自动气象站的维护及故障排除

自动气象站的维护及故障排除

摘要：通过自动气象站的实践工作，总结自动气象站的维护，并对自动气象站在运行中的故障进行分析，提出处理方法，有效提高观测员维护及故障排除能力，确保观测数据的连续性、代表性、准确性。

关键词：自动气象站；维护；故障排除

自动气象站是一种能自动地观测和存储气象观测数据的设备，主要由传感器、采集器、通讯接口、系统电源等组成。随气象要素值的变化，各传感器的感应元件输出的电量产生变化，这种变化量被CPU实时控制的数据采集器所采集，经过线性化和定量化处理，实现工程量到要素量的转换，再对数据进行筛选，得出各个气象要素值，并按照一定的格式存储在采集器中[1]。随着气象系统自动化程度的不断提高，自动气象站作为一种先进的地面遥测设备，逐步成为基层气象台站采集数据的主要设备，但由于自动气象站自身及外界因素影响，常出现一些故障，严重影响记录的准确性和完整性，因此做好自动气象站日常维护和故障排除工作有着非常重要的意义。

1自动气象站的维护

1.1日常维护

查看数据显示实况，每正点前十分钟查看自动站实时观测数据是否正常，是否出现野值或者其它异常现象。

查看采集器工作情况，采集器正常工作，主要看秒闪灯的工作状态，秒闪灯正常应为3秒钟闪烁1次的红灯；其次看交流电输入指示灯，应为常亮绿灯，直流供电指示灯，应为常亮绿灯，蓄电池指示灯，当充电时为红色，充电结束后熄灭。根据指示灯情况分析存在的相应问题。

查看保证与采集器连接的计算机处于良好工作状态，每天19时对时，误差控制在30秒以内，保证采集器时间与计算机时间同步。严禁在计算机上进行与业务无关的操作，经常对计算机进行维护，及时查杀病毒，确保自动气象站业务软件的正常运行。

每天要注意查看温湿传感器感应是否灵活，安装是否稳定。雨量传感器承水器口是否被昆虫、尘土、树叶等杂物堵塞，保证筒口正圆形，在雨季要检查流水是否顺畅，确保误差在标准允许范围之内。风向风速传感器转动是否灵活。地温传感器埋置是否正确，确保地温场地表疏松、平整、无草。雨后要注意耙松地表，防止板结，并对沾附在设备上的杂物进行清除。如果经常出现积水现象，就要对实际的问题进行分析处理。

1.2定期维护

每年春季对防雷设施进行全面检查，对接地电阻进行复测，观测场和值班室的防雷设施必须符合气象行业规定的防雷技术标准的要求。如果不符合要求，要立即整改，重新做地网。

每月检查气压传感器，确保静压气孔口的畅通，以便真实感应外界大气压力，并注意检查采集器后面板电缆和接线有无松动，不要带电对采集器进行接插电缆、撤换或安装传感器等工作。

每月检查各电缆是否有破损，做好电缆沟防水防鼠工作，检查各接线处是否有松动现象，及早发现问题，避免影响设备的正常运行，并要注意检查供电设施，保证供电安全。

定期对自动气象站的传感器、采集器和整机进行现场检查、校验，操作要严格遵守规范要求。

2故障判断、排除

2.1监控软件显示故障

当监控软件完全接收不到数据时，可以从以下三方面考虑排除故障：（1）采集器与计算机是否连接正确。（2）电缆线是否完好，串口是否正常。（3）采集器是否工作正常。逐一检查排除故障。如果更换采集器，线路设备完好，连接正确，重启采集器，数据仍未显示，则

应检查软件设置或写入采集器程序是否正确，找相关工作人员一起排查问题。

当采集器遭受雷电干扰，造成采集器乱码，显示不正常，应关闭软件、计算机和采集器，稍待片刻重新打开采集器、测报业务软件和自动站监控界面，并注意计算机和采集器时间是否一致和正确[2]。如果未能恢复，应考虑采集器或计算机受损，更换备份设备。

当监控软件接收到数据时有时无或者数据异常，可以从以下两个方面考虑排除故障：（1）产生异常数据的传感器是否正常工作。（2）产生异常数据的传感器线路是否破损或者连接不可靠。通过更换或检查修复的方式排除故障。

2.2传感器故障

在采集器正常工作的前提下，自动站的某个或某几个数据异常，可以从传感器故障入手。首先用万用表测量采集器主板的相对应的传感器的插孔，判断是否正常。测量排除采集箱内故障之后，根据不同的传感器故障进行相应处理。

温度传感器，当发现数据偏差或异常时，可以从以下三方面考虑排除故障：（1）温度传感器性能下降发生温度漂移，造成差值异常。（2）天气、环境突变。（3）线路损坏或安装不稳定。这种情况一般会出现自动站数据跳变或为固定值。

风向风速传感器，当发现异常时，可以从以下三个方面考虑排除故障：（1）接线头是否松动。（2）电缆线是否破损。（3）传感器转动是否灵活。如果转动不灵活根据检查情况清洗或更换传感器或轴承。在冬季冰冻天气时，如果风速长时间为0，或者摆动很小，风向长时间在某个位置小幅度摆动，要特别注意，多加观察考虑风杯和风向标是否被冻结。

雨量传感器，降水量≤10.0mm，允许误差是±0.4mm，当降水量＞10mm，允许误差＜4%。如果偏差过大，首先查看雨量筒的安装情况及漏斗有无堵塞，如果正常就应调整翻斗的定位螺旋。如果出现明显降水而自动站无雨量数据时，首先查看软件设置，如果正确可以从以下三方面考虑排除故障：（1）查看雨量筒进水漏斗孔隙是否被小虫、草叶等堵塞。在冬季，应查看翻斗或漏斗是否被冻结。（2）断开电缆接头，翻动翻斗，用万用表蜂鸣档测干簧管两端，看是否导通。若不导通则干簧管损坏，更换干簧管[3]。（3）雨量信号传输线路损坏，更换或修复即可排除故障。如果雨停几小时后，滞后降水＞0.1 mm，应查看汇集漏斗是否堵塞。

地温传感器，如果某个或某几个数据异常可以从以下二方面考虑排除故障：（1）铂电阻地温传感器性能下降，造成异常，通过更换传感器排除。（2）地温表放置不当或土壤板结或水淹，应及时更正位置或处理地表情况。如果地温某个或全部出现为固定值-24.6 ℃，表现为线路开路，可以从以下二方面考虑排除故障：（1）线路受损或连接不可靠，通过更换或修复线路排除。（2）地温变送器某个或某几个芯片损坏。如果是，更换后即可恢复。值得注意的是地温从传感器到采集器的线路中间是通过地温变送箱转接的，所以要分段排查线路。

3结束语

自动气象站动投入业务使用，做好自动站仪器的维护工作对确保仪器正常运行，保证观测数据的准确性和连续性有着非常重要意义。而在实际工作过程中出现的故障，各式各样，准确把住关键点，及时排除故障也是非常关键的。因此，做好维护工作的同时，把这些故障的检查判断与排除过程总结出来，方便我们在日后的工作中及时发现和排除故障，减少自动站数据的缺测率，保证自动站数据的连续性、准确性和代表性。

参考文献：

[1]中国气象局。地面气象观测规范[M]。北京：气象出版社，2003。

[2] 樊改娥,高香元,刘培娥.浅析自动气象站故障[J].科技情报开发与经济,2008,18(23):217-218.

[3] 赵爱慧，李艳君，秦聪敏，等.自动雨量站常见故障与排除方法[J].现代农业科技，2011（11）：305.