关于自动气象站日常故障的维修维护措施的探讨

[摘 要]当自动气象站出现故障时，无法正常完成采集、计算、存储、显示、输出数据等功能。产生这类故障的原因较多，判断和排除比较困难。现对自动气象站日常维护中的常见问题进行总结，提高自动站故障处理能力。

[关键词]自动气象站；维修维护；原因分析

中图分类号：P415.12 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）29-0055-02

区域自动气象站是地面观测网的重要组成，可以动态、全面、准确地了解全区各地的雨情和汛情，在汛期能有效地统计降水、温度等，更有利于提高各级政府防汛决策的科学水平，同时也为科学防汛提供决策依据，在干旱季节，能够更科学地调度天气的作业成本，达到事半功倍的效果。

1 自动气象站维修维护的基本原则

1.1 先断电后维修。在确定故障原因后进行检修维护时，必须切要断开电源。由于自动气象站的采集器和存储设备等元器件均与电源相接，因此在维护时，必须注意安全。不可用湿手插、拔电源。假如不关闭电源，将对维护人员的人身安全或设备财产造成损害。

1.2 坚持检测维修逻辑性进行。在自动站出现故障时，要根据自动站的工作原理或者电原理进行分析，再依照故障的外在表现，按照逻辑规律，逐步推理，逐步排除，最后确定故障原因，有的放矢地解决问题。

1.3 故障排除科学有序。自动气象站由很多元器件组成。若进行全部分析，则容易因为逻辑顺序不清楚，而导致故障原因不好确定。尤其是当几种故障同时产生时，故障的排除更加复杂。当存在几个故障原因或者多个元器件同时发生故障时，要依据分解原则，将自动气象站分成不同的组织进行分析。

2 自动气象站故障判断及处理方法

2.1风向杯转速变慢、观测错误。如某站某日，风向、风速异常。经测量，作为风向、风速传感器激励源的信号2电缆V号线提供的+12V直流电源电压值不正常，进一步测量后发现供电系统输出直流电压低于10V，更换供电系统后故障排除。结论：本故障是由于供电系统充电器损坏，造成电池过度放电，而输出电压在采集器耐压范围内，还可运行但系统已不稳定。同时，低压报警板损坏（低压不报警）。 在处理过程中需要注意的是风速传感器是十分精密的仪器，由于大气中的杂物很多，当灰尘进入风向传感器时，会增加风向传感器的转动阻力。当阻力大到一定程度时，会导致风速观测值减小。严重的污染甚至会堵塞转动部件与静止部件之间的缝隙，若不及时清理污垢，将导致风速的转动变慢，造成观测值错误。假如风杯的轴承出现问题，会影响风杯的转速。倘若轴承磨损或者材料形变，应该及时更换。当油不足时，除了要清理、注油，还要更换轴承。在日常维护时，不要用力紧握风杯，应该用手握好保护帽。维护脆弱的部件时要轻拿轻放，尽量避免风杯的硬性。

2.2雨量传感器不自动翻转。自动站的雨水通过盛水器后，会经过滤斗进行过滤，最后流入翻斗。翻斗内的雨量达到一定雨量后，雨量翻斗会立刻翻转，倒空翻斗里的水。雨量传感器维护时，需要注意的事项很多。首先要关闭电源，拔掉电源电缆插头，不可带电维护和操作。在过滤网的维护时，要先松开底盘螺钉，然后再将外筒取下后拿掉过滤网，最后用清水将外筒冲洗干净。当雨量传感器出现故障时，应检查雨量传感器的干簧管是否损坏。此时先用万用表电阻档测量干簧管两端，翻转1次翻斗。假如万用表未出现跳变反应，代表干簧管已损坏，应立即更换。

2.3采集器显示各个气象要素正常，但无法从采集器得到数据。如某站某日，采集器不工作。经查供电系统直流电压指示正常，开采集器电源，电流表指示为零：采集器电源连接线正常，但输出电压为零；重接电流表头接线后，故障排除结论：电流表头串接于供电系统输出线路中（供电系统原理图见第四章），当其接线接触不良或表头损坏时会使直流输出线路处于开路状态。在处理过程中首先软件要初始化软件系统的参数，然后初始化自动站参数，这时软件通过串口向采集器发出命令，采集器收到命令后向计算机发出格式为}}字符串，软件根据返回的系统时间进行校对，这时进度条显示60%，如果成功，计算机会检查数据记录是否有缺失，如果没有，那么软件启动完成，如果有缺失，计算机会向采集器发出补收数据的命令，采集器就会将相应的数据传给计算机。采集器故障用RS232传输线将采集器和笔记本电脑相连接。

2.4单站数据上传时断时续或者无数据上传。此类故障主要是区域自动气象站点与中心站的无线通信连接时断时续，不稳定，时而在线，时而掉线。原因是移动网络信号偏弱，处理此类故障主要通过调整天线的位置和查看天线是否接触良好，如以上都没有问题，就需要联系当地移动通信部门加强该站周围基站信号强度。如果单站长时间无数据上传，主要通过服务器软件web界面查看最后一次通信检测电池电压是否正常，如电压正常，则拨打该电话卡号码，看是否是欠费停机。若以上都良好，则需要去现场维修处理，主要维修内容包括采集器故障和宏电模块故障。对本站资料进行数据备份时，不仅要对AwsSource文件夹下原始数据作好备份，还要对Log文件夹，Syslib.mdb、Auxdata文件，DailyNote.mdb、SYNOP文件夹、BaseData文件夹、AWSNet-Back文件夹、Report File文件夹下的 所有文件做好备份，备份频率以每月3次为宜。文件备份之后还应对所有资料进行检查，以防备份不全。同时还可以按照资料年份和类别进行光盘备份，并用记号笔在光盘上写上资料类型，年份，以便查找。

2.5 UPS故障的处理。对UPS进行检修一定要心细，由于UPS具有逆变成市电的功能，维修时一定要注意安全。对于电池亏电比较好判断。如果UPS无法启动，多数是电池电量不足。可用万用表直接测量电池组的端电压，如果低于额定电压的60%，可以认为电池亏电。要注意空载和负荷时的区别，如果空载时电池电压比较高，一接负载电池电压就变得很低了，这同样是电池亏电。检修时可用一截小导线将启动继电器的端点短接，让UPS强行启动，这样做的同时充电电路就开始工作了。如果电池还能够继续充电的话，就表示这个电池可能还能使用，如果充了几小时电量还是没有增加或很快就又耗尽，则此电池需进行更换；如果出现UPS电池参数丢失，那么在设置参数之前需要进行一下准备工作，首先，把APCSU1000UXICH机器中随机带的串口线接好，一端接到UPS上，另一端接到电脑的串口上。然后打开UPS，再打开电脑。

2.6设备遭遇雷击，系统出现故障。例某站某日遭遇雷击，系统不能工作，经经查故障主要为供电系统直流电压输出为零，检查后发现直流保险管熔断；更换直流保险管后直流电压指示仍不正常，开供电系统机箱后测量发现交流正常时，充电器输出为0，电池电压低于5V，均已损坏；更换供电系统，开采集器，采集器不工作，检查发现直流保险管再次熔断；更换采集器，主控微机与采集器不能正常通讯；到电脑售后服务部维修电脑串口后重新连机，故障排除。故障处理分析结论为此次故障原因比较明显，由于雷击造成系统瘫痪。故障提醒工作人员在今后的工作中一定要严格依照操作程序操作，采集器不工作时先查电源；供电系统输出电压为0时的检查顺序为交流电、保险管、充电器输出、电池电压、电流表；保险丝熔断要找到原因后再恢复供电，以免造成更大的故障，不允许换用大容量的保险丝。

3 结束语

当自动站出现故障时，维护人员要掌握故障分析和判断的基本原则，按照一定的步骤进行排查，则可凭台站人员具备的基础知识和经验，对常见故障进行排除和处理。

参考文献

[1] 张立清，张洪卫.自动气象站仪器故障的分析处理[J].现代农业科技，2010（12）：23-24.

[2] 沈龙喜，高筱英.常见自动气象站运行故障及维修处理方案[J].科技资讯，2010（15）：27.

[3] 牛美芳，李爱莲，张莹焱.浅析DYYZⅡ型自动气象站常见故障及排除方法[J].价值工程，2010，29（12）：212.

[4] 赵忠杰.ZQZ-CⅡ型自动气象站故障及维护[J].沙漠与绿洲气象，2009（S1）：95-96.