白玉玲

（錫林浩特國(guó)家氣候觀象臺(tái)，內(nèi)蒙古 錫林浩特026000）

氣象觀測(cè)是氣象服務(wù)的基礎(chǔ)，觀測(cè)業(yè)務(wù)是氣象現(xiàn)代化、自動(dòng)化和科技化的重要組成部分，隨著氣象和業(yè)務(wù)的發(fā)展，氣象觀測(cè)越來(lái)越趨向自動(dòng)化，近年來(lái)，我國(guó)各地均安裝建設(shè)了大量新型自動(dòng)氣象站，促使氣象業(yè)務(wù)現(xiàn)代化建設(shè)高速推進(jìn)。內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林浩特國(guó)家氣候觀象臺(tái)自使用新型自動(dòng)氣象站以來(lái)，促使氣象臺(tái)站監(jiān)測(cè)氣象要素?cái)?shù)據(jù)的能力大幅增強(qiáng)，同時(shí)有效提升了常規(guī)氣象要素的觀測(cè)以及對(duì)災(zāi)害性天氣觀測(cè)的準(zhǔn)確性，為天氣預(yù)報(bào)、氣候科學(xué)研究、氣象防災(zāi)預(yù)警服務(wù)等業(yè)務(wù)提供了更為有價(jià)值的數(shù)據(jù)支撐。但是，新型自動(dòng)氣象站晝夜不間歇運(yùn)轉(zhuǎn)難免會(huì)碰到各式各樣的故障，所以氣象部門需要加強(qiáng)新型自動(dòng)氣象站的日常管理以及維修維護(hù)工作，這樣才能保障新型自動(dòng)氣象站的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，從而提升觀測(cè)質(zhì)量。

1 新型自動(dòng)氣象站結(jié)構(gòu)

新型自動(dòng)氣象站主要涉及到軟件以及硬件2個(gè)部分，軟件可以分為嵌入式軟件以及業(yè)務(wù)軟件，硬件部分涵蓋采集器、各類傳感器、供電系統(tǒng)以及通訊系統(tǒng)。新型自動(dòng)氣象站能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)降水、溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)向風(fēng)速、氣壓等常規(guī)氣象要素的觀測(cè)。新型自動(dòng)氣象站是總體為分布式結(jié)構(gòu)，能夠擴(kuò)展自動(dòng)氣象站的功能。在氣象工作中，只有掌握新型自動(dòng)站的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，才可以更好地開展日常維護(hù)工作，從而降低故障幾率，推動(dòng)新型自動(dòng)站的穩(wěn)定運(yùn)行[1-2]。

2 自動(dòng)氣象站優(yōu)勢(shì)

新型自動(dòng)氣象站觀測(cè)儀器的出現(xiàn)和廣泛運(yùn)用對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和氣象學(xué)科的發(fā)展有著非常重要的作用，也推動(dòng)了我國(guó)氣象事業(yè)的發(fā)展。自動(dòng)氣象站觀測(cè)儀器主要依靠當(dāng)下的電子信息技術(shù)發(fā)展成果做為基礎(chǔ)，采用了現(xiàn)代化的技術(shù)以及產(chǎn)品，具有精準(zhǔn)度高，可靠性高，容易維修，容易拆卸，容易拓展等優(yōu)勢(shì)。新型自動(dòng)氣象觀測(cè)儀器有效的拓展了自動(dòng)氣象站的觀測(cè)監(jiān)測(cè)能力，準(zhǔn)確的對(duì)氣溫，濕度，水分，風(fēng)向風(fēng)速，氣壓等方面數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量以及采集，滿足了自動(dòng)氣象站觀測(cè)儀器對(duì)天氣預(yù)報(bào)，氣候觀測(cè)，區(qū)域觀測(cè)等一系列的業(yè)務(wù)要求。隨著科技的發(fā)展，新型自動(dòng)氣象觀測(cè)儀器運(yùn)用高性能的微處理器為主控cpu，大容量?jī)?nèi)置儲(chǔ)存器，大屏幕顯示器，一屏顯示多路氣象數(shù)據(jù)和圖形，便于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，內(nèi)容更加豐富，穩(wěn)定性和時(shí)效性更強(qiáng)，有助于氣象觀測(cè)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)管理和分類，使數(shù)據(jù)更加有效準(zhǔn)確，同時(shí)能夠及時(shí)對(duì)天氣進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，在抗災(zāi)害方面有著重大作用。

3 新型自動(dòng)氣象站的日常管理方法

3.1 注重新型自動(dòng)氣象站的動(dòng)態(tài)監(jiān)控

對(duì)于新型自動(dòng)氣象站的運(yùn)行過(guò)程應(yīng)該加強(qiáng)日常運(yùn)行的動(dòng)態(tài)監(jiān)控。主要監(jiān)控內(nèi)容包含新型自動(dòng)氣象站測(cè)報(bào)數(shù)據(jù)、觀測(cè)質(zhì)量以及值班記錄等各個(gè)方面。在新型自動(dòng)站儀器使用過(guò)程中要對(duì)發(fā)生的問(wèn)題需要及時(shí)進(jìn)行記錄，對(duì)氣象觀測(cè)儀器的更換以及管理需要及時(shí)報(bào)告，使新型自動(dòng)氣象站觀測(cè)儀器能夠保持全天候運(yùn)行狀態(tài)，這樣才能大幅提升地面氣象觀測(cè)水平。

3.2 新型自動(dòng)氣象站的防雷安全管理

當(dāng)前，新型自動(dòng)氣象站觀測(cè)儀器設(shè)備大多數(shù)屬于金屬外殼，若受到雷電襲擊則可能會(huì)存在較強(qiáng)的雷電流通過(guò)連接電纜對(duì)自動(dòng)氣象站觀測(cè)設(shè)備帶來(lái)?yè)p壞。所以，日常管理工作中，需要加強(qiáng)新型自動(dòng)氣象站的防雷安全管理，積極做好觀測(cè)設(shè)備的防雷接地工作，若要防雷工程可靠穩(wěn)定，就要安設(shè)穩(wěn)定?？康慕拥匮b置。自動(dòng)站的接地應(yīng)當(dāng)采用單點(diǎn)式接地，共用地網(wǎng)的接地方法，接地阻值小于等于4Ω。工作接地和保護(hù)接地都要引入地網(wǎng)，與引下線保持的距離大于五米，確保整個(gè)地網(wǎng)都連入地網(wǎng)。始終確保氣象臺(tái)站采集器其他觀測(cè)儀器、設(shè)備接地良好[4]。自動(dòng)氣象站基本都設(shè)在空曠的場(chǎng)地上，很容易受到雷電的襲擊，自動(dòng)站外部雷電防護(hù)做的是否到位直接關(guān)系到自動(dòng)站運(yùn)行的安全，防直擊雷接閃器由金屬構(gòu)件、避雷帶、避雷針及避雷網(wǎng)等組成。普蘭店地區(qū)的太陽(yáng)能電池和采集器要用單獨(dú)的避雷針進(jìn)行防護(hù)。有人值守的臺(tái)站還要對(duì)值班室所在的建筑物進(jìn)行雷電防護(hù)。觀測(cè)場(chǎng)與采集器、通信線路、傳感器以及其他戶外設(shè)備可以將避雷針假設(shè)在風(fēng)桿上，計(jì)算其保護(hù)范圍，并且這個(gè)范圍要嚴(yán)格符合防雷技術(shù)規(guī)范的要求。尤其要注意的是，風(fēng)桿本身是金屬質(zhì)地，是雷電下行十分適宜的泄放通道。如果室外架設(shè)的地網(wǎng)設(shè)計(jì)和架設(shè)不合理則會(huì)造成如果遭受雷擊導(dǎo)致觀測(cè)設(shè)備全部損壞。因此，一定要確保防雷裝置被正確架設(shè)，這樣才能將雷電順利引入地下。在雷雨季節(jié)到來(lái)之前應(yīng)對(duì)新型自動(dòng)氣象站防雷設(shè)施設(shè)備認(rèn)真進(jìn)行檢測(cè)，確保新型自動(dòng)氣象站防雷設(shè)施設(shè)備的合格性以及可靠性。

4 新型自動(dòng)氣象站故障的維修維護(hù)

4.1 采集系統(tǒng)故障診斷

4.1.1 采集單元故障

假如采集單元發(fā)生故障問(wèn)題，則會(huì)使得數(shù)據(jù)沒(méi)有辦法卸載到業(yè)務(wù)計(jì)算機(jī)，進(jìn)而導(dǎo)致整點(diǎn)觀測(cè)資料丟失，沒(méi)有辦法監(jiān)控到觀測(cè)儀器。同時(shí)還會(huì)造成部分氣象要素亂碼或者缺測(cè)，對(duì)于這種問(wèn)題，需要工作人員對(duì)通信軟件參數(shù)的設(shè)定情況進(jìn)行仔細(xì)查看，若設(shè)置不準(zhǔn)確則應(yīng)該對(duì)采集器采取復(fù)位操作，假如采集單元指示燈出現(xiàn)閃爍不均勻的情況，則需要及時(shí)維修或者直接換取新的采集單元。

4.1.2 通道防雷板故障

在氣象臺(tái)站中，若采集器通道防雷板發(fā)生故障，則會(huì)導(dǎo)致一些氣象要素?cái)?shù)據(jù)發(fā)生異常，這可能是雷電天氣降防雷板擊穿亦或采集器通信板被燒毀。觀測(cè)人員應(yīng)該憑借萬(wàn)用表的電阻檔去檢測(cè)通道防雷板上下的連通亦或者與其他通道板的連通狀態(tài)，若上下不通亦或者和別的通道相通，則應(yīng)及時(shí)維修維護(hù)。

4.2 溫濕度傳感器故障

在溫度傳感器運(yùn)行中，假如發(fā)現(xiàn)溫度傳感器觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示不夠正常，那么便應(yīng)該對(duì)認(rèn)溫度傳感器接線情況進(jìn)行檢測(cè)，可以采取萬(wàn)用表的蜂鳴檔對(duì)溫度傳感器的四根線纜分別進(jìn)行測(cè)量，若通過(guò)分析判斷為溫度傳感器故障，就需要及時(shí)維修或者換新，若并非溫度傳感器發(fā)生故障問(wèn)題，那么可能是采集器通道或別的因素引起的，此時(shí)應(yīng)該進(jìn)一步檢查。假如新型自動(dòng)氣象站濕度觀測(cè)數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確，則工作人員應(yīng)該仔細(xì)檢查濕度傳感器，觀察濕度傳感器是否超過(guò)維護(hù)期及全部設(shè)備的接地屏蔽狀態(tài)。假如無(wú)濕度數(shù)據(jù)，就需要將對(duì)應(yīng)的命令輸入至采集器，觀察有無(wú)原始數(shù)據(jù)，假如無(wú)原始數(shù)據(jù)，就應(yīng)該仔細(xì)檢查濕度傳感器，濕度傳感器通常是通過(guò)模擬信號(hào)輸出數(shù)據(jù)，輸出電壓通常處于0～1V范圍內(nèi)，與其相對(duì)應(yīng)的濕度數(shù)值則處于0～100%范圍內(nèi)，憑借萬(wàn)用表對(duì)傳感器的輸出端和大地之間的電壓值進(jìn)行測(cè)量，檢查測(cè)量的電壓值是否處于正常范圍內(nèi)，假如不在，則意味著濕度傳感器存在故障，應(yīng)該及時(shí)維修亦或換新。

4.3 雨量傳感器故障

假如在新型自動(dòng)氣象站日常運(yùn)行過(guò)程中，雨量傳感器數(shù)據(jù)記錄顯示異常，那么這個(gè)時(shí)候工作人員需及時(shí)查看雨量傳感器。觀察雨量傳感器內(nèi)部有無(wú)堵塞的現(xiàn)象，同時(shí)還需要對(duì)堵塞部位進(jìn)行清理。此外，還需要仔細(xì)對(duì)翻斗性能進(jìn)場(chǎng)檢測(cè)，觀察其有無(wú)形變，進(jìn)而影響到翻斗翻轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，導(dǎo)致計(jì)數(shù)出現(xiàn)異常，一旦通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)存在變形狀況，需要及時(shí)維修維護(hù)。假如雨量傳感器內(nèi)部沒(méi)有出現(xiàn)故障，則需要仔細(xì)檢查同雨量傳感器進(jìn)行相連的電纜電路、磁鋼、信號(hào)系統(tǒng)以及干簧管等設(shè)備，觀察其是否發(fā)生了故障問(wèn)題，如有需要，還應(yīng)該及時(shí)維修維護(hù)亦或是對(duì)雨量傳感器進(jìn)行更換。

4.4 風(fēng)傳感器故障

一般而言，風(fēng)向風(fēng)速傳感器發(fā)生故障的部位比較多，工作人員需要認(rèn)真剖析，之后采取針對(duì)性的措施進(jìn)行處理。實(shí)際操作中，可將對(duì)應(yīng)命令輸入到采集器中，檢查是否存在風(fēng)向風(fēng)速數(shù)據(jù)，若不存在，則應(yīng)該對(duì)風(fēng)傳感器的供電設(shè)備進(jìn)行檢查，并觀察傳感器輸出信號(hào)?？梢圆扇∪f(wàn)用表對(duì)風(fēng)速傳感器與大地線路間的電壓值進(jìn)行檢測(cè)，風(fēng)杯轉(zhuǎn)動(dòng)正常狀態(tài)下的電壓一般是工作電壓的1/2，假如測(cè)出的電壓值并非工作電壓的1/2，那么可能屬于風(fēng)速傳感器故障，應(yīng)該對(duì)風(fēng)速傳感器進(jìn)行維修或者更換，反之則可能是由采集器通道故障亦或別的原因引起的。針對(duì)風(fēng)向傳感器的故障，假如單獨(dú)判斷故障問(wèn)題會(huì)使得工作難度較高，此時(shí)可采取替換法，將新的風(fēng)向傳感器對(duì)現(xiàn)有的儀器進(jìn)行替代，假如此時(shí)故障問(wèn)題便能夠及時(shí)得到有效解決，便可以診斷為風(fēng)傳感器故障，應(yīng)該第一時(shí)間及時(shí)安排專業(yè)的技術(shù)保障人員進(jìn)行維修或者更換器件。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)的開展對(duì)于新型自動(dòng)氣象站的依賴性較強(qiáng)，一旦發(fā)生任何故障問(wèn)題，均會(huì)影響到氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)的順利開展。因此，各級(jí)氣象臺(tái)站工作人都應(yīng)加強(qiáng)新型自動(dòng)氣象站結(jié)構(gòu)特征、日常管理、日常維系維護(hù)知識(shí)與技術(shù)的學(xué)習(xí)，不斷增強(qiáng)應(yīng)急處理能力，確保自動(dòng)氣象站的可靠運(yùn)行。