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摘要:自气象部门使用自动气象站以来,其对中小尺度天气系统的监测能力和短时灾害性天气的预报水平均得到了增强。自动气象站在增强气象要素数据的准确性和精度方面有很大的优点,促进了现代化气象事业的顺利开展,同时还降低了业务人员的工作量,增强了地面气象测报工作效率。本文分析了自動站常见故障,并找出相关的应对措施,最后给出了几点自动气象站日常维护,对于排除和维护自动气象站故障,降低故障出现具有十分重要的作用。
关键词:自动气象站;常见故障;应对措施;日常维护
引言
随着气象现代化建设进程不断加快,自动气象站在各级台站中得到了广泛应用,因自动气象站是由许多灵敏元件组成,对外界气象要素变化的反应极为敏感,稍有不慎就会出现异常数据,因此应增强对自动气象站常见故障的分析和处理能力,做好自动气象站的日常维护管理,确保地面气象观测工作可以顺利开展。
1.自动站常见故障及应对措施
1.1采集器故障
采集器是自动站探测和处理气象要素数据的基础,一旦采集器故障,就会对整个自动站运行产生影响。采集器故障可能是采集器参数设置错误、线路连接异常等引起的,工作人员应逐一查看线路连接、传输设备工作、采集器指示灯等情况,若这些均正常,应对采集器内线路、零件、串口隔离器进行查看,在发现问题后找出原因并处理;若这些零件均正常,可对采集器进行更换。
1.2风传感器故障
在自动站运行中,若风向风速观测数据异常,可重新启动计算机和采集器,若异常数据仍旧存在,则可能是以下问题引起的:①数据传输线路故障。其表现形式是,风向标在大风天气下转动正常,但采集器却采集不到风向风速数据或采集到的数据与实际值之间有很大偏差。此时可以利用万用表测量风传感器工作电压,若测出的电压值为12V,则说明是风传感器故障,可重新更换;反之,则说明风传感器正常,可能是电压过低或过高使得传感器输入异常,可对电压进行调整。②风传感器污染。风传感器长期裸露在空气中,极易受到空气微生物的影响,或天气变化中会引起氧化反应、生锈或松动等。尤其是冻雨天气的出现会损害风传感器,甚至是影响风传感器的感知度,进而造成观测数据异常。在复杂天气出现时,工作人员应对风向风速传感器进行实时查看,若观测数据异常,应做好维修维护,避免对整个观测质量产生影响。
1.3气压传感器故障
气压传感器故障后会造成气压数据异常,其原因主要有:①气压通气口受阻。若气压传感器通气口通畅度不佳,空气很难正常流通,使得气压值与实际值之间存在偏差。在发现气压数据异常后,应对近期观测数据进行查看,以做出准确判断,并及时清除通气口内的异物;若异物清除后的气压数据仍旧异常,应对气压传感器进行更换。②电压过大。自动气象站运行中电源维持时间较短,此时需要使用到外接电源。实际上,外接电源大都是交流电,若电压过大会出现磁场,进而影响观测仪器的正常运行。该问题需要引起观测和保障人员的高度关注,找出规律,以提升气压数据的准确性。
1.4温湿度传感器故障
在实际的地面气象观测中,若温度数据异常,可以使用万用表对温度传感器的4根线缆进行测量,将短路的2根线缆记为一组,之后分别测量1与2或3与4之间的电阻值,记为R1,该数值在110Ω左右,随后测量1与3或2与4之间的电阻值,记录为R2,该数值相对较小,计算R=R1-R2,并根据公式T=(R-100)/0.385,求取温度值,将该值与标准值进行比对,若两者误差较大,则说明是温度传感器故障,重新更换即可,反之,则可能是采集器通道故障或其他原因引起的。若湿度数据异常,可使用万用表测量湿度传感器的直流电压,正常情况下的电压值在0~1V之间,对应的湿度数值则在0~100%之间;若测出的电压值不在正常范围内,则说明是湿度传感器故障,重新更换即可。若相对湿度值居高不下,可能是防护罩内的滤纸受潮,内部湿度较大,可将滤纸取下晒干。为了保证温湿度传感器可以正常工作,应每间隔半年更换一次防护罩。
1.5雨量传感器故障
自动站雨量传感器故障会造成降水量数据异常或缺测,常见故障包括有雨量传感器漏斗堵塞引发滞后降水,应及时发现并清除漏斗内的杂物、尘埃等,保证漏斗的畅通性;翻斗翻动灵活性水平下降使得降水量数据比实际值小或频繁翻动翻斗使得降水量数据偏大,应及时校准翻斗,调整定位螺钉,保证翻斗翻转正常,或者是对雨量传感器进行更换。若出现降水天气却没有降水记录,可能是干簧管或数据线破损引起的,可重新更换干簧管或线缆;若无降水天气却有降水量记录,可能是线缆或接头短路造成的,应找出问题原因。
2、自动气象站日常维护
2.1采集器日常维护
每天要检查采集器与计算机或外接盒间的连接情况,将采集器上的灰尘及时用毛刷或干净毛巾清除干净,禁止在带电的情况下打开采集器机箱。定期检查采集器数据能否正常显示,做好异常数据的复位操作,若异常数据仍旧存在,可以将采集器内的数据清除,并重新启动。
2.2风传感器的日常维护
由于空气内有较多灰尘,会降低方向标和风杯转动的灵活性水平,应将风传感器日常维护工作做好。每年要对风传感器至少进行一次维护,将风传感器轴承内的灰尘清理干净;不定时检查风杯、风向标的灵活性和平稳度;大风天气结束后应检查风向标的指北方向;在沙尘、雾霾等污染天气出现时将转动部件与静止部件间的污垢清除干净;应在密封条件下清洗滚动轴承,为避免损坏仪器,禁止取下防尘盖。
2.3气压传感器日常维护
在未出厂前,气压传感器就已经安装在了机箱内,为了防止较大气流对气压传感器性能产生影响,应将机箱门轻轻打开。始终保证静压气孔的通畅性水平,避免杂物、灰尘、异物将其堵塞。在对气压传感器进行更换或安装之前,应将电源切断,防止因大的气压波动对气压数据准确性产生影响,同时还要对气压传感器供电电压进行测量。
2.4温湿度传感器日常维护
应使用毛刷定期清洁温湿度传感器的保护罩和滤纸,轻轻刷洗保护罩表面;滤纸清洗时,应选择清水漂洗并晾干,或者直接对滤纸进行更换。
2.5雨量传感器日常维护
每年定期一次检查翻斗雨量传感器,检查小虫、沙尘、树叶是否出现在滤网上,并及时清除,防止将承水口漏斗堵塞。夏季雨量筒内会出现蜘蛛网,不利于翻斗正常转动;在降水较少季节应对盛水器进行加盖处理,降雨天气出现前及时取走。
结论
因自动气象站需要长期不间断运行,业务人员需要面临各种各样的故障问题,判断和处理故障的复杂化水平更加突出,所以应加强业务学习和技能操作,对故障判断、维修维护基本思路和方法进行全面掌握,不断总结积累日常工作实践中遇到的问题和相应的处理办法,并对处理方法进行归类建档,便于日后故障排查和处理,增强自动站设备的故障处理能力。还要做好疑误数据的分析检查,将自动气象站日常维护工作做好,确保观测仪器设备可正常稳定的运行,避免自动气象站出现故障问题,进而获取到准确、有效、完整的气象资料。
参考文献
[1]王兵,张凤洲 . 自动站故障应急处理方法[J]. 现代农业科技,2012:35-36.
[2]毕崇炜,张德惠,于琳琳,等.自动气象站的日常故障判断与维护[J]. 农业技术与装备,2018:337(01).
作者简介:刘向春,(1992-),女,汉族,江苏省盐城市人,本科学历,助教,从事研究方向或职业:专任教师。
关键词:自动气象站;常见故障;应对措施;日常维护
引言
随着气象现代化建设进程不断加快,自动气象站在各级台站中得到了广泛应用,因自动气象站是由许多灵敏元件组成,对外界气象要素变化的反应极为敏感,稍有不慎就会出现异常数据,因此应增强对自动气象站常见故障的分析和处理能力,做好自动气象站的日常维护管理,确保地面气象观测工作可以顺利开展。
1.自动站常见故障及应对措施
1.1采集器故障
采集器是自动站探测和处理气象要素数据的基础,一旦采集器故障,就会对整个自动站运行产生影响。采集器故障可能是采集器参数设置错误、线路连接异常等引起的,工作人员应逐一查看线路连接、传输设备工作、采集器指示灯等情况,若这些均正常,应对采集器内线路、零件、串口隔离器进行查看,在发现问题后找出原因并处理;若这些零件均正常,可对采集器进行更换。
1.2风传感器故障
在自动站运行中,若风向风速观测数据异常,可重新启动计算机和采集器,若异常数据仍旧存在,则可能是以下问题引起的:①数据传输线路故障。其表现形式是,风向标在大风天气下转动正常,但采集器却采集不到风向风速数据或采集到的数据与实际值之间有很大偏差。此时可以利用万用表测量风传感器工作电压,若测出的电压值为12V,则说明是风传感器故障,可重新更换;反之,则说明风传感器正常,可能是电压过低或过高使得传感器输入异常,可对电压进行调整。②风传感器污染。风传感器长期裸露在空气中,极易受到空气微生物的影响,或天气变化中会引起氧化反应、生锈或松动等。尤其是冻雨天气的出现会损害风传感器,甚至是影响风传感器的感知度,进而造成观测数据异常。在复杂天气出现时,工作人员应对风向风速传感器进行实时查看,若观测数据异常,应做好维修维护,避免对整个观测质量产生影响。
1.3气压传感器故障
气压传感器故障后会造成气压数据异常,其原因主要有:①气压通气口受阻。若气压传感器通气口通畅度不佳,空气很难正常流通,使得气压值与实际值之间存在偏差。在发现气压数据异常后,应对近期观测数据进行查看,以做出准确判断,并及时清除通气口内的异物;若异物清除后的气压数据仍旧异常,应对气压传感器进行更换。②电压过大。自动气象站运行中电源维持时间较短,此时需要使用到外接电源。实际上,外接电源大都是交流电,若电压过大会出现磁场,进而影响观测仪器的正常运行。该问题需要引起观测和保障人员的高度关注,找出规律,以提升气压数据的准确性。
1.4温湿度传感器故障
在实际的地面气象观测中,若温度数据异常,可以使用万用表对温度传感器的4根线缆进行测量,将短路的2根线缆记为一组,之后分别测量1与2或3与4之间的电阻值,记为R1,该数值在110Ω左右,随后测量1与3或2与4之间的电阻值,记录为R2,该数值相对较小,计算R=R1-R2,并根据公式T=(R-100)/0.385,求取温度值,将该值与标准值进行比对,若两者误差较大,则说明是温度传感器故障,重新更换即可,反之,则可能是采集器通道故障或其他原因引起的。若湿度数据异常,可使用万用表测量湿度传感器的直流电压,正常情况下的电压值在0~1V之间,对应的湿度数值则在0~100%之间;若测出的电压值不在正常范围内,则说明是湿度传感器故障,重新更换即可。若相对湿度值居高不下,可能是防护罩内的滤纸受潮,内部湿度较大,可将滤纸取下晒干。为了保证温湿度传感器可以正常工作,应每间隔半年更换一次防护罩。
1.5雨量传感器故障
自动站雨量传感器故障会造成降水量数据异常或缺测,常见故障包括有雨量传感器漏斗堵塞引发滞后降水,应及时发现并清除漏斗内的杂物、尘埃等,保证漏斗的畅通性;翻斗翻动灵活性水平下降使得降水量数据比实际值小或频繁翻动翻斗使得降水量数据偏大,应及时校准翻斗,调整定位螺钉,保证翻斗翻转正常,或者是对雨量传感器进行更换。若出现降水天气却没有降水记录,可能是干簧管或数据线破损引起的,可重新更换干簧管或线缆;若无降水天气却有降水量记录,可能是线缆或接头短路造成的,应找出问题原因。
2、自动气象站日常维护
2.1采集器日常维护
每天要检查采集器与计算机或外接盒间的连接情况,将采集器上的灰尘及时用毛刷或干净毛巾清除干净,禁止在带电的情况下打开采集器机箱。定期检查采集器数据能否正常显示,做好异常数据的复位操作,若异常数据仍旧存在,可以将采集器内的数据清除,并重新启动。
2.2风传感器的日常维护
由于空气内有较多灰尘,会降低方向标和风杯转动的灵活性水平,应将风传感器日常维护工作做好。每年要对风传感器至少进行一次维护,将风传感器轴承内的灰尘清理干净;不定时检查风杯、风向标的灵活性和平稳度;大风天气结束后应检查风向标的指北方向;在沙尘、雾霾等污染天气出现时将转动部件与静止部件间的污垢清除干净;应在密封条件下清洗滚动轴承,为避免损坏仪器,禁止取下防尘盖。
2.3气压传感器日常维护
在未出厂前,气压传感器就已经安装在了机箱内,为了防止较大气流对气压传感器性能产生影响,应将机箱门轻轻打开。始终保证静压气孔的通畅性水平,避免杂物、灰尘、异物将其堵塞。在对气压传感器进行更换或安装之前,应将电源切断,防止因大的气压波动对气压数据准确性产生影响,同时还要对气压传感器供电电压进行测量。
2.4温湿度传感器日常维护
应使用毛刷定期清洁温湿度传感器的保护罩和滤纸,轻轻刷洗保护罩表面;滤纸清洗时,应选择清水漂洗并晾干,或者直接对滤纸进行更换。
2.5雨量传感器日常维护
每年定期一次检查翻斗雨量传感器,检查小虫、沙尘、树叶是否出现在滤网上,并及时清除,防止将承水口漏斗堵塞。夏季雨量筒内会出现蜘蛛网,不利于翻斗正常转动;在降水较少季节应对盛水器进行加盖处理,降雨天气出现前及时取走。
结论
因自动气象站需要长期不间断运行,业务人员需要面临各种各样的故障问题,判断和处理故障的复杂化水平更加突出,所以应加强业务学习和技能操作,对故障判断、维修维护基本思路和方法进行全面掌握,不断总结积累日常工作实践中遇到的问题和相应的处理办法,并对处理方法进行归类建档,便于日后故障排查和处理,增强自动站设备的故障处理能力。还要做好疑误数据的分析检查,将自动气象站日常维护工作做好,确保观测仪器设备可正常稳定的运行,避免自动气象站出现故障问题,进而获取到准确、有效、完整的气象资料。
参考文献
[1]王兵,张凤洲 . 自动站故障应急处理方法[J]. 现代农业科技,2012:35-36.
[2]毕崇炜,张德惠,于琳琳,等.自动气象站的日常故障判断与维护[J]. 农业技术与装备,2018:337(01).
作者简介:刘向春,(1992-),女,汉族,江苏省盐城市人,本科学历,助教,从事研究方向或职业:专任教师。