中尺度自动气象站的管理与维护

摘要 介绍了中尺度自动气象站的组成及工作原理，就蓄电池和通信模块的管理与故障维护进行了总结，以为中尺度自动气象站的管理与维护提供参考。

关键词 中尺度自动气象站；管理；维护

中图分类号 S163 文献标识码 B 文章编号 1007-5739（2013）22-0231-01

伴随着气象事业的快速发展，气象观测已经从人工观测转变成自动观测，可有效地克服人工观测存在频次低等各种误差问题，有利于提升气象资料准确程度。中尺度自动气象站可通过相应传感器进行自动测量气压、温度、湿度、风向、风速与降水等各种气象元素。使用中尺度气象站连续监测资料，可准确地分析出各种类型中尺度天气系统的结构变化与各种天气之间的对应联系，为气象防灾减灾、天气预报、气候预测与科学分析等方面提供有关基础资料[1]。

1 中尺度自动气象站组成及工作原理

中尺度自动气象站数据信息的采集是以控制系统平台作为核心，软件系统不断采集的风向、风速传感器、雨量传感器与温度传感器等与各种外界环境对应的输出信号，可以控制通信模块具体的工作状态，采集数据信息的软件系统不断通过串口直接向通信模块传送相应的数据包，服务器端可以接收到这些气象元素的数据信息，服务器端的软件在处理这部分数据之后将有关数据存入到数据库中[2]。

2 常见故障维护方法

2.1 蓄电池的维护及更换

因为中尺度气象站一般都是安置在野外，白天会受到太阳的曝晒，机箱内部的温度会达到50～60 ℃，蓄电池通常会工作在高温下，容易导致使用寿命降低。

（1）蓄电池的维护。蓄电池的维护一般是先检查蓄电池的各种连接线是否处于接触良好的状态，蓄电池的输出接头是否存在锈蚀状况，检测蓄电池是否出现膨胀现象。其次应当检测蓄电池的电压，如果电压小于4.0 V（二要素站）或8.0 V（四要素站）时，则需要检测太阳能电池板相应的输出电压是否处于正常状态。二要素站通常使用6 V的太阳能电池板在晴天环境下输出电压大概为8.0～9.8 VDC（空载），四要素站通常使用12 V太阳能电池板相应的输出电压大概为18.0～19.5 VDC（空载），假定输出电压处于正常状态，则可以确定蓄电池的充放电能力处于下降状况。

（2）蓄电池的换取。一般情况下，在1.5～2.0年以内蓄电池供电能力会有所下降。在换取蓄电池过程中，应当关闭数据采集器的电源开关。然后拔掉与蓄电池相连的接线，再旋松固定电池盒相应的螺钉，从电池盒中把蓄电池拿出来，换上新的蓄电池。二要素电池是将3个电池进行并联组合，在接线路时需注意把红线插入正极位置，黑线插入负极位置，四要素蓄电池属于单个电池形式，在更换过程之前需要把电源控制器的开关进行关闭处理，旋开相应的正极与负极螺钉，取出有关的电池连接线，就可以换上新蓄电池。

2.2 通信模块的故障维护

通信模块作为中尺度气象站数据信息传输的中心，如果发生故障，全部数据信息就不能传送到中心点，当通信模块的电压下降到下限数值时就无法正常工作，其他方面的因素属模块本身存在的故障，因此需注意以下管理维护要点[3]。

（1）如果信号不佳，与当地移动公司取得联系确定是否属于基站本身存在的故障，若是则需尽快修复。

（2）GSM卡出现问题。先把GSM卡插入手机中进行测试，如果GSM卡正常，马上可以显示出中国移动的信息，假如GSM卡坏了，则该卡无法显示相关信息。

（3）在电源处于正常工作状态下，通信模块仍然无法正常上线的，可确定通信模块出现硬件故障，需要更换[4]。

（4）通信模块的直接更换。关闭采集器电源或者电源控制器开关，取出模块相应的电源插头，拆下模块的通信串口线与天线，旋开模块的固定螺钉，拿出GSM卡插入到新模块，再插上电源线、串口线与天线，启动电源后可以开机运行。

3 结语

随着现代化科技与世界经济的不断发展，中尺度形式的天气预报需求不断扩大，气象预测以及资料同化技术也处于日益更新的状态。如果要满足并且适应变化不断的具体气象服务需求，描述中尺度气象变化状态的观测资料是不可缺少的。中尺度气象站观测获得的气象资料是设定天气预报与进行气候预测的重要前提，其可靠性程度直接关系到天气预报与气候预测的质量状况。对于具有专业气象性质的服务而言，观测资料主要使用于描述天气现象，观测仪器具体的可靠性与人为因素的影响一定会存在的，经过计算机系统所获取得到的数字化观测资料与实际天气现象存在着偏差状况是正常的。因此，实时气象资料的质量控制状况是气象业务服务之中一项非常重要的工作，同时也是一项难度系数较大研究性的技术工作。

4 参考文献

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

[2] 韦信高.SL-3-1雨量传感器在应用中存在问题及解决方法[J].气象研究与应用，2007（4）：78-79.

[3] 潘田凤，李荣迪.自动气象站一些故障的处理方法[J].气象研究与应用，2007（4）：76-77.

[4] 胡新华，胡伟，陆春信.中尺度自动气象站故障分析与排除[J].气象水文海洋仪器，2007（2）：10-13.