張淑婷

（青海省都蘭縣氣象局，青海 格爾木816009）

隨著氣象業(yè)務現(xiàn)代化的快速發(fā)展，新型觀測儀器設備不斷投入應用于氣象測報業(yè)務中，氣象測報業(yè)務逐漸實現(xiàn)了自動化、智能化發(fā)展。自動放球系統(tǒng)是高空氣象觀測系統(tǒng)的關鍵輔助設備，與L 波段雷達配合來完成高空氣象探測業(yè)務自動放球。自動放球系統(tǒng)實現(xiàn)了高空氣象探測業(yè)務中人工放球向自動放球的轉(zhuǎn)變，減輕了工作人員工作量，提高了工作效率，在一定程度上克服了基層臺站在大風等惡劣天氣條件下放球難等弊端。但放球過程中因操作流程、系統(tǒng)運行穩(wěn)定性等因素影響，運行期間可能會出現(xiàn)故障問題，影響高空氣象探測質(zhì)量。對自動放球系統(tǒng)構成及系統(tǒng)功能進行介紹，分析總結都蘭縣氣象站日常業(yè)務運行中出現(xiàn)的問題，針對故障問題探討解決處理方法，以確保自動放球系統(tǒng)正常運行，降低錯情率，提升高空氣象探測的業(yè)務質(zhì)量。

1 自動放球系統(tǒng)構成

自動放球系統(tǒng)包括自動放球方艙、探空工作室和氫氣源三部分。其中自動放球方艙由氣體控制室、電氣控制室和氣球施放室組成，各室之間采用物理性隔斷，上方有地面自動測風儀；氣體室內(nèi)裝設有氣源輸送和控制機構，電氣控制室裝設有供電控制裝置、信號傳輸監(jiān)控系統(tǒng)、機械及電氣驅(qū)動控制模塊以及UPS 電源、空調(diào)、防爆燈等設備；放球室內(nèi)主要裝設有自動充氣機施放裝置、防爆燈、氫氣濃度檢測儀、攝像機，室內(nèi)頂部安裝有隨動擋風頂蓋。探空工作室是高空氣象觀測業(yè)務工作室，室內(nèi)有控制自動放球系統(tǒng)的計算機，該計算機利用信號傳輸監(jiān)控系統(tǒng)與自動放球方艙相連。氫氣源設備主要包括氫氣瓶或水電解制氫設備，這些設備通過管道連接到方艙內(nèi)氣體控制裝置。

2 自動放球系統(tǒng)功能

2.1 氫氣源制出的氫氣，在自動放球方艙充氣裝置控制下，完成對其氫氣的輸送。

2.2 自動放球方艙可通過氣體控制室、電氣控制室和氣球施放室的電氣及機械動作來完成攜帶著探空儀的氣象探空氣球自動施放。由電氣控制室為系統(tǒng)提供電力供應，完成信號傳輸以及機械和電氣開關的控制，氣體控制室對輸入的氫氣進行匯流，并檢測氣體是否有泄漏等，按照設定的量對氣球進行充氣，如果室內(nèi)氫氣濃度超出了安全系數(shù)，監(jiān)控中心就會發(fā)出聲光報警并自動的切斷氫氣閥門。氣球完成氫氣充灌后，按照地面新型自動站監(jiān)測到的風向風速，有選擇的打開頂部隨動擋風頂蓋方位，氣球和其攜帶的探空儀就會被自動施放出去。

2.3 探空工作室內(nèi)的控制計算機可遠程控制自動放球方艙，并對各裝置進行電源供給，開展系統(tǒng)運行管理，當風速超限或氫氣量不足時都會發(fā)生聯(lián)動，同時可以在線診斷設備、網(wǎng)絡及軟件運行情況，一旦發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)故障就會進行告警。可對系統(tǒng)操作提供中文在線幫助，有一定的容錯性，能及時阻止由于誤操作等致使系統(tǒng)出錯和崩潰，而且，還能對探測到的數(shù)據(jù)作備份、恢復等，會自動生成系統(tǒng)運行日志，相關人員可以查詢?nèi)罩净虼蛴≥敵鰣蟊怼?/p>

3 自動放球系統(tǒng)業(yè)務運行常見故障及解決對策

當前，自動放球系統(tǒng)作為高空探測業(yè)務的主要放球手段，在業(yè)務運行過程中難免會出現(xiàn)一些故障和問題，影響到高空探測質(zhì)量。

3.1 放球前出現(xiàn)故障。在正點放球前，自動放球系統(tǒng)土壤發(fā)生故障，而且及時排查后不能很快解決，此時應由副班立即在充球室內(nèi)進行手動充灌氣球，確保趕在正點時準時進行施放。開始充氣或是放球準備階段發(fā)生意外事件時，應立即點擊主界面上“緊急停止”鍵，使系統(tǒng)停止工作，排除問題后再恢復正常工作，如開始充氣過程中遇到氫氣泄漏導致濃度超過閾值，設備終端發(fā)出“氫氣泄漏”語音報警，就要停止系統(tǒng)運行，進行現(xiàn)場故障排查，確保無誤后再恢復運行。正點放球的時間已到，但是此時L 波段工作主機或自動放球軟件卻出現(xiàn)異常，導致不能正常放球，副班要盡快到放球方艙，在自動放球軟件上進行手工施放，或是手動下拉“施放推桿”后使氣球離開“施放機構”，完成施放。發(fā)現(xiàn)氣球不能正常施放時，首先要檢查氣球扣扎機構與蝦米那的掛鉤右側(cè)鋼絲繩是否拉緊，如果施放時地面測風儀顯示當時風速在20m/s 以上，需要等風速減小后再放，或者是進行手動放球。遇到計算機局域網(wǎng)故障時，可在主計算機上打開“L 波段軟件”，然后找到“地面參數(shù)”選中“探空記錄表屬性”，選取其中的“處理方法”一項，取消對話框中“使用自動放球系統(tǒng)”、“自動判別放球時間”的對勾，再點擊“自動放球系統(tǒng)”施放氣球。

3.2 放球后出現(xiàn)故障。自動放球后，如果觀測到的可用數(shù)據(jù)沒有達到標準要求，那么就需要進行重放球。重放球時，由主班先對“放球軟件”進行關閉，然后再將雷達主控箱發(fā)射高壓開關、驅(qū)動箱開關、主控箱總開關一一關閉，這些都完成后，再按照正常的開機順序重新啟動雷達，然后開啟“放球軟件”，正常進行第二次放球工作。必須保證第一次放球程序全部關閉后再重啟，然后再開啟第二次正常運行的程序，這樣下一次的工作才能正常進行。在進行重放球時，為了節(jié)省時間盡快完成放球，可以將氣球充氣操作和探空儀基測操作可以同步在同一時間內(nèi)完成。自動放球投入應用時間較短，因此可能會出現(xiàn)操作不規(guī)范或者其它意外而導致放球時間出現(xiàn)錯誤時，可點擊“放球時間訂正”，選擇早按或遲按時間（以秒為單位）進行更改，但是需要特別注意的是，訂正放球時間的操作只能進行一次，所以在訂正時應確定無誤后才進行操作。自動放球系統(tǒng)運行過程中，遇到一些不可預測的突發(fā)緊急狀況時，切不能慌亂，要保持冷靜，所有人員都要聽從主班的調(diào)度指揮，大家一起團結協(xié)作，保證高空氣象探測工作的順利進行。

4 結論

自動放球系統(tǒng)投入應用于高空氣象探測業(yè)務中，實現(xiàn)了高空氣象觀測從人工放球轉(zhuǎn)為自動放球的跨越式發(fā)展，大大減輕了氣象臺站觀測人員的工作量，同時克服了基層臺站惡劣天氣情況下面臨的放球難問題，提升了高空氣象探測數(shù)據(jù)的準確性、連續(xù)性，促進了高空探測業(yè)務自動化和現(xiàn)代化發(fā)展，為氣象部門開展天氣預報及災害性天氣預警等提供了更多精準的氣象數(shù)據(jù)保障。由于自動放球系統(tǒng)應用時間較短，臺站工作人員在操作過程中可能會出現(xiàn)誤操作等現(xiàn)象，導致運行過程中難免會出現(xiàn)一些不可預見的故障和問題，所以要加強日常對自動放球系統(tǒng)的學習，熟練掌握自動放球系統(tǒng)操作流程以及故障問題應急處理技巧，嚴格遵守業(yè)務工作流程，熟練運用自動放球系統(tǒng)施放探空氣球，保障自動放球系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行，降低高空探測業(yè)務錯請率，進一步提升高空氣象探測自動放球系統(tǒng)業(yè)務質(zhì)量。當前，盡管采取了自動放球系統(tǒng)，但仍不能完全摒棄人工施放氣球，要將人工充灌施放氣球作為必要的應急手段，在自動放球系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題且不能及時有效解決時果斷采用，期間值班人員要做到分工明確，落實責任到個人，齊心協(xié)力力爭在有效時間內(nèi)保證氣球在正點施放，順利完成高空氣象探測工作。