的貢獻(xiàn)，為人們的出行保駕護(hù)航。自動(dòng)站儀器設(shè)備問題是導(dǎo)致數(shù)據(jù)缺失、不正常的重要原因，因此必要嚴(yán)格遵循技術(shù)規(guī)范，采取適當(dāng)?shù)拇胧?duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與維護(hù)。

關(guān)鍵詞：氣象自動(dòng)站；檢測(cè)；維護(hù)

目前氣象自動(dòng)站一般由兩部分組成，一是自動(dòng)站，二是數(shù)據(jù)接收處理裝置。自動(dòng)氣象站的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化氣象信息的收集、處理、監(jiān)測(cè)等功能，在一定程度上提升了地面氣象觀測(cè)的工作效率。然而，在實(shí)際工作中，因?yàn)橐恍┰蛲鶗?huì)導(dǎo)致自動(dòng)站故障問題，使得數(shù)據(jù)產(chǎn)生異常，必須要采取數(shù)據(jù)維護(hù)手段，以確保氣象自動(dòng)站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的完整性。

一、各傳感器的維護(hù)

1.溫濕度傳感器的維護(hù)

定期對(duì)百葉箱內(nèi)灰塵進(jìn)行清掃，傳感器保護(hù)罩進(jìn)行清洗，只有輕輕用軟刷刷面。濕敏電容傳感器的頭部設(shè)有保護(hù)濾紙，以防止傳感器受到灰塵的污染，傳感器的頭應(yīng)該每月打開。如果污染嚴(yán)重，應(yīng)更換新濾紙。不要接觸濕度敏感的電容器，以免影響正常的感應(yīng)。溫濕度傳感器是常見的故障，因?yàn)檫^濾器太臟，導(dǎo)致濕度敏感的電容數(shù)據(jù)采集是不允許的。如果濕度顯示異常，集電極在避雷板5端取下，首先用萬用表測(cè)量一下6，7號(hào)端子之間的電壓，看看是否在12V左右，然后測(cè)量端子5、7號(hào)端子之間的電壓，正常情況下應(yīng)該是0～1V之間?？礈y(cè)得的電壓，如果是0.5V，對(duì)應(yīng)的相對(duì)濕度是50%，如果它為0.7V，對(duì)應(yīng)的相對(duì)濕度為70%，以此來判斷是傳感器的問題還是其他的問題。當(dāng)濕度時(shí)好時(shí)壞時(shí)，首先對(duì)于濕度傳感器的接觸不好，此時(shí)應(yīng)檢查溫度和濕度傳感器5，6，7端子是否良好接觸。

2.雨量傳感器的維護(hù)

定期檢查漏斗通道是否有雜物，進(jìn)出口是否有堵塞。如果有灰塵，清除和清潔過濾器。如有必要，可用中性洗滌劑清洗漏斗表面，但清洗后嚴(yán)禁用手接觸桶內(nèi)部分，清潔保養(yǎng)時(shí)斷開信號(hào)連接。雨傳感器的維護(hù)和檢修，最好進(jìn)行測(cè)量試驗(yàn)，測(cè)試方法：把配套雨量筒裝10mm清水，慢慢地（流速為10mm/3min左右最佳）倒入雨量器，示值為10.0mm或10.1mm，則該雨量器在各種雨強(qiáng)下測(cè)試都會(huì)合格，若示值>10.4mm或<9.6mm時(shí)，則需要調(diào)整計(jì)量翻斗的兩個(gè)容器調(diào)節(jié)螺釘。

3.風(fēng)向風(fēng)速傳感器的維護(hù)

每年應(yīng)對(duì)風(fēng)向和風(fēng)速的軸承進(jìn)行依次目測(cè)檢查，以清除積聚的污垢。定期觀察風(fēng)杯和葉片轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活，應(yīng)及時(shí)處理異常，定期觀察風(fēng)桿拉繩是否松動(dòng)，若有松動(dòng)及時(shí)擰緊，并標(biāo)定垂直度。一個(gè)單翼風(fēng)向傳感器，當(dāng)風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)灰色代碼，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)切槽，每盤旋轉(zhuǎn)2.8度，光電管組就會(huì)產(chǎn)生新的7位并行格雷碼輸出，然而，當(dāng)線被打破或風(fēng)葉的部件是臟的，風(fēng)的方向只會(huì)出現(xiàn)在1個(gè)方向，這就要及時(shí)發(fā)現(xiàn)與處理。

二、氣象自動(dòng)站數(shù)據(jù)的維護(hù)

1.氣象自動(dòng)站日數(shù)據(jù)維護(hù)

工作人員應(yīng)對(duì)氣象自動(dòng)站的日數(shù)據(jù)做以下方面的工作：氣象自動(dòng)站的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、計(jì)算機(jī)操作和自動(dòng)站的數(shù)據(jù)采集必須在每一點(diǎn)之前完成，如果發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，應(yīng)及時(shí)糾正，改正無效的，應(yīng)當(dāng)及時(shí)向上級(jí)報(bào)告。當(dāng)自動(dòng)站更換新儀器或清洗儀器時(shí)，請(qǐng)注意此時(shí)的數(shù)據(jù)正常。當(dāng)工作人員進(jìn)行觀測(cè)發(fā)報(bào)工作時(shí)，要對(duì)輸入的人工觀測(cè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)進(jìn)行格外的注意，認(rèn)真審核數(shù)據(jù)的正確性和規(guī)律性，同時(shí)在日常的工作中，工作人員要做好人工數(shù)據(jù)和自動(dòng)站數(shù)據(jù)的對(duì)比工作。工作人員對(duì)于 B 文件的維護(hù)工作，應(yīng)當(dāng)在每天晚上 20：00之后進(jìn)行，要做好人工項(xiàng)目記錄的輸入工作。如果發(fā)現(xiàn)氣象自動(dòng)站的記錄出現(xiàn)不正常，就用工作人員人工觀測(cè)的記錄代替氣象自動(dòng)站的記錄。另外，當(dāng)發(fā)現(xiàn) B 文件中的個(gè)別時(shí)次沒有數(shù)據(jù)的記錄時(shí)，要及時(shí)的用 Z 文件中的數(shù)據(jù)進(jìn)行代替。由于現(xiàn)在的氣象自動(dòng)站采集器相對(duì)于傳統(tǒng)的采集器有了很大的提高，工作人員可以定時(shí)的采用自動(dòng)站的質(zhì)量控制軟件對(duì)正文文件和分鐘的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)審核，這樣就實(shí)現(xiàn)了氣象自動(dòng)站日數(shù)據(jù)維護(hù)方面的自動(dòng)化運(yùn)行，節(jié)省了大量的人力和物力。

2.氣象自動(dòng)站月數(shù)據(jù)維護(hù)

如果每個(gè)數(shù)據(jù)和工作人員的日常數(shù)據(jù)保持良好，那么天氣自動(dòng)站的每月數(shù)據(jù)的維護(hù)是容易得多。當(dāng)每個(gè)工作月結(jié)束以后，自動(dòng)站月數(shù)據(jù)的維護(hù)應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行：利用天氣自動(dòng)控制軟件對(duì)所有的分鐘數(shù)據(jù)軟件進(jìn)行再次測(cè)試，以保證準(zhǔn)時(shí)數(shù)據(jù)和分鐘數(shù)據(jù)的完整性和正確性，工作人員必須按相關(guān)的規(guī)范對(duì)缺測(cè)和貽誤的數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的處理；進(jìn)行為了形成準(zhǔn)確的 B 文件，工作人員要詳細(xì)的將每日的人工數(shù)據(jù)檢查一遍，看這些數(shù)據(jù)中是否有遺漏和輸入錯(cuò)誤等現(xiàn)象；報(bào)表制作完成后，經(jīng)檢驗(yàn)沒有任何問題，工作人員對(duì) A、J 文件進(jìn)行格檢審核，然后根據(jù)審核單列出的貽誤信息，對(duì)照所記錄的數(shù)據(jù)，認(rèn)真的分析原因，嚴(yán)格按照規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行有效的處理。

3.異常數(shù)據(jù)出現(xiàn)時(shí)數(shù)據(jù)的處理

以降水記錄不正常時(shí)為例，分鐘、小時(shí)降水量數(shù)據(jù)的處理：（1）如果沒有降水，在不久的將來，由于一些其他意想不到的原因，如露水，手動(dòng)調(diào)試，或由于自動(dòng)站降水造成的失敗，然后你必須刪除所有的分鐘和小時(shí)的沉淀在相應(yīng)的時(shí)期，并將記錄在日記。（2）如果降水停止，數(shù)據(jù)仍顯示在降水中，可以初步判斷故障屬于傳感器桶滯后，傳感器翻斗量正常為 0.1、0.2、0.3mm，一般來說，滯后時(shí)間小于2小時(shí)，數(shù)據(jù)量可以累計(jì)到降水停止分鐘和小時(shí)，否則必須刪除此數(shù)據(jù)。（3）結(jié)果表明，自動(dòng)站記錄過程的總量與人工降雨管觀測(cè)值大致相同，則漏斗堵塞或固體降水量增加而減小，那么可以認(rèn)為其是正常數(shù)據(jù)。如果自動(dòng)站記錄的雨量小或嚴(yán)重，則認(rèn)為該時(shí)段的雨量和小時(shí)數(shù)是根據(jù)測(cè)量的不足而處理的，這個(gè)情況也要備注并加以說明。（4）如果自動(dòng)站記錄過程與人工降雨全桶觀測(cè)數(shù)據(jù)有顯著差異，如有降雨記錄，這時(shí)降水量可以代替自動(dòng)降水記錄值，分鐘降水量可以被視為失蹤，如果雨量記錄丟失，那么對(duì)應(yīng)降水情況的時(shí)段之內(nèi)的分鐘與小時(shí)降水量可以按照缺測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，具體情況反映到備注欄。endprint

三、氣象自動(dòng)站的防雷技術(shù)

地面氣象自動(dòng)站擁有大量的電子設(shè)備，在實(shí)際運(yùn)行中容易受到雷電的破壞。而部分自動(dòng)氣象站安裝在野外環(huán)境中，大大增加了設(shè)備雷擊的概率，因此地面氣象自動(dòng)站的建設(shè)是防雷設(shè)備的首要技術(shù)。

氣象自動(dòng)站防雷技術(shù)要求：對(duì)于地面氣象自動(dòng)站的防雷技術(shù)，應(yīng)采取綜合防雷策略。在這之中，不僅要用避雷車日乏防護(hù)直擊雷，還設(shè)計(jì)和開發(fā)了一套可供人們防雷、通道的綜合防雷裝置，防止雷電的感應(yīng)。在實(shí)際防雷時(shí)，應(yīng)根據(jù)各通道設(shè)備的參數(shù)，選擇適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)組合，以達(dá)到多層削弱雷電感應(yīng)的目的。

通訊傳輸通道的防雷技術(shù)要求：通信傳輸通道防雷路由可參考前兩道防雷線路的傳感器數(shù)據(jù)通道，在具體器件中，根據(jù)雷電的振幅選擇合適的參數(shù)。或控制電路用于改變氣象自動(dòng)站與通信傳輸線之間的連接狀態(tài)。

氣象自動(dòng)站的接地要求：地面的自動(dòng)氣象站應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行改進(jìn)，盡可能使用不到4Ω的接地電阻，同時(shí)，避雷針和設(shè)備的位置應(yīng)與隔離器隔離，防止雷擊。良好的接地可以大大提升雷電的引導(dǎo)率，把雷電引導(dǎo)到地面中，保證了氣象自動(dòng)站的安全。

四、氣象自動(dòng)站的常見故障分析和相應(yīng)的維護(hù)方法

由于氣象自動(dòng)站所采用的機(jī)械設(shè)備都是高科技產(chǎn)品或者是較易受到損害的設(shè)備，如果不進(jìn)行經(jīng)常性的維護(hù)與管理工作，會(huì)給自動(dòng)站的工作質(zhì)量、工作效率造成影響。以以下兩方面為例做分析。

1.相關(guān)的采集器所采集的數(shù)據(jù)不能有效地輸入計(jì)算機(jī)

采集器采集的數(shù)據(jù)具有時(shí)間敏感性，能有效反映天氣變化，如果不能有效地傳輸?shù)接?jì)算機(jī)進(jìn)行分析，將導(dǎo)致氣象工作不能發(fā)生，這種故障較為常見，其一般的維護(hù)方法是：首先，應(yīng)該檢查的是電纜和通信是否正確連接，是否有任何損壞的方式，以及是否已損壞的軟件系統(tǒng)，如果重新進(jìn)行軟件的安裝后，計(jì)算機(jī)的屏幕上仍然不能正常的顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，要檢測(cè)采集器中的有關(guān)電路以及芯片的問題，更換新的通訊路線或者芯片有時(shí)候會(huì)碰到在檢查采集器內(nèi)的通訊路線的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)以上設(shè)備基本上都是完好的，然后你要考慮通信線路之間是否有斷開，斷開會(huì)重新連接，電腦屏幕上會(huì)顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

2.氣象自動(dòng)站的網(wǎng)絡(luò)顯示不正常

由于氣象自動(dòng)站的周圍環(huán)境比較復(fù)雜，容易受到外界環(huán)境的影響和干擾，特別是自動(dòng)站網(wǎng)絡(luò)，會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)顯示不正常的現(xiàn)象針對(duì)此情況，首先要采取有效措施降低周圍環(huán)境對(duì)自動(dòng)站信號(hào)的干擾，再者就是檢查自動(dòng)站所在地的GPRS信號(hào)是否能夠滿足強(qiáng)度上的要求如果已經(jīng)達(dá)到了要求，要檢查采集板內(nèi)的相關(guān)的通訊設(shè)備是否出現(xiàn)了問題一般來說，采集板內(nèi)的采集卡與采集槽有時(shí)會(huì)出現(xiàn)接觸不良的現(xiàn)象，這同樣會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)站的網(wǎng)絡(luò)顯示不正常針對(duì)此情況，一般都是既對(duì)采集板內(nèi)的采集槽進(jìn)行清潔處理，除去里面的灰塵，又重新更換GPRS天線接收器，這些檢查與維修工作做完后，再進(jìn)行正常的開機(jī)如果這些做法仍然不能達(dá)到解決問題的目的，就要對(duì)采集板內(nèi)的有關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的設(shè)置，通過使用各種方法，可以有效解決網(wǎng)絡(luò)顯示異常的問題。

五、結(jié)語

自動(dòng)氣象站在氣象自動(dòng)監(jiān)測(cè)、記錄和數(shù)據(jù)傳輸過程中起著重要的作用。為人們的日常出行安排做出巨大貢獻(xiàn)。氣象自動(dòng)站的維護(hù)不僅可以使預(yù)報(bào)結(jié)果更加準(zhǔn)確，而且可以延長(zhǎng)氣象站的壽命。目前，氣象自動(dòng)站的維護(hù)主要從傳感器、數(shù)據(jù)接收和處理等方面進(jìn)行維護(hù)。氣象自動(dòng)站數(shù)據(jù)維護(hù)工作要求細(xì)致、認(rèn)真、及時(shí)以及準(zhǔn)確，否則有可能出現(xiàn)問題并對(duì)報(bào)表發(fā)報(bào)產(chǎn)生一定的影響。氣象自動(dòng)站的各個(gè)部分在運(yùn)行的過程中，設(shè)備難免會(huì)出現(xiàn)問題，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)，要求氣象觀測(cè)人員可以主動(dòng)確定并排除故障，找到故障產(chǎn)生的原因，并且加以記錄，為今后的工作人員提供參考和借鑒，有必要積累更多的經(jīng)驗(yàn)，提高自己的工作能力，當(dāng)遇到問題時(shí)可以及時(shí)進(jìn)行解決，能夠有效避免設(shè)備故障給氣象站帶來的諸多影響，最后，保證氣象自動(dòng)站能夠快速、準(zhǔn)確地采集和傳輸數(shù)據(jù)，加快了氣象自動(dòng)站的發(fā)展速度，提高了氣象自動(dòng)站的整體素質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

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