浅议区域自动气象站维护与常见故障的排除

2015-10-21 19:30张军杜海旺张荣耀
地球 2015年8期
关键词:自动气象站日常维护故障排除

张军 杜海旺 张荣耀

[摘要]国家级的气象站观测范围有限,对于个别区域的气象观测难免力有未逮。而区域自动气象站作为国家气象站的延伸,对于国家气象观测具有非常重要的现实意义。区域气象站的正常运行离不开监控、通讯、传感等众多设备的支持,本文试从区域气象站常用设备的故障入手,分析故障排除与设备维护的主要措施。

[关键词]区域站 自动气象站 故障排除 日常维护

[中图分类号] P4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-8-402-1

我国的区域气象观测站通常采用自动观测模式,对所属区域的气象要素进行监测。通过对气象要素的严密观测,气象站可以及时发现小范围的灾害天气以及局部环境的气候变化,为国家气象站的气候观测数据进行补充。区域站一般位于郊区或村镇等偏僻区域,通过GPRS或短信等方式传输数据。数据的收集和传输需要依托计算机、通讯卡等设备来实现,这些设备若不经常维护将会发生故障,为了不影响区域站的正常工作,故障要及时排除。

1区域气象站的构成

区域气象站的结构有如下几个模块:①数据采集模块:采集器、传感器。②电源模块:直流交流电源、太阳能板。③通讯模块:通讯卡、GPRS设备。④中心模块:计算机终端、智能通讯机。以上四个模块组成的区域站通常位于人烟稀少的郊区或乡镇偏僻处,由于人为活动较少,因此气象数据不容易受到其他因素的干扰。区域站在无人值守的情况下,依托于太阳能发电或直流交流电进行能源支持,先由传感器与采集器收集了气象数据,并将储存至计算机中,再借助通讯卡、智能通讯仪等设备将数据以GPRS或短信形式传输至市气象局分中心。市分中心将数据归入数据库后对数据进行打包后再发到国家气象局。

2常见故障及排除措施

近年来,科技与经济的发展使得区域站的数量不断增加,对区域站进行维护的任务也就日益加重。区域站由于无人值守,在运行过程中会出现许多问题,对此,必须要定期进行故障排查。维护人员应该以逻辑原则与分解原则为指导,使用替代法和测量法进行现场检测,一旦发现要及时解决,以免影响区域站的正常运行。

2.1降雨量显示不正常

降雨量的异常显示有三种:①下雨了但是没有显示降雨量、②没下雨但是显示有降雨量、③下雨了也显示有降雨量,但显示数值与实际降雨量有较大的误差。造成这种情况的原因有:负责从传感器将裕量信号传输至计算机的电缆损坏、测量雨量的漏斗和翻斗等雨量器堵塞、计数斗磁体消磁或干簧管损坏。这其中雨量器发生堵塞以及干簧管损坏的可能性是最大的。对于堵塞问题,要进行灰尘和杂物的清除,不得遗留灰尘污垢、树叶鸟粪等脏物在内。对于电缆,若接触不良要重新拧紧,电缆、干簧管以及各种雨量器若破损则要进行更换。

2.2气温显示不正常

气温显示不正常一般会有两种表现,即一直为不正确的温度值和偶尔正常偶尔错误的温度值。造成上述情况的原因一般为如下几个部件出现故障:①温度连接线、②蓄电池、③采集器的连接端子、④温湿传感器。除了这四个部件的损坏或接触不良会造成温度值错误,周围环境的干扰也会影响温度值的正确显示。温湿传感器的排查可以通过测试电阻值来判定,若万能表上电阻值不在80-120Ω之间,则可以判定为传感器损坏。

温度值错误的解决方法是:将损坏的部件进行现场更换;松落的连接端子予以拧紧;太阳能板进行彻底的清洁,以免因大片污垢的遮挡而造成发电量降低,蓄电池在夜间出现电量不足的情况;清理周围环境中会对温度造成影响的强光照射源。

2.3风向风速显示异常

风向风速异常表现有:①风向长期不变、②风速过快不符合现实、③有风但不显示风俗。造成这些状况的原因有:电压不正常;连接端子松落或短路、传感器损坏、风杯被杂物缠绕无法运动、采集通道堵塞等。常见的排查流程为:首先对线路和连接端子进行检查,轻伤修复,重损更换;万能表测试电压,过低过高都会影响数值正常显示,主控器与电源出现问题均会引起电压波动,因此需进一步细化诊断;风杯出现问题则要查看是否有异物将其缠绕而使其无法转动,若有则降下风杆进行测试;疏通采集器的通道,并用模拟器进行校准;检测传感器功能,若损坏则立刻更换新的、功能正常的传感器,对于多雷电天气、风力较大、多冰雹天气的区域,风传感器要经常进行检查,以免因灾害天气造成部件损坏。

2.4中心站显示无资料

区域站有监控设备,若监控设备提示系统无资料,则可能是计算机死机或采集器损坏造成的。当然,除了这两项原因,其他一些原因也会造成这样的结果,如断电、保险丝断开、通讯模块失灵或者MIS卡欠费。一旦发现“无资料”的提示,对可能出现故障的环节要进行详细的排查,损坏的设备或部件要及时更换。排查流程如下:

(1)检查电源,即查看所采用的电源是否是市电,太阳能发电板是否工作正常。

(2)检查PV控制器检与UPS蓄电池是否正常工作。

(3)检查负责无线通讯的GPRS模块与CDMA模块是否损坏,MIS卡的检查需要将其取下放入手机进行测试

(4)檢查主板的保险是否已经损坏。

(5)主板保险若无问题,接下来要检查连接线路是否正常,线路的各端是否连接牢靠。

(6)采集器和传感器的检查放在最后。这两种设备容易因雷击而发生失灵问题,对于雷电天气较少的地区,可以放至最后进行排查。

3日常维护

对区域站设备必须要注重日常的维护,保证电源电压正常、设备性能正常且结构完整。尤其是区域站的运行核心——计算机处理软件和智能通信仪,为了不影响数据的接受和上传,必须要做到设备功能的定期巡检和数据不定期维护,巡检每年至少两次。数据维护包括数据的远程检查和及时的备份。若数据出现乱码,则要拨打区域站电话,若提示关机停机则要为MIS卡续费。

4结语

区域气象站在运行过程中会出现许多影响观测工作正常运行的问题,对此维护人员要做到定期外查、不定期内审,将内部的、难度低的软件故障进行解决,再解决外部的、难度高的硬件问题,以便区域气象站可以正常工作,为国家气象局提供服务。

参考文献

[1]舒宇锋.区域自动气象站常见故障的排除与维护[J].电子技术与软件工程,2015(01).

[2]摆琰,黄晓龙.区域自动气象站的故障排除和日常维护[J].北京农业,2014(27).

[3]王帮能,陈鑫,龙中亚.区域自动气象站故障原因分析及检测方法[J].安徽农学通报,2013(07).

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