无人自动气象站建设中的若干注意事项

摘 要：通过对无人自动气象站建设过程中遇到的选址、仪器选用以及运行维护管理等注意事项进行分析探讨，对于及时有效收集气象要素值、提高气象观测和气候资源调查等充分发挥无人自动气象站重要作用有重大意义。

关键词：无人自动气象站；选址；仪器选用；维护管理

中图分类号：P4 文献标识码：A

引言

青海省境内地形复杂多样从而形成了青海省独具特色的高原大陆性气候，降水少、温差大、日照时间长，且气象灾害出现频率高，主要有干旱、冰雹、霜冻、雪灾和大风，因此加强区域气象观测站点建设是提高天气监测能力和气候变化规律的前提，然而对于复杂地形尤其像环境恶劣的青藏高原来说，道路不通、行程凶险使得这些无人值守自动气象站建站困难重重，除了站址选择要满足观测要求外，还要保障有电供应、通讯畅通、能定期进行维护检修等。近年来，随着科学技术的发展和应用，青海省气象部门逐渐建成了30个无人自动气象站，全部纳入国家级站网管理系列，有效改善了青海气象观测站点稀少、资料严重不足的局面以及天气预报、气候预测、气象服务和青臧高原大气科学研究信息条件，显著提高了青海省对气象灾害的监测能力，为全面提升该省综合观测体系奠定了基础。

1 无人自动气象站选址环境考察

无人自动气象站要在长时间无人值守的情况下运行，既可以在有电条件下正常工作，还要保证供电可能很不可靠或没有固定的供电电源条件下运行；畅通的通信条件也是自动站选址必须考虑的方面之一；对于恶劣天气多发地，无人自动气象站还应能承受防雷、防洪等气象灾害，做好防盗、防破坏等安全措施，因此在所有可预见条件下系统都能正常运行的建设费用和维护额外费用相对就较高，所以在进行无人自动气象站选址时，应详细分析气象和技术要求的重要性，做好相对环境考察，选择合适的站址。

如青藏铁路沿线冻土带自动观测站青海段内10个无人自动气象站站点分布在格尔木至拉萨段铁路沿线，海拔均在4000m以上，站点所处环境空气稀薄、气候寒冷，易发肺气肿、心脏病等高原性疾病，附近人烟稀少，站址可保持相对稳定，还可避免人为破坏造成观测数据丢失，无线通信环境测试信号稳定，站点四周环境不影响观测数据，周围没有致使传感器观测值出现异常变化的各种干扰源。

2 无人自动气象站仪器选用

无人气象站一般由传感器、变换器、数据处理装置、资料发送装置、电源等部分组成，整个系统由一部微机按事先编好的程序进行管理，其中变换器将传感器感应的气象参数转换成电压、电流、频率等电信号，数据处理装置则将这些电信号进行处理，再转换成对应的气象要素值，经过处理的气象要素数据按规定格式编排，经资料发送装置用有线或无线方式传给用户或存储在磁带上由用户定期回收；无人自动气象站通常采用蓄电池电源为其正常工作提供动力，并利用太阳能为蓄电池充电。无人自动站观测项目较一般气候站要少，除进行气温、相对湿度、雨量、气压、风向、风速等基本气象要素，经扩充后还可测量其他要素的气候观测外，也常用于气候资源调查，以弥补不便建立有人自动站的地方气象资料的欠缺。

截至2009年，青海省气象局共完成了青藏线、玉树藏族自治州、格尔木地区、海西蒙古族藏族自治州、海北藏族自治州、海东地区等30个无人自动气象站的建设，30个无人自动气象站均进行温度、湿度、气压、降水、风向、风速、地温（浅深层）等气象要素的自动连续观测，观测的实时数据直接传送到省级气象信息中心，由省级信息中心打包后发送至国家气象信息中心，同时进行全省气象部门内的实时共享。CAWS600型自动气象站是青海省无人自动气象站之一，是一个多用途、智能型的野外型无人值守气象站，可在极端环境下实现多种气象要素的自动监测、存储、处理和传输，环境空气温度适用于﹣50～﹢60℃、环境相对湿度0～100%RH、抗风强度达到75m/s，平均无故障时间超过500h，防雷性能好，雷击感应电压小于5kV，感应电流低于1700A、响应时间不超过1s，且抗腐蚀性强，所有外露部件均经过钝化、静电保护喷涂等防腐工艺处理；CAWS600型自动气象站采集系统采用先进的采集核心，具有极强的扩展性，可实现多要素观测项目任意组合观测，观测数据具有高精度和稳定性，系统能为正常运行提供多种供电方式，设备功耗低，其太阳能供电方式可应对连续阴雨恶劣天气，设备后期投资和维护费用较低，适用于青藏高原高寒地带。

3 无人自动站日常维护与管理

3.1 加强观测环境安全保护

由于无人自动站站点没有专人维护和监控设备，随时可能会出现的安全隐患加重了防范工作的难度性和繁杂性。要做好防盗、防损坏工作，为确保自动站硬件设施安全，要在其周围建设围栏，外悬挂警示牌，安装远程监控和报警装置，一旦被破坏可第一时间通知值班人员。

3.2 加强管理，责任到人

制定切实可行的制度、加强无人自动站监控管理是随时掌握自动站运行情况的必要工作，而且要做到责任到人、分工负责，每天值班期间把自动站运行情况和数据质量检查作为业务工作期间的一项重要内容，做好状态和数据的连续检查，出现故障或数据异常时应及时发现并记录，及时上报，争取在最短时间内派人前去排除，缩短故障处理时间。

3.3 坚持定期检查维护

根据无人自动站实际情况制定维护措施，定期全面检查维护各传感器、采集器等，及时清除掉温、湿传感器罩内灰尘、昆虫等，清理雨量传感器周围的杂草和雨量筒内异物和灰尘，观察风向风速杆的转动灵活和正常与否；各部位固定情况是否出现松动，以及电缆线、通讯线是否有断接或被鼠类咬断等情况；观测场周围障碍物高度和遮蔽角应符合规范要求，维护人员应定期去清除场内杂草和缠绕在围栏上的藤蔓，清理观测场周围蔓长的高杆作物和树木；保证太阳能电池板采光良好，如遇长时间连阴雨天气或太阳能电池板故障，要转化为蓄电池供电，注意蓄电池放电时间不能超出电池可承受的放电时间。

参考文献

[1] 胡本刚，关凤岐.无人自动气象站的安装和维护[J].科技创新导报，2010（21）：90.

作者简介：祁英华（1982-），女，蒙古族，大学本科学历，工程师，从事地面大气探测与气象设备建设安装维护工作。