劉白玉

(湖南省沅江市氣象局,湖南 沅江 413100)

區(qū)域自動氣象站維護(hù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)與建議

劉白玉

(湖南省沅江市氣象局,湖南 沅江 413100)

建站 3a多來,區(qū)域自動氣象站(簡稱“區(qū)域站”)的作用凸顯,為城鄉(xiāng)精細(xì)化預(yù)報(bào)積累了寶貴的資料,為地方汛期決策服務(wù)提供可視化依據(jù),為維護(hù)廣大農(nóng)民群眾的切身利益發(fā)揮著積極的作用。通過對本市區(qū)域站維護(hù)過程中遇到的實(shí)際問題進(jìn)行分析綜合、歸納總結(jié)出在區(qū)域站維護(hù)過程中要注意的事項(xiàng)、維護(hù)技巧和幾點(diǎn)區(qū)域站保障工作的建議,希望能為區(qū)域站管理者與維護(hù)人員提供一定的幫助。

區(qū)域自動氣象站;維護(hù)維修;建議

1 區(qū)域站建設(shè)、運(yùn)行情況簡介

2006年開始至今,沅江局共建區(qū)域自動氣象站26個。其中,單雨量站 15個,兩要素站 5個,四要素站 4個,五要素站 1個,九要素站 1個。按照省、市局的要求,結(jié)合本臺站實(shí)際,全市 26個站的日常監(jiān)控任務(wù)由負(fù)責(zé) 24h值班的測報(bào)人員擔(dān)任,并成立一支專門的維護(hù)維修隊(duì)伍,建立起了實(shí)時監(jiān)控、按時登記、快速反應(yīng)、責(zé)任到人的區(qū)域站運(yùn)行保障機(jī)制。本局連續(xù) 3a均獲“益陽市區(qū)域站管理先進(jìn)集體”。區(qū)域站的投入使用,為城鄉(xiāng)精細(xì)化預(yù)報(bào)積累了豐富的氣象要素資料,為氣象預(yù)報(bào)的訂正提供有效的依據(jù);同時,氣象要素實(shí)時監(jiān)控與預(yù)報(bào)預(yù)測相結(jié)合,針對性的指導(dǎo)地方政府加強(qiáng)對自然災(zāi)害的防御;也為遭受氣象災(zāi)害的廣大農(nóng)戶、社會各界提供有效的氣象資料證明,成為其獲得賠付減小損失的重要證據(jù)。

2 區(qū)域站常見問題以及解決方法

2.1 雨量傳感器的維護(hù)

當(dāng)雨量顯示不正常,而又用肉眼辨別不出是采集器,還是雨量傳感器問題,可用臺站配備的雨量傳感器校準(zhǔn)儀接上雨量傳感器倒入水測試,當(dāng)模擬雨量為零或較真實(shí)值偏小、偏大,說明雨量傳感器出了故障。雨量傳感器的主要故障源有:雨量筒漏斗口堵塞;干簧管損壞;磁鋼松脫或磁性變?nèi)酢?/p>

保障雨量筒漏斗清潔,一要做好探測環(huán)境的保護(hù)。出于對自動站便于看護(hù)維修考慮,一般都建在民舍旁的菜地或辦公樓的開闊地,因此周圍樹木落葉,瓜果菜葉容易進(jìn)入桶內(nèi),做好雜草修整、樹枝清理、瓜棚移除等環(huán)境保護(hù)工作非常重要。二要做好雨量筒的定時清潔工作,對易堵塞的站,增加巡視次數(shù)。

磁鋼和干簧管這一對元件共同作用產(chǎn)生脈沖信號,一次耦合產(chǎn)生一個脈沖,二者只要一個出現(xiàn)問題就會導(dǎo)致雨量顯示出錯。當(dāng)漏斗翻轉(zhuǎn),而無雨量或者偶有雨量時,通常是干簧管壞掉了,有時也為磁鋼松脫與干簧管相距太遠(yuǎn)或磁鋼磁性太弱的問題。如果是磁鋼松脫,須用膠粘牢;如是磁鋼磁性太弱,先可以試著將磁鋼在硬地板上摩擦一會,一般就會恢復(fù)磁性,不然就須更換。

當(dāng)雨量傳感器換上好的磁鋼和干簧管仍然沒有信號輸出,就須檢查安裝板線路,看線路是否有斷裂或腐蝕,電容是否有爆裂等現(xiàn)象,如果經(jīng)簡單的焊接不能修復(fù),須拆回傳感器進(jìn)行更換,此種情況出現(xiàn)極少,我市至今就出現(xiàn)過一例。

2.2 電源部分維護(hù)

電源部分為儀器的正常運(yùn)行提供能量的接入和分配,這一部分外接交流電,隨時受到過電壓、過電流的威脅。當(dāng)出現(xiàn)電源燈不亮,儀器不工作時,可以從以下幾個方面檢查電源部分:

2.2.1 單要素站電源維護(hù) 單要素站采集器一般放置在室內(nèi),首先查看電源插頭是否有松動,電源開關(guān)是否撥入“1”的位置;再檢查插線板是否有電;然后抽出后蓋的保險(xiǎn)管,看是否燒毀,若燒毀需要更換;最后拆開采集器箱體查看電源模塊是否燒壞。對于省局早期生產(chǎn)的單要素采集器,還需檢查線路板防雷管,如果防雷管燒壞,須用尖嘴鉗將其剪掉。2008年南竹山村和南嘴鎮(zhèn)自動站在雷雨天氣不通,經(jīng)檢修后用以上方法得以恢復(fù)。

2.2.2 多要素站電源維護(hù) 多要素站建在戶外,環(huán)境相對惡劣,造成電源故障的因素也相對較多。由于供電系統(tǒng)較遠(yuǎn),一般使用架空電線進(jìn)行供電,致使電線拉伸損壞。這一現(xiàn)象 2008年曾在我市三眼塘鎮(zhèn)自動站出現(xiàn)。表現(xiàn)為檢修時市電正常,但用試電筆測試自動站電源接線盒的火線時,觀察到架空線隨風(fēng)擺動,電筆時亮?xí)r滅,且各處接口都牢靠,判斷為架空輸電線中間可能有斷裂,最終更換了輸電線,自動站恢復(fù)正常。因此有條件的站點(diǎn),應(yīng)用 PV管套線埋入地下,可防止電線日曬雨淋,有效增長電線使用壽命,減少隱患。

多要素站電壓部分配置有空氣開關(guān),獨(dú)立的電源模組,4要素及以上站同時還配有 PV控制器。PV控制器是電源輸出直流電、蓄電電池和太陽能板供電的控制中心,而且具有過放電保護(hù)功能。由于電源模組直接與交流電相連,PV控制器與太陽能電池板相接,雖有空氣開關(guān)和防雷模塊保護(hù),也難免受到過電壓、過電流作用而燒壞。對其檢查方法可從兩個方面入手:①看模組外觀,聞氣味,燒壞的模組有明顯的火痕,并有膠臭。②用萬用表電壓檔測量模塊的輸入與輸出端,看電壓值是否為正常電壓值。如果電壓異常,那就需要更換模塊或電池。

由于 PV控制器有過壓保護(hù)功能,應(yīng)檢查電池電壓。如果電池電壓 <11.1V時,則負(fù)載沒有供電,處于電池保護(hù)狀態(tài)。更換新電池,電池電壓恢復(fù)到12.6V時,就恢復(fù)對負(fù)載供電。還應(yīng)注意,PV控制器有一個保險(xiǎn)管,取下該保險(xiǎn)管,用萬用表“通斷檔”量一下保險(xiǎn)管是否導(dǎo)通,導(dǎo)通為正常,反之,應(yīng)該更換保險(xiǎn)管。我市自動站曾出現(xiàn) 2次電源模組燒壞情況,最近一次是 2009年的新灣站;2008年石磯湖灌溉試驗(yàn)站也出現(xiàn)了受雷擊致 PV控制器燒毀的情況。

2.2.3 電源維護(hù)過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn) ①定期檢查空氣開關(guān)是否跳閘 (如有異常市電輸入,會出現(xiàn)跳閘);②定期檢查防雷模塊指示窗口顏色,正常位綠色,異常為紅色,如果出現(xiàn)異常情況,請更換防雷模塊;③定期更換蓄電池,應(yīng)該以 2～3a為周期,定期更換,保證自動站有有效的后備電源提供。

2.3 采集器維護(hù)

采集器損壞在自動站故障中所占比例最重,故障主要為兩種:一種是有數(shù)據(jù)上傳,但時常有數(shù)據(jù)變形或丟失,一般需要刷新或升級主程序;一種是采集器電路板燒壞或不知明原因,需更換采集器。更換采集器后,正確輸入該站點(diǎn)信息,保存并重啟。

2.4 發(fā)射模塊維護(hù)

①在潮濕的自然環(huán)境下,插槽變形、金屬接觸點(diǎn)被氧化引起接觸不良就凸現(xiàn)出來。故障現(xiàn)象一般是:當(dāng)?shù)貎x器、雨量等數(shù)據(jù)顯示等正常,但中心站接收不到數(shù)據(jù),監(jiān)控軟件上顯示該站點(diǎn)不通。如2008年夏天本市 3個站次先后出現(xiàn)不通,實(shí)地檢查發(fā)現(xiàn),采集器完好,只是發(fā)射模塊信號燈閃爍異常,拔出手機(jī)卡后發(fā)現(xiàn)卡的金屬觸點(diǎn)氧化嚴(yán)重,采用金屬面拋光接入后,恢復(fù)正常。此維護(hù)過程中,3個站點(diǎn)次為手機(jī)卡接觸不良。

②移動信號接入不穩(wěn)定也是出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的重要因素。因此,信號天線放置在信號穩(wěn)定和較強(qiáng)的位置也顯得至關(guān)重要。建議將多要素站放置在箱體內(nèi)的信號發(fā)射天線的頭部穿過孔隙露在外面為佳。此表現(xiàn)為區(qū)域站采集正常,而數(shù)據(jù)上傳時通時斷,我市南竹山村自動站就出現(xiàn)過這種情況,最后挪動了位置才得以解決。

3 區(qū)域站保障工作的建議

①現(xiàn)用的自動站設(shè)備由集成模塊組成,功能分立,便于拆卸與安裝,每個臺站是否可以備份適量的模塊,以便縮短維修時間,減小故障率。

②單雨量站所占比重大,且多安裝在農(nóng)戶家中,雷雨時由于戶主家中常出現(xiàn)停電現(xiàn)象,單雨量站應(yīng)該配備可用的后備電池,增加停電時的續(xù)航能力。

③2009年曾有 2站次雨量筒被人為投入渣屑致堵,1站次雨量筒翻斗遺失的現(xiàn)象。反映出當(dāng)?shù)乜醋o(hù)員監(jiān)管力度不夠的問題。應(yīng)加大對區(qū)域站的維護(hù)人員的獎勵力度,強(qiáng)化看護(hù)人責(zé)任心,加強(qiáng)對受托單位、個人等有關(guān)人員進(jìn)行一些基本的設(shè)備維護(hù)的技術(shù)培訓(xùn),使其具備清洗被污物堵住的雨量筒,并能簡單判斷儀器工作情況的能力。

④縣級維護(hù)人員區(qū)域站維護(hù)經(jīng)驗(yàn)還不是很豐富,且不成體系,應(yīng)多與省、市局儀器維修專家交流,并獲得相關(guān)指導(dǎo)。

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2010-09-10

劉白玉 (1984-),男,助工,主要從事地面觀測、自動站維護(hù)和網(wǎng)絡(luò)管理工作。

1003-6598(2010)增刊 -0210-02