新型自动气象站的常见故障分析及质量控制

周明山张德有

摘要：本文主要根据宁夏中卫市兴仁气象站新型自动气象站运行实际，重点对新型自动气象站常见故障进行分析，并给出了相应的处理方式，最后提出了几点新型自动气象站运行质量控制的对策，以供相关人士参考。

关键词：新型自动气象站；常见故障；分析；质量控制

引言

近年来，随着我国气象事业的迅猛发展，各级气象部门均开始使用新型自动气象站开展地面气象测报业务。中卫市兴仁气象站自新型自动气象站运行以来，整个气象测报过程基本上实现了自动化操作，获取的气象数据也更为准确完整，在很大程度上提高了地面气象观测工作效率。然而，新型自动气象站在长期运行中，有些测报设备也会受到各类因素的影响而出现故障问题，对地面气象测报质量造成不利影响。因此，加强新型自动气象站常见故障分析及质量控制保障就显得至关重要，其对于促进地面气象观测业务的顺利开展具有重要意义。

1.新型自动气象站常见故障分析

1.1采集系统故障分析

1.1.1采集单元故障

新型自动气象站采集单元出现故障通常体现在：气象要素数据不能正常卸载至业务计算机，整点观测数据资料丢失；监控软件不能正常使用；气象要素数据缺测或者存在乱码现象。通过对这些状况产生的原因分析可知，雷击出现时常常会导致采集器主板、采集单元或者控制面板发生不同程度的损坏，亦或是电磁干扰导致采集数据失败。这个时候，工作人员可以认真查看通信软件的参数设置情况，手动方式对数据进行卸载，对采集器做复位操作，观察采集器指示灯的闪烁间隔情况，对交流输入灯以及直流输出等状况进行认真检查；假如二者均为正常状态，则极有可能采集单元发生了故障，可以及时维修或者重新更换。

1.1.2通道防雷板故障

一般来说，通道防雷板常见故障体现在：所观测到的部分气象要素数据存在异常。产生该类故障的原因主要包括：雷电袭击致使采集器通信板烧毁，防雷管受到损坏，又或者是防雷板被击穿。为了及时查找出故障点，工作人员此时需要通过万用表的电阻档对各通道的连接状态进行测量，检查上下各个通道以及同其他通道之间的连通状况，假如上下不通或者与别的通道保持相通，则很有可能是防雷板受到损坏，需要及时维修或者对防雷板进行重新更换。

1.2雨量传感器故障

在新型自动气象站运行中，一旦雨量传感器发生故障问题，主要体现在：所观测到的降水量数据出现缺测或者异常情况。例如漏斗出现堵塞易形成滞后降水，应及时找出故障点并清除干净漏斗内残存的杂物，确保传感器漏斗的通畅度；还有传感器翻斗翻动过程不够灵活，促使降水量数值偏小；翻斗致使降水量数值过大；针对这些故障问题，工作人员均应第一时间对翻斗加以校准，对定位螺钉进行调整，确保漏斗能够正常翻转，亦或直接更换雨量传感器。

1.3气压传感器故障

在新型自动气象站运行中，若气压传感器气压值起伏不定，应该认真观察气压传感器的接线状态，以排除外界的影响。同时，还应认真观察通气口内是否有异物堵塞，假如上述检查都没有出现异常，那么便需更换新的传感器。若气象要素数据存在缺测的现象，则需认真查看采集器面板，观察其是否有数据正常显示，观察通电电源有无异常。若供电电压无异常，而采集器面板无数值显示，就表明气压传感器存在故障问题，需要换新的传感器。

1.4风向风速传感器故障

若风向传感器指北针与正北方向发生偏离，常常会对风向数据的准确性造成不利影响，工作人员应第一时间进行调整；风向风速传感器在全天候不间断运行过程中，轴承很容易出现不同程度的磨损，致使转动阻力增加，转动不灵活或者启动风速偏大，所测出的静风天气显著增加，同时风速数据要比实际值偏小；假如风杯转动出现异常，则可能是风杯组件紧固件松脱不到位所引起的，应第一时间对传感器做紧固维护或者对传感器进行重新更换；冬季发生冻雨天气，温度显著下降，传感器的风向标以及风杯均会被冻结，测出的风向风速数据存在异常，观测人员应第一时间对冻结的传感器进行有效处理；夏季雷雨天气结束后，若观测数据存在异常，应查看传感器是否被雷电击中，并及时更换被雷击损坏的传感器。

1.5温湿度传感器故障

在新型自动气象站运行过程中，若对温湿度数据进行观测时出现故障问题，应对各个区域的界限进行认真检查，观察起是否存在虚焊现象；假如湿度数据异常，应检查湿度传感器的全部接地屏蔽是否接触良好；假如湿度传感器上没有湿度数据，可以输入对应的命令查看原始数据，假如不存在，应对湿度传感器进行认真检查，湿度传感器输出数据时通常借助于模拟信号，电压值通常处于0~1V范围内，对应的湿度值处于0~100%范围内。通过万用表测量湿度传感器的输出端同大地之间的电压，假如电压值没有处于0~1V范围内，则意味着湿度传感器存在故障，重新更换即可。假如在观测中，所有的地温同时没有数据显示，那么极有可能是分采集器、总线，亦或供电故障问题，应该对传感器全面检修；假如为单个地温异常或者没有数据显示，则极有可能为温度传感器故障，应及时更换。

2.新型自动气象站运行质量控制的对策

2.1加强新型自动站设备的维护管理

由于新型自动气象站设备的长期运行，难免会受到不同程度的损坏，而影响到新型自动气象站运行质量。因此，观测人员平时应加强新型自动气象站的日常维护管理工作。采集器作为新型自动气象站的核心设备，应将其装设在通风条件较好的环境中，避免阳光直接照射以及电磁干扰，同时严禁在采集器上放置其他物品。在日常巡检的过程中，不但应认真检查采集器指示灯闪烁情况、线路连接状态、雷电防护装置的性能，还应使用毛刷对采集器上的灰尘进行清理，确保采集器的完好性和洁净性。对于雨量传感器，应定期清洁各个部件的树叶、灰尘等杂质，在清洁维护不要用手直接触摸翻斗和漏斗的内壁，避免其粘上污渍而对雨量的计量产生不利影响，还要保证干簧管性能的良好性。针对气压传感器，日常应避免阳光直接照射或者气流影响，需要始终确保静压气孔口的通畅性；针对风向风速传感器，平时应经常检查风杯以及风向标的转动状态，应确保其转动的灵活性以及平稳度，一旦发生异常情况应及时进行处理，每年至少需要对风传感器清洁维护一次，做好传感器轴承的清洗，检查并校准风向标的指北方位；针对温湿度传感器，在维护管理中，严禁将温湿度传感器拿出百叶箱，还应定期清洁维护，确保新型自动气象站测报仪器的完好性以及可用性，进而提升新型自动气象站运行质量。

2.2强化新型自动气象站的监控管理

气象部门不断健全气象台站监控平台，观测人员则应将地面气象观测业务平台监控管理工作做好。尤其应该实时监测各类气象要素观测数据，第一时间发现自动气象站观测设备故障、网络通讯故障以及观测数据异常等各类故障问题，在进行认真科学分析之后，给出有效的处理对策。对于特别棘手且短时间内无法合理解决的问题，应及时反映给上级部门安排专业技术人员前来解决，确保新型自动气象站的正常使用，不断提高测报业务质量。

3.结语

总之，新型自动气象站的运行在给地面气象观测业务带来便捷、高效的同时，也会发生不同程度的故障问题。对于测报人员而言，应加强测报业务知识以及操作技能的学习加强学习以及培训，掌握新型自动气象站观测设备的工作原理、操作流程以及维护管理等知识，不断增强测报技术保障水平，尽量减少新型自动站故障的发生频率，确保新型自动气象站能够长期稳定运行，以获取更为精准可靠的测报资料。

参考文献：

[1]包宗坤.新型自动气象站的常见故障及日常维护[J].山东工业技术,2016(13).

[2]于永涛，曹海维，李栋.新型自动气象站的故障判断及质量控制对策[J].北京农业,2014(36).

作者简介：周明山（1968-），男，汉，宁夏中宁县人，本科，工程师，从事气象地面观测工作、台站管理工作。