自动气象站的使用维护技巧

摘 要：自动气象站通过Argos和全球电信系统实现数据的存储和实时传递。传统自动气象站主要通过挂在供电网络和通讯网络中进行工作运转和数据传播，但是当前最新自动气象站已经可以通过太阳能、风能进行自主发电供电，通过无线网络进行数据传递。新郑市位于河南省中部，该地区属于暖温带大陆性季风气候，当地气象局在自动气象站的应用研究领域进行了长期的探索和研究，本文结合新郑市气象局在自动气象站使用方面的现状，系统阐述自动气象站工作原理、硬件及软件使用技巧，进而分析自动气象站的使用维护技巧。

关键词：自动气象站，原理，使用维护，新郑市，分析

中图分类号：P415.12 文献标识码：A

前言

自动气象站自问世就获得了气象行业的青睐，因其可以在任何艰苦条件下进行连续作业，且无需人力值守，极大的扩展了气象数据采集的地域范围，为实现恶劣气候地区的气象因素连续性采集创造了技术条件，从而为研究恶劣气候变化规律提供了新的有效途径。因此，对自动气象站技术进行深入的研究有助于推动气象领域的发展，扩展气象服务范围，不断积累气象研究数据，为实现新的技术突破奠定坚实基础。本文通过阐述自动气象站工作原理、实际应用中的使用和维护技巧，并结合新郑市应用实际情况，分析自动气象站的使用维护技巧及发展前景。

1 自动气象站工作原理

自动气象站主要包括输入设备、计算设备、存储设备和输出设备。输入设备即传感器，传感器通过分类采集气象要素，将数据进行线性处理后转换成要素量，实现数据采集及传递；计算设备为微处理器，主要负责自动气象站的整体运行控制，以及采集后数据的处理计算工作，计算设备与输入设备接口全部采用RS232标准通信口，以实现可替代设备的零间断更迭；存储设备即计算机硬盘，将数据转换成二进制后进行压缩存储，即节省了空间，也增加了数据的保存年限。输出设备主要有2种，站内的即时显示及打印设备，包括打印机和计算机显示屏；定向数据资料传递设备，通过无线电或有线网络将结果传递至中央控制站，主要为网络信号发射器及固定网络适配器。

2 自动气象站使用维护技巧

自动气象站主要由硬件设备和软件系统组成，硬件设备包括各类气象因素采集装置、计算机硬件、打印机、网络以及其它辅助设施；软件主要是进行自动化控制的气象监测系统。针对不同设备的特点，其使用过程中的注意要点及维护方式也各不相同，以下从2个方面进行介绍。

2.1 硬件使用方法

2.1.1 通讯设施

地方自动气象站与中央控制站之间主要通过网络进行数据交换和远程控制，当网络无法连接时，监控显示屏将呈现红色。具体的故障排查和修复方式为：查看通讯接口是否正常，是否存在破损或松动现象；查看主机的网络参数设定是否标准；进行发射天线的检查和SIM卡的常规检查；进行串口故障排查，避免串口导致硬件设备不兼容；此外，DT串口故障可以通过电脑连接检查DT是否能够正常工作，如果不能继续使用则需更换DT。

2.1.2 传感器

自动气象站的传感器主要由4个方面组成，依次为风速、风向、温度和雨量。中央控制系统对地方自动气象站的控制就是通过这4个气象因素确定当地气候情况。本文以雨量不计数的质量控制为例，进行详细的操作讲解。

2.1.2.1 雨量不计数时的故障排除方式

定期检查雨量筒是否畅通，翻斗的位置是否在固定位置上，翻动时是否正常；测试干簧管主要通过翻斗磁铁对干簧管进行控制，利用万用表的电阻档进行电阻测定，如果显示开路，则干簧管已经缺失了。当检查雨量传感器完毕后，将采集器的雨量线卸下并短路其中的一段，另一端用来判断雨量线在万用表的测量下是否显示开路。通过以上检测，可以推测出采集器不计数是否是因为计数通道发生了问题。

2.1.2.2 雨量偏差时的故障排除方式

当雨量偏差超过4%时，就应立即对雨量器进行校准。主要通过旋转调整螺丝来改变雨量误差，并通过注水试验检验修正后的误差，直至数据误差降低到雨量统计标准规定的允许范围内，最后将设备重新安装完好。

对于风速数据失真、风向检测误差大和温度感应误差大的问题，采取相应的步骤，逐点进行设备故障排查，确保无遗漏、无隐患，排除事故后保证系统可一次性恢复运行，对设备的养护要重在预防，正规的操作和日常的定期维护有助于降低设备的故障率，提高设备使用年限，提高自动气象站的服务周期。

2.1.3 防雷板损坏但是传感器正常的处理措施

具体的控制方式为：通过短路接法将防雷通道绕过去，如果此时故障不再出现，就可以断定是当时的计算有问题；检查防雷板是否出现了问题，如短路法等；当出现单独安全故障后，应对出现故障部位进行短路，然后进行修改；如果已经确认故障，则检查输出电压是否存在问题；输出电压正常时，则检查电源板是否需要更换变压器；电源发横故障时，更换电源或蓄电池。

2.2 软件使用方法

当前的自动气象监测站主要采用的系统为地面气象观测综合监测预警分析处理系统（即CAWSAnyWhere），此系统主要通过平台进行大范围或小面积的区域数据收集和管理、分析。系统主要由数据控制中心和数据分析应用端口组成，数据控制中心负责数据的采集、传递和存储，数据分析端口主要通过对数据进行专业分析得出目标值，并进行数据传递或输出。因此，该系统使用和管理人员必须熟练掌握各项功能和参数的调整方式，对系统进行日常维护，使得自动气象站的运行能够保持连续。

3 结语

虽然当前自动气象站的科技水平已经达到了非常高的位置，各项技术在应用中也得以不断完善，自动气象站的应用领域不断扩大，其实际应用效果也在不断的提升，为我国气象事业的发展做出巨大的贡献。但是依然需要清醒的认识到，当前自动气象站的各项技术还存在一定的提升空间，如采集数据精度可以继续提升，设备的更换率略高，计算机系统存在死机或中毒的危险过大，长期连续作业控制系统的降温设施降温效果不够理想等，因此需要气象技术人员继续探索更为行之有效的手段对自动气象站进行改进和优化，为促进气象产业发展做出应用的贡献。

参考文献

[1] 李亚男，许孟会.浅谈自动气象站报表预审[A].第26届中国气象学会年会第三届气象综合探测技术研讨会分会场论文集[C].2009.

[2] 胡玉峰.自动气象站原理与测量方法[M].北京：气象出版社，2004.

作者简介：陈金英（1978-），女，汉族，河南汝州市人，本科学历，工程师。从事测报、预报、农气工作。