自动气象以及通讯网络保障措施

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　　摘要：伴随我国科技水平的不断进步，我国的气象观测工作中自动气象站的应用也越来越广泛。自动气象站的建立和运行需要应用到较多的高新技术设备，以便数据的精确采集和传输，从而使气象观测任务可以顺利完成。为了保证自动气象站的各类设备可以稳定运行，气象站工作人员就需要加强对设备的维护以及通讯网络的保护工作。鉴于此，文章对自动气象设备维护及通讯网络的保障工作要点进行了研究，以供参考。
　　关键词：自动气象站;设备维护;通讯网络保障
　　中图分类号：P40 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）04-0013-02
　　1 自動气象站运行概述
　　天气情况对于人们的生产生活有着直接的影响，现代人们的日常生活中对于天气情况的了解是非常必要的。自动气象站在气象服务中发挥了重要作用，其可以实现对气象的自动观测并对相关数据进行自动存储。自动气象站可以不间断的观测气象且无需人工操作，伴随环境的变化，自动气象站中的传感器可以通过感应元件将所观测到的气象参数进行电信号转换并对其进行处理，在得出具体的气象要素数值后，通过自动气象站中的通讯系统回传相关数据。高精度自动气象站可以对环境的温湿度、风速、降雨量、太阳辐射总量、气压、日照时长、环境气体等气象要素进行持续观测。然后通过GPS定位系统、GPRS，GSM通信和Modem等设备连接，可以将观测数据第一时间回传至数据中心。但是，由于自动气象站的作业地点通常在野外，且环境较为复杂，所以自动气象站内的设备尝尝受到外界影响导致故障或损坏，这不但会造成一定的经济损失，还会严重影响气象站的正常运行。所以，为了保证自动气象站正常工作，设备维保人员应不断加强对站内各类设备的检修与维护，并强化对通讯网络系统的保护，从而保证自动气象站观测数据的准确性。
　　2 自动气象设备与通讯网络的重要性
　　自动气象站内的各类设备和通讯网络系统是自动气象站正常运转的基础。当前我国的自动其场站应用较为广泛的就是大规模集成电路，可以实现自动化持续观测。当前我国普遍应用的新型自动气象站不但观测数据精确，且性能十分稳定，这也使得对气象站的维护工作变得更加便捷，在降低工作量的同时也节约了维护工作成本。但是，由于气象站对于气象数据的采集及传输工作十分重要，所以，对于相关设备及通讯网络的维护工作也不能被忽视，稍有疏忽，就有可能造成数据的错误或丢失。因此，为了使自动气象站保持正常运转，相关工作人员应建立健全的设备及通讯网络维护体系，针对设备特点，制定出据有针对性的维护管理措施，以保证数据观测及回传的准确性。
　　3 气象站设备异常现象分析
　　自动气象站中的设备在运行过程中容易受到多方面因素的影响，导致自身出现一定的故障问题。文章对常见的几种故障进行了总结：第一，面板显示故障，部分带有显示面板的设备，由于出现故障或是受到外界信号干扰导致数据显示不正常或是信号灯出现异常，此为故障均归为显示问题;第二，机械故障，即部分设备脱离检测位置，或是传感器的某些运动部件出现无法正常摆动的情况;第三，连接问题，此为问题较为常见，即设备在线路的链接方面出现松动或断开的现象，导致设备停止运行。
　　4 自动气象站设备的维护措施研究
　　4.1 采集器维护
　　在自动气象站中最为核心的设备就是采集器，如果采集器出现故障，则会导致自动气象站无法进行工作。当前，dzz6型采集器在我国的气象站应用较为广泛，由于部分气象站对于设备的管理和维护工作不到位，导致采集器比较容易出现功能性障碍，由此可见，对设备的日常维护工作是十分必要的。设备维护人员应注重对采集器的日常清理，在安装固定工作完成后，不能对其进行随意移动。为了保证计算机和采集器的时间同步，工作人员每周要对其进行重启操作，以保证数据的准确性。此外，还要注重对采集器指示灯闪烁情况的观察，看其是否处于闪烁状态以及频率是否处于正常范围。在经历极端天气时，要对采集器的状态进行及时观察，如果出现异常情况应进行及时解决。对于状态灯不亮的问题，工作人员要对供电系统进行查验，如果未检测到12V直流电流的输出，就需要对交流电源和开关进行关闭;如果指示灯有电流输出的显示，而采集器没电，则可以判定为故障出现在输出线的输出保险上。当出现数据异常问题时，有可能的气象站与采集器连接方面的问题，针对这种情况，工作人员可以对采集器进行复位处理，如果问题没有得到解决，则可以尝试对采集器内存进行清空，若上述方法扔无法解决，就需要及时对采集器进行保修或更换。
　　4.2 温湿传感器维护
　　通常情况下，温湿传感器的故障率较低，如不出现人为破坏问题，其可以持续对周围的温度和湿度进行监测。当前我国自动气象站对铂电阻温湿传感器的应用较为普遍，该传感器是由防尘滤膜外层架或是金属保护套构成。设备维护人员需要定期清理传感器内部，并对滤膜受损程度进行定期检查。在清理过程中，禁止用手直接与湿敏电阻接触，以防传感器的灵敏度受到影响。同时，要对线路的链接情况进行检查，防止因线路松动对数据传输造成影响。如果周围环境的温度或湿度超出测量极限值，会引起传感器的数据异常，应进行及时检修;对于偶发数据异常，工作人员可对传感器的接地装置进行检查;如果出现了数据丢失问题，工作人员应对丢失的数据进行补充，并对传感器进行维修或更换。
　　4.3 浅层地温传感器维护
　　浅层地温传感器的运行比较容易受到天气因素的影响，在经历梅雨季节或是潮湿天气时，十分容易造成传感器的故障问题。持续的降雨容易使雨水灌入传感器中造成传感器部件锈蚀或是内部线路被破坏，这对于传感器的正常运行影响较大。在维护工作中，工作人员应在降雨后检查传感器的接线管处是否正常;要对箱体上的积水和杂物等进行及时清理，对箱体的密封状态进行检查，同时还要防止维护工作中外力对箱体造成的破坏;要保持地温传感器的支架与地面平行，保持线路的整齐，并对其埋设情况进行检查。 　　4.4 能见度传感器维护
　　对于能见度传感器的维护工作需要注意一下几方面：首先应及时对镜头上及采样区的灰尘、降水水渍或其他异物进行清理，在清理过程禁止用手电等进行直接照射且不能直视;其次，要对其供电设施进行检查，定期对电池进行充放电处理，以保证电池的使用寿命，保证其持续稳定的供电性能;第三，要及时校准能见度传感器，以提升光学参数的准确性。在能见度准确性方面，在传感器的应用过程中会出现能见度缺测或是数值异常现象。针对能见度缺测，工作人员应对其接触情况、电池状态或是传感器端口进行检查，对于出现问题的地方及时处理或更换。能见度数值异常，应检查传感器是否被异物遮挡或是传感器附近是否有较强光源，应及时对其进行处理，以保证能见度传感器的正常运行。
　　4.5 电路电缆维护
　　电路电缆是气象站各类设备正常运行的基础，其中，传输电缆的作用更加重要，应在维护工作中引起足够重视。传输电缆应与电线电路保持一定间距，避免电流对数据的传输造成影响。工作人员要对线路接口进行及时检查，避免连接短路问题的出现。在自动气象站中所应用的电缆较细，所以其容易受到外力影响导致损坏，由于自动气象站大多分布在野外地区，所以电缆也容易被昆虫或其他动物的咬断。如果气象站的数据出现异常变化，工作人员应及时对线路和电缆进行检查，如果发现线路破损应及时修补或更换，并进行试验直到传感器数据传输正常。
　　4.6 自动气象站防范雷击的应对措施
　　4.6.1 接地系统
　　接地系统对于气象站防雷具有重要作用，雷击产生的电流可以通过接地系统导入大地，使气象站免收雷击侵害。当前的自动气象站多采用的是联合共用接地方式，即把观测场防雷地、及电子设备保护地和工作地连接到一起，共用为一个接地系统。这种接地方式优势较为明前，其可以使地网间的电位差减小，从而使设备避免因高地位反击受到损坏。需要注意的是基地网电阻应控制在4Ω内。在观测场中的数据采集箱、風杆或金属围栏等都需要与地网进行连接，以此实现雷击电流的泄放，从而使接地系统的导电性和热稳定性得到提升。
　　4.6.2 直击雷防护
　　自动气象站中的高耸设备容易受到直击雷的危害，例如固定风向风速传感器的风杆通常在10m左右，容易使传感器成为直击雷的目标。对于直击雷的防护，工作人员可以在风杆顶部安装避雷针，并将引下线与避雷针相固定，最后将下引线与接地相连，从而起到防雷效果。引下线的材料通常为截面积大于25mm2的钢绞线，引下线应自上而下与风杆上层带绝缘子的拉线固定，用扎线每间隔1m进行固定，在固定环节，必须将引线拉直，使其接地途径最短。在接近地面的位置，引下线容易受到外力因素出现损坏，安装时可应用套管进行保护，当引下线截面出现30%以上的锈蚀现象时，就需对其进行更换。
　　5 通讯网络的维护措施研究
　　自动气象站所采集的气象数据，都需要通过通讯录网络进行回传，所以通讯网络的状态也是保证气象站工作质量的关键，如果出现网络瘫痪问题，则会导致气象数据无法传输。所以，气象站应建立科学完善的通讯网络系统，并对其进行日常维护。因为自动气象站在日常作业中，可以有效对各类气象要素进行采集、分析和处理，且精度很高，但是如果通讯网络出现问题，就会使相应的数据无法正常回传到气象中心，甚至会出现数据丢失等严重问题。这就要求自动气象站的工作人员具有一定的网络安全知识，能够对通讯网络进行故障维护及紧急抢修。
　　在气象站的通讯系统中，计算机处于核心地位，气象站工作人员应使用正版的操作系统及杀毒软件对计算机进行维护，以防止通讯网络受到病毒攻击。此外，气象站还可以与通信运营商协议加密专属网络，防止网络中各类外部信息的侵入。
　　相关维护人员要制定出周期性的通讯网络维护计划，并制定出紧急事故处理预案，在遭遇突发性故障时，可以有效对通讯网络进行修复。只有不断完善对气象站通讯网络的管理与维护，才可以保证气象数据顺利传输。
　　6 结语
　　通过对全文的总结可以得知，自动气象站设备和通讯网络是保证气象站正常运行的关键，站内设备负责对各类气象数据的观测和采集，然后通过通讯网络进行传输。由此可见，保证设备与通讯网络的稳定性就是保证自动气象站的工作质量。相关工作人员应制定出具有针对性的计划对站内设备及通讯网络进行管理与维护，从而全面保障自动气象站的气象观测工作，以便更好地服务于我国的气象事业。
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