自动气象站现场维护方法浅析

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　　摘   要：自2000年以来，吉林省内自动气象站已陆续建设使用，在自动站的运行过程中，也出现形式多样的故障。了解自动站整个业务流程和设备的基本原理，为日常保障及维护自动站起到必不可少的作用。出现故障，第一时间判断问题出处、及时维护，是关系自动气象站能否正常发挥作用的关键。
　　关键词：自动气象站  维护  传感器
　　中图分类号：P415                                   文献标识码：A                       文章编号：1674-098X（2020）02（b）-0119-02
　　1  引言
　　我省国家基础站所用的是中环天仪气象仪器有限公司出品的DZZ6型自动气象站，它是以自动气候站为基础，采用当今成熟的、稳定的、先进的电子测量、数据传输和控制系统技术，设计基于现代总线技术和嵌入式系统技术构建的自动气象站[1]。多要素传感器将测量得到的数据经采集器上传至台站电脑终端，通过软件显示并将数据准确地传回信息中心。DZZ6型自动气象站由供电系统，通信系统，采集器，传感器组成。如图1所示。在整个运行的过程中，除雷击之外，保障维护的重点在采集器和传感器。
　　2  采集器的维护
　　采集器是自动气象站的核心，由硬件和嵌入式软件组成。能够采集实时的温度、风向、风速、湿度、气压等要素。如图2所示。
　　多年的维护中，采集器与计算机不通讯问题较多。出现此类问题应检查（1）采集器供电是否正常;（2）计算机通信参数设置是否正确;（3）采集器与计算机的通信电缆是否正常;（4）采集器是否损坏。如果是采集器损坏，则以更换为主。
　　3  传感器的维护
　　3.1 风向风速传感器
　　风向风速传感器是一种三杯式的感应器，当风向风速传感器的数据超差比较大或数据缺失时，可能是以下情况导致的。（1）風向风速传感器的屏蔽地线没接好，解决方法是将风线的屏蔽地线用螺丝刀拧在传感器接口的螺丝钉上。（2）风速数据不正确或缺失，首先判断底座连接是否正常，再检查检定证书是否超期导致了轴承磨损过大影响性能。（3）风向的数据超差较大，需判断传感器是否损坏，方法是使用外用表调节到电压档，将一头接在风横臂的接线盒中的7位格雷码接口上，另一头接在电源地上，转动风向标至0°、90°、180°、270°，检查对照格雷码表电压是否一致。
　　3.2 雨量传感器
　　雨量传感器由承水器、上翻斗、计量翻斗、计数翻斗等构成。雨量传感器是自动气象站中最易发生故障的部分，当观测数据与实际降水量对比时，很容易发现雨量传感器的故障问题。此时传感器内部接线柱无法测量出真实的雨量[2]。在检定有效期内，则主要考虑“堵塞”问题。应经常清理承水器内的杂物，防止堵塞承水口的漏水孔。
　　3.3 温度传感器
　　温度传感器的精度和稳定性依赖于Pt100铂电阻元件，温度传感器测量是通过铂电阻随温度升高而增加的特性实现的，输出信号为四线制电阻。气温传感器放置在百叶箱内，有效的检定周期除接线松动外，一般不会出现其他问题。地温传感器在地面下，经常会出现积水现象，对地温传感器的使用寿命影响严重。而由于维护较难，所以在使用地温传感器前，应仔细观察传感器头部导体和角质保护套有无明显外伤导致密闭性降低，发现需要及时更换。
　　3.4 湿度传感器
　　湿度传感器禁止剧烈摇动和磕碰，以免损坏敏感元件，传感器头部有保护性过滤网，防止感应元件被灰尘污染，每月应拆开传感器头部的网罩进行清洗。如果湿度显示值与实际值偏差较大，用万用表测量传感器的输出端和地之间的电压值，可以判断传感器本身是否损坏。湿度传感器是模拟信号输出的，输出电压为 0V～1V之间，对应的湿度值是0～100%。
　　3.5 气压传感器
　　PTB330是完全补偿的数字气压表，具有较宽的工作温度和气压测量范围，并且稳定性高。气压传感器安装于机箱内，用过静压管与外界大气相通。日常中应经常检查气压传感器的通气嘴不得有异物和污染。
　　4  结束语
　　气象站通过对地球表面一定范围内的气象状况及其变化过程进行系统的、连续的观察和测定，为天气预报、气候分析、科学研究和气象服务提供了重要依据[3]。作为保障工作者，面对问题要积累沉淀，不断学习与实践。做好仪器的日常维护，要从点点滴滴做起。
　　参考文献
　　[1] 中环天仪（天津）气象仪器有限公司.DZZ6型自动气象站[Z].自动气象站培训资料，2013.
　　[2] 车万新.谈自动气象站维护与保障[J].中国科技期刊，2016.
　　[3] 田锦涛.自动气象站保障与维修[J].天文与地理，2016.
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