浅谈恶劣环境自动气象站的仪器维护

摘 要：自动气象站主要由传感器、数据采集器、微机、电源、专用电缆和相关软件等组成，部分自动气象站高湿，多冰冻，多大风，强雷暴，对仪器造成影响。南岳从2003年自动站运行以来，传感器、采集器等经常出现故障，笔者对故障原因、解决办法进行了总结，为台站人员仪器维护保养提供参考。

关键词：自动气象站 故障 仪器维护

中图分类号：P415.12 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）07（a）-0224-01

1 自动气象站正常运行的基本保障

仪器出厂要严把质量关，其性能完全符合“地面气象观测遥测自动化功能需求书”标准，安装严格规范，确保电缆、分采集器电源插头与传感器、分采集器连接良好，并定期检查，防止个别要素缺测。防雷必须符合气象行业规定的防雷技术标准的要求；雷暴过后，检查DZZ4采集器电源空气开关，如果跳闸，应及时合上，防止时间长全部要素缺测。

2 恶劣环境自动气象站仪器维护要点

2.1 温湿度传感器的维护

由于温湿度传感器制作缺陷，在高湿多雾水的台站，雾水容易从上端缝隙流进温湿度传感器内部，造成数据异常，因此，应用防水胶带密封上端缝隙，另外取小号矿泉水瓶，在瓶口下7 cm处剪下截取上部，套在温湿度传感器中下部位，用防水胶布把矿泉水瓶口与感应器身绷紧，防止雾水流进传感器内。

检查发现感应器上有灰尘，应用软毛刷清除。

2.2 关于风传感器维护

2.2.1 安装之前

风速传感器安装之前一定要给轴承注入精密仪表油，方法是：拆下风速架或风向帽，将仪表油从传感器的上轴承处多次、少量、缓慢注入，然后装上风速架或风向帽，这样能延长轴承正常运转时间。因大风磨损，启动风速增大时，应更换风速传感器，对换下的风速传感器按上述方法注油，再倒转向下，转动轴承，用脱脂棉吸出残渣，注油...吸出残渣，如此重复多次，直到残渣清除为止，再注入精密仪表油，转动轴承摩擦声应很小，如摩擦声仍较大，则此风速传感器不能使用。

2.2.2 安装时

安装风速传感器时，切记只能一边顺时针旋转风横臂上的风速航空插头套环，一边推挤航空插头，直到连接牢固为止；如因操作不当把航空插头上两个接线脚扭脱了焊，风速会显示0.0，应把风横臂拆下来，重新把线焊好，装上后风速即可恢复正常。

2.2.3 安装避雷针

避雷针必须安装在风传感器横臂的中间，否则风向传感器格雷码盘容易遭雷击，造成风向错乱。

2.3 雨量传感器的维护

雨量传感器解冻后重新使用时，应按规范调试仪器使其采集正常，校准雨量测量精度。雨量传感器使用久了，一般雨量记录会偏大，原因是计数翻斗粘上污垢占据了计量翻斗的微量体积，使得实际雨量不到0.1 mm即翻动一次，相同雨量时记录增多。因此，每约2个月在无雨天气，应清洗传感器和检查雨量记录误差，方法是拆下外筒，把电源接线柱一个接头拧下或进入雨量维护状态，用脱脂棉醮洗洁精擦洗承水器、上翻斗、汇集漏斗、计量翻斗、计数翻斗，然后把清水缓缓倒入承水器，顺次清洗上翻斗、汇集漏斗、计量翻斗、计数翻斗等，重复导洗几遍即可，再检查雨量测量精度，超出误差重新调整，然后拧上电源接头，装上外筒。雨量传感器如因雷击不记录，可能干簧管两簧片吸合在一起，拧下外筒，拧下传感器的一个接线头，用手指轻轻敲击传感器支架，使簧片分离，把万用电表拨到电阻档，表笔分别触到两接线柱，人为翻动记数翻斗一次，若指针摆动，则表明干簧管恢复正常；把二芯电缆两个接头碰一下，看计算机是否有0.1的记录，若有，表明二芯电缆、采集器正常，否则，电缆或采集器故障，需更换或维修。若干簧管、二芯电缆、采集器正常，则拧上传感器接线头，人为翻动记数翻斗一次，看计算机是否有0.1的记录，若没有，则电缆接头与传感器接触不良，需用细砂布擦去锈迹再用螺母拧紧，即可恢复采集。

仪器每月至少定期检查一次，清除过滤网上的尘沙、小虫等以免堵塞管道，特别要注意保持节流管的畅通。

冰冻期长的地区，在初冰前将感应器的承水器口加盖，修改软件参数设置，不必收回室内，并拔掉电源。

2.4 蒸发传感器维护

正点后右键点击SMO监控软件左边菜单栏下方的蒸发传感器维护（选取、输入有关内容）再点“维护”清洗蒸发桶，加水没过了连通管时，从蒸发室内加水，以排出管内气泡及小虫、树叶，用网勺捞出小虫、树叶等，再沿着桶壁缓慢加水至规定部位（溢流孔以下3.5～6.5 cm）右键点击SMO软件蒸发传感器结束维护分钟蒸发水位稳定后，进入AWS业务软件的“自动观测”点击“蒸发水位”右边的“调整”，完成维护。清洗蒸发最好过了正点后进行40 min内做完。平时蒸发桶中有小虫、树叶等或水位超出规定范围，也应按上述流程进行舀水、捞杂物或加水维护。注意维护后的第一个小时蒸发量是否正常，如果异常，应按规定处理。

冰冻期长的台站，停用蒸发传感器，修改软件参数设置，舀尽蒸发桶内水，并加盖。

2.5 能见度仪维护

巡视能见度仪镜头脏污或镜筒前端有积冰时，正点后右键点击SMO监控软件左边菜单栏下方的能见度传感器维护（选取、输入有关内容）再点“维护”用眼镜清洁布擦拭能见度仪镜片或用工具清除镜筒前端积冰右键点击SMO软件能见度传感器结束维护。

因雷击等引起能见度数据异常，打开能见度仪电源箱，把蓄电池插头拔下再插上，空气开关关闭再开启，一般可恢复正常。

2.6 地温传感器维护

冰冻严重台站，地面雨凇积冰融化导致表层土膨胀，引起0～20 cm深地温传感器上移。因此，需用约35 cm长钢条垂直打入土中，用铜线把地温传感器框架或板条与钢条绑定。

2.7 蓄电池维护

每1～2个月或有雷暴时趁机关闭交流电源，给蓄电池放电约1 h，以延长蓄电池使用寿命。

3 结语

该文针对恶劣环境自动气象站维护工作进行了归纳总结，除了不可抗拒的因素外，为避免仪器故障的发生，台站业务人员平时应做好仪器维护。为适应恶劣环境，对仪器提出如下改进建议：一是制作密封性能良好的温湿度传感器，防止雾水流入内部；二是大风多，风速传感器使用1年左右，风速小（3 m/s）时风杯有时不转动，因此风杯轴承应采用耐磨的金属材料制作；三是严重冰冻时风杯容易冻坏，故建议用金属材料制作风杯和风标，增加风传感器融冰装置，以便抗冻压和增强传热融冰效果。

参考文献

[1] 宗曼晔，王晓辉，杨志彪，等.地面气象观测规范[M].北京：气象出版社，2003：5-103.

[2] 黄慕亚，赵仲茂，张秀兰，等.浅谈自动气象站的日常维护[J].气象水文海洋仪器，2009（2）：112-115

[3] 周青，梁海河，李雁，等.自动气象站故障分析排除方法[J].气象科技，2012，40（4）：567-569.