自动气象站故障分析与维护

摘 要：本文在研究总结自动气象站的传感特点、采集原理、传输方式等的基础上，结合日常维护中遇到的典型案例并收集其他台站在自动气象站维护过程中的有用经验，对自动气象站的故障分析排查、日常维护、维修工作的一些基本方式分气象要素作一梳理、归纳，着重讲述温度、气压、地温、雨量等故障易发环节，并以流程图形式进行总结，形成自动气象站故障排查、解决的框图思路。

关键词：自动气象站；维护；故障分析

中图分类号：P415.1 文献标识码：A

1 自动气象站实时维护重要性日益凸显

自普及自动气象站仪器采集气象要素数据以来，其较人工观测获取的数据更加便捷，气象要素观测的代表性、准确性和及时性都有所提高，不但减轻了测报工作人员的工作量，且更能反映大气近地面层的真实状况。同时，由于自动站故障发生的不可预知性以及气象业务对自动站数据时效性的较高要求，尤其在取消传统的天气加密报发报方式而改为整点小时数据质量控制以后，自动站故障的应急排查和及时处理便显得尤为重要。

2 一些自动气象站典型故障排查、处理案例及流程化整理

2.1 自动站故障多发环节梳理

自动气象站一般由各要素传感器、采集器、外部信号传输设备和电源等4个主要部分构成，在日常工作中，故障多发生于诸如雨量故障、地温故障、风故障还有采集器故障等。

以郧县自动气象站为例，自投入使用以来，从统计数据可以看出，自投入使用以来故障雨量故障在所有硬件故障中占到了40%的比重，同时还有诸如地温、风等故障也都占据很大的比重。如图1所示。

图1 郧县气象站故障类型占比

为更好地对故障排查方法加以说明，本文将分要素、环节来梳理自动气象站故障排查方法、流程，主要涉及的是硬件方面。

2.2 温度故障排查

如图2所示，自动气象站温度采集部分出现故障较常见。当前自动站主要采用铂电阻温度传感器，在实际的使用过程中，温度值常会出现异常数据，而且出现异常现象的时间没有规律性，有时是仅一天中的某时段出现异常，有时是连续几天皆出现异常。还表现为某站的温度值比周边站异常偏高或偏低。

2.3 气压故障排查

气压故障出现几率较少，一般为气压值缺测或气压值不稳定。如图3所示。

2.4 地温故障排查

如图4所示，地温传感器分为地面地温传感器、浅层地温传感器和深层地温传感器，尤其是浅层地温传感器最容易出现故障。由于浅层地温传感器直接埋入土中，长期受土壤的腐蚀，难免会生锈，影响测量精度，有时出现地温逐渐偏高或偏低，而无野值出现，所以很难发现，只有经过一段时间的对比才能察觉。另外，疏松地温场也容易造成地面或浅层地温传感器采集数据的不正常，因为地温场疏松后土质松软造成地面和5cm地温传感器温度偏高，还有在疏松地温场的过程中有可能碰到地面温度传感器或浅层地温传感器，造成数据的不规律。在雨季应增加地温传感器的维护和巡视，并定期检查各处外露电缆有无破损，浅层支架是否与地面齐平，地面温度传感器是否半露半埋，特别是大风、雨后观察土壤是否出现板结，随时保证地温传感器符合规范要求。

2.5 雨量故障排查

如图5所示，雨量传感器故障主要分为漏斗堵塞和翻斗故障2种情况。

3 结语

为了让自动站系统工作正常，延长寿命，出避免认为原因造成故障，影响运行外，要严格按照要求做好维护工作，定期检查系统交流输入指示灯、直流输出指示灯、充电指示灯和错误指示灯是否正常；每年定期检查电缆是否损伤老化，检查电缆与采集器及传感器连接是否有松动现象，定期打开采集器，检查地步进线孔是否密封，并清除进入空隙的杂物，随着自动气象站业务的运行，会有更多的故障和问题出现，要求业务工作人员在工作中不断积累探索经验，提高对运行中出现的各种问题的应急处理和传输，真正实现自动气象站的优势和价值。

参考文献

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