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新型自动气象站故障排除及维修维护

江白 次仁罗桑

西藏山南市隆子县气象局,856600

摘要: 自动气象站利用计算机处理各种观测数据,可以实现对各种气象信息要素的监测,提高观测精准度。本文总结了自动气象站常见故障及处理办法,并对气象站的日常维护提出了几点建议,以期为相关工作人员提供参考。
关键词: 自动气象站;故障排除;维修维护
DOI:10.12721/ccn.2021.157091
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引言:长期以来,我国一直依靠人工观测方法来收集气象数据,这种方法不仅观测时效性差、采样密度小,而且受观测条件的影响,无法在偏远地区进行长期观测,与人工观测相比,自动气象站利用计算机处理各种观测数据,比人工处理观测数据快得多,可以实现对各种气象信息的监测,观测精度更高。但是,同时由于恶劣的工作环境和较长的工作时间,自动气象站很容易发生各种故障,导致数据处理和计算不准确,本篇文章阐述了自动气象站的常见故障以及维修维护方法。

1、自动站维护维修基本原则

要先把总电源开关关闭,然后维修。 确定故障原因后进行维护时,必须断开电源,由于自动气象站的采集器和存储设备等与电源连接,所以在维护期间必须注意安全, 请勿用湿手插拔电源,如果未关闭电源,可能会对维护人员的安全和设备安全造成损坏。 如果自动气象站发生故障,要根据自动气象站的电气原理和工作原理分析,然后根据故障的的现象,进行一步步的分析处理,保证自动气象站的正常工作。

2、自动气象站故障排除

2.1 采集器

采集器是自动气象站的核心,常见故障及排除方法如下:

采集器出现指示灯一直闪烁,软件接收不到信息观测数据的情况。出现这方面的故障时,首先要重新启动采集器,看是否能够解决,如果重新启动后故障仍然存在,则可能是采集器的芯片数据混乱、软件无法接收数据,可以进行内存芯片清零来解决故障。

采集器数据出现数据无法传输或者是传输失败。发生这方面的异常时,首先检查通讯线与串口的接触是否良好,通讯线是否有断针或虚焊等问题、数据串口是否有故障、传输软件是否正常。如果排除上述故障后,数据传输显示仍然异常,应重新安装采集地面综合观测业务软件; 采集器通信芯片出现故障也导致数据传输出现异常,这个时候就需要换芯片。

部分观测要素缺测或出现乱码。出现此类故障时,进入软件中的 “采集器维护界面”执 行 “CLEAR”命令,把采集器清空,更换新的数据存储器即可。

2.2传感器  

2.2.1气压传感器常见故障及故障排除方法

气压传感器损坏造成没有数据或气压值异常。在没有风的时候下查看气压值是否正常,如果气压不正常的话,说明传感器损坏,要更换新的传感器或者对传感器进行维修。

压力管阻塞或弯曲导致气压值异常(气压值不稳定,时有时无的情况)。在有风的情况下检查气压是否正常,如果气压不正常,检查各种导管是否正常。

由于气压传感器的屏蔽线松动而导致气压值异常。使用万用表测量的气压传感器的输出电压是否在0到2.5V的正常范围内,不在该范围内说明屏蔽线连接不正确。

在采集软件中输入错误的气压表海拔高度会导致本站气压和海平面压力值相同。检查在采集通信软件的“气压表拔海高度”中输入的值是否正确。

2.2.2温湿度传感器 常见故障及故障排除方法

温度传感器常见故障及故障排除方法如下:传感器损坏导致空气温度异常,可以测量温度传感器,使用万用表测量脚1脚3、脚1脚4、脚2脚3、脚2脚4之间的电阻值是否在80Ω-120Ω,测量脚1脚2、脚3脚4之间的电阻值是否在1Ω-8Ω;湿度传感器是否故障判断方法如下:使用万用表测量湿度传感器信号插头的第5脚和防雷板的第7脚之间的电压是否在0V-1 V,防雷板板的脚6和脚7之间的电压是否为12V,如若不是,则需要更换传感器。

采集通道故障导致空气温度和湿度异常。使用传感器模拟器对采集器进行校准,如果采集器未收到来自模拟器的信号,则说明采集通道异常。

2.2.3翻斗雨量传感器常见故障及故障排除方法

新型自动气象站在长期工作中,会出现雨量传感器数据记录显示异常问题,因此,操作人员应该及时查看雨量传感器。观察雨量传感器的内部是否有任何堵塞物,并仔细清洁堵塞物区域。 还需要全面测试翻斗的性能,观察其是否出现变形问题所引起地翻斗转动稳定性差,异常数量增多等,一旦确定变形问题,要及时更换相关零件。

2.2.4风向风速传感器常见故障及故障排除方法

需要检查收集器采集器中是否存在原始风速数据,如果不存在,则需要仔细检查风传感器电源设备,接着查看传感器输出信号。 并要借助万用表测量风速传感器和地线之间的电压值,风杯电压的正常旋转是工作电压的一半,如果测得的电压和该值不匹配,则可能是风速传感器故障,应更换或检修,如果测得的电压与数值相符,则表示风速传感器正常,可能是集电极通道故障或其他原因。

2.2.5地温传感器常见故障及故障排除方法

地温传感器对自动气象站正常运行影响重大,天气炎热时,可能导致传感器的外壁渗透,这就会导致雨水落入传感器的铜管中,从而引起温度数据的错误。

因此及时清洁地面地面变温器箱体,确保箱体安全密封,防止漏水;地面温度传感器外壳如果有积水会导致测量数不准确,在有降水天气的情况下,应清除积水。

3、自动气象站常见故障排除方法

常用的自动气象站故障排除方法有替换法、排除法和测试法三种。

3.1替换法

替换法是指用正常的可以使用的零件对可疑的部分进行替换,替换后可以正常工作,说明该部件损坏,如果更换后故障依旧存在,那么说明替换下来的部件是正常的,需要在对其他疑似的部件进行更换,直至故障解决。

 3.2排除法

排除法是对设备进行一个个的检查,检查后将正常完好的设备排除后,最后留下来的就是存在问题的设备。

3. 3测试法

该测试方法要求使用相关测试仪器测试可疑故障设备的电压、电阻、电流等,并根据测试结果判断该设备是否为出现故障,若是的话要进一步确定故障设备的具体位置以便维修。

4、自动站日常维护

4.1软件维护

自动气象站软件主要由采集器系统程序、自动气象站监控软件和地面气象测报业务软件组成。采集器系统程序已在生产过程中存储在控制器中,不需要工作站进行日常维护,但是采集器的内部存储器在长时间运行期间会生成大量电子碎片,要对其定期将其清空,避免数据存储错误或不可读。                                           

4.2采集器的日常维护

定期用刷子清洁集尘器(是不是这个集成器啊?)的灰尘,保证采集器整洁没有杂物覆盖物,禁止带电对采集器、传感器进行操作。定期检查插座、连接电缆与采集器、传感器的连接是否松动,是否有连接错误,发现松动或者连接不对的情况及时处理。保持电缆完好无老化或开裂现象,定期测量接地线是否符合要求,发现问题后要及时处理。

5、结语

定期对设备进行巡查维护,消除潜在的故障并,减少出现异常的情况。但是,自动气象站的运行总是会出现各种故障和问题,这就要求技术人员不断学习培训,总结维护和修理经验,提高对自动气象站的维护维修能力。

参考文献:

[1]中国气象局.地面气象观测规范[M].北 京:气 象 出 版社,2011.

[2]李黄.自动气象站实用手册[M].北京:气象出版社, 2007.

[3]曹兴锋.自动气象站常见故障诊断检测与处理方法