自动气象观测系统故障分析与排除

■相峰 宋敏 韩贵香 卞小勇

（山东省博兴县气象局山东滨州256500）

自动气象观测系统故障分析与排除

■相峰 宋敏 韩贵香 卞小勇

（山东省博兴县气象局山东滨州256500）

为确保自动站的持续稳定运行，自动站工作人员应掌握自动站设备的操作规范和技能。本文主要对自动气象观测系统通信线路故障分析与排除进行了相关探讨。

自动气象站系统通信故障分析排除

0 引言

随着自动化程度的不断提高，自动气象观测的质量有了很大提高，不仅减少了测报人员的工作量，而且满足了当前社会经济行业发展对气象服务的需求。但自动站的结构复杂，业务工作涉及范围广，能够实现对风、温湿度、云、气压、地温、能见度等气象要素的实时观测，且具有较高的稳定性、精密度和自动化水平。因此，任何一个环节的任何部位出现故障都将可能影响自动站的正常观测，造成观测结果不符合实际天气情况，降低了自动站的数据质量。

1 自动气象观测故障判断的常用方法

1.1 替代法

依据设备故障发生的部位，进行电路原理图查看和电路逻辑分析，锁定故障疑惑部位，并进一步确定故障源，为了验证对故障源的判断是否正确，可使用好的组件替代疑为损坏的组件，若故障现象消失，则说明判断正确，更换新的组件即可恢复自动站的正常运行。注意对故障组件进行替换必须在采集器电源关闭的前提下进行。

1.2 测量法

对自动台站故障进行分析时，必要时可使用万用表对疑似损坏的设备部件进行检测，根据电参数情况判断出故障源可能出现的部位，此种测量方法有一定的危险性和破坏性，因而尽量避免拆机测量。根据判断的相关故障情况，联系专业维修人员进行维修，直到故障排除。

2 自动气象站通讯故障判断与排除

2.1 地温传感器故障判断与排除

地温传感器故障的表现方式是地温数据显示异常，首先应检查所有地温层，判断是否所有或某个层的地温显示异常。如果判断是某层的地温数据显示异常，可首先查看各相关连接部位是否出现松动，查看室外传感器是否进水。如果排除以上原因故障仍存在，可采用替代法，使用好的地温传感器替代疑似故障的传感器，如果故障消失，可判断为地温传感器出现故障。如果排除传感器问题，则应对地温接线盒进行维修或更换，尝试在地温接线盒处将20cm的传感器接在15cm信号通道上。若15cm处数据显示正常，则判断为此处出现传感器故障，更换传感器后再检查；如果显示数据仍异常，则关闭采集器，把采集器后的地温表插头与浅层地温插头换位插入；若此时温度正常，则说明电缆线故障，对电缆线进行更换或维修即可。也可通过测量采集器主板上相应地温阻值是否在80~150之间来判断故障出现的不同异常问题。除此之外，如仍有问题则需联系上级或厂家维修人员。

2.2 通信故障判断与排除

如果自动气象站与计算机不能实时通信，就需要对计算机的通信模块和电缆进行检查，查看通信串口配置是否合理，并进行串口调试，发送采集命令。如果没有返回信息，则要查看光纤通信盒中光纤转换模块收发灯闪烁是否正常、收发连接顺序是否正确。如果温湿度和地温分采集器上的CANE指示灯闪烁，则判定为通信故障，并使用万用表测量CAN线的通道。

2.3 气压传感器故障判断与排除

自动气象站的主要气压感应元件是真空膜盒气压传感装置，装置中的弹性膜片会随着外界的变化而发生相应比例的形变，从而引起电容量的变化，并根据电容量计算出气压值。在对气压传感器进行维护时，应在关闭供电电源的前提下进行。如果气压值出现不稳定情况，可首先检查气压传感器的接线，排除外界干扰，并检查气压的通气嘴，查看通气嘴是否被污染物堵塞，若以上检测正常，则更换新的气压传感器即可。若气象数据出现缺测的情况，先查看采集器面板是否显示数值，查看通电电源是否稳定，若此时出现断电的情况，则表明采集器后备电池电压不足，更换蓄电池即可；如果供电正常，采集器显示面板显示为无数值，则表明气压传感器有故障；如果数据显示正常则考虑计算机硬件或采集软件的操作问题，可使用自动站故障判断的常用方法进行测试并排除故障。

3 自动气象站日常维护

3.1 测报人员动手能力和维护技能培养

为进一步做好改革后地面气象测报业务工作，可根据台站的运行情况和人员维护技能出台相关技术装备保障工作制度，培养测报人员的设备操作动手能力，使其熟练掌握各观测设备的组成部分、主要功能、规范操作流程及连接方式和注意事项等，提高其下一步开展设备维修维护的处理能力。观测业务实现自动化以来，台站通过设置技术保障岗位，使部分技能低的人员通过学习和培训提高自身综合技能，使其由测报变成维护人员。随着观测业务自动化程度的提高，观测设备集成度越来越高，需要气象部门尽快对维护人员进行技能培训，以满足新型自动站的日常运行保障。可通过建立健全业务规章制度并设置业绩考核办法降低设备的故障率；针对典型问题开展全体技术交流总结会，使更多的人参与到自动站维护工作中来，提高整体测报人员的故障维护处理能力，有利于自动站设备的长期稳定运行。

3.2 供电系统维护

确保自动站长久稳定运行的一个关键前提是保证电源系统的供给。因此，要对供电系统进行维护，确保突然断电的时间段内可以正常启用UPS和发电机。对UPS供电系统的维护办法是每月进行1次放电，当电池电压低于11V时，供电系统自动声光报警，此时应立即停机，并及时充电。当UPS右侧电量标示降到20%时，UPS会连续报警，此时应立即停止放电，并及时充满电，以延长UPS的使用寿命，否则UPS将报废。对于发电机维护，要注意其燃油是否充足，及时查看发电机各器件性能是否良好，把设备置于标准的存放环境。

4 结语

为了确保自动站的正常运行，要求相关人员具备对各种故障的判断和处理能力，通过加强日常设备维护等措施确保自动站的正常工作，为开展气象业务提供基础保障。

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P41[文献码]B

1000-405X（2016）-6-424-1