地面气象自动站的现场维修策略综述

发表时间:2020/8/4   来源:《科学与技术》2020年3月第7期   作者:李思锐 侯康
[导读] 近年来,气象事业迅速进步,气象自动化水平也得到迅猛发展
        摘 要:近年来,气象事业迅速进步,气象自动化水平也得到迅猛发展,地面气象自动站的全国范围内迅速普及,完成了能见度、蒸发和固体降水全自动化的观测报告,观测要素的精准程度和频率次数都在不断提升,但是新型仪器也还在不断精进,仍然存在很多问题,所以,排除故障、及时进行维修更加重要,只有进行精准的故障排查,才能找出根本问题,对症下药,保证观测数据的质量,保证地面气象监控数据的准确性。
        关键词:新型自动站;仪器故障;创新软件;后期维修;故障排查
引言:地面气象自动站主要负责收集气象要素,随着气象变化而变化的数据采集,及时发布气象预警信息,并且制定出决策服务工作的具体内容,及时指导回应。建设气象自动站,提升了气象仪器对中小度灾害天气的检测能力,及时在灾害来临时发挥作用,起到预警作用,最大程度上减少天气灾害给人民生活带来的损害,增加地区的经济效益和社会效益。但是,区域经济的不同,工作人员和设备的配置也不同,工作人员的专业程度和责任意识不够,给气象自动站的工作带来不便,设备配置不够先进,影响自动站的正常工作,阻碍了自动站的工作效率。要想发挥好气象自动站的效果,就需要及时对地面气象自动站进行观测和维修,及时排除障碍,对仪器漏洞及时管理,制定好管理维修方案,完成日常看护工作,也为日后工作排查做好准备。
1、地面气象观测系统构成
1.1 硬件系统及原理
        新型自动站地面气象自动站主要配置有终端微机、通信设备、传感器、供电设置和信息采集器。地面气象自动站最关键的组成部分就是信息采集器,采集器有一个主采集器和多个分采集器,借助Rs终端接口,把信息采集器和GPS进行实时定位信息挂接,完成信息录入,这种采集模式可以辅助后期检测和系统升级,卫星通过GPS收集到的信息进行时间比对,提升信息采集数据的精准度,最大限度减少操作过程中的信息采集难度。采集器分为主要和分要,可以更好的统计数据,主采集器可以及时采集数据并进行数据分析处理,实现远程数据的信息分析和交互分享。分采集器也可以采集观测气象数据信息,但是不能及时进行远程对接,只可以把收集到的信息数据传送到主采集器上,再由主采集器进行数据转换。
1.2 软件系统特征
        地面新型气象自动站的预测系统软件由ISOS系统管理,这款预测系统组成软件主要分为两部分,自动观测系统和业务处理系统,自动观测软件主要负责数据检测,业务处理软件是进行自动检测的前置软件,负责进行业务处理。业务处理系统,需要配置相关参数资料、制作数据报表、观测编程报告和及时维护观测数据储备,功能多样。
2、日常维护工作
2.1、对于运行环境的维护
        地面气象自动站的观测场地面积和周围建筑物的距离要根据具体标准,符合要求设置。需要变化时及时采取应对措施,调整和建筑物之间的距离,使其符合规定标准。气象观测场周围要有坚固的围栏,高度要根据安全标准和地质环境进行合理配置,围栏周围都要设立告示牌,防止人贸然进入,造成生命危险。气象自动站的雨量传感器要确保其周围的杂草高度和数量,及时进行修剪,保证观测数据的准确性。
2.2 对于雨量传感器的维护
        雨量传感器要定期检查信号线和接头位置是否有松动现象,把松动设备进行加固,定期清理观测筒内的堵塞物,用清水进行清洗,还要把外部的防堵罩和过滤网取出,定期更换及时清洗。在特殊天气,大风、扬沙过去后,要及时检查雨量收集器的正常运行,及时清理机器的灰尘和杂物,还是要保证雨量收集器水口部位的通顺,疏通水口,确保雨量记录的数据准确性。
3、常见故障的维修工作
3.1 电源故障
        信息采集器主要靠外接电源,因此外接电源的稳定会直接影响到采集器的正常运行。检查气象自动站的故障第一就要进行电源系统故障排查,最普遍的方法就是用数字万用表测量电力参数,检查再来电情况下,电源线和蓄电池是否能够正常运行,及时更换维修电力系统。


3.2 传感器故障
        传感器堵塞的时候会发生故障,解决方法就是清理传感器。传感器又分为雨量传感器、温湿度传感器、风向传感器和气压传感器。雨量传感器产生故障是因为空气中的灰尘在降水过程中积累过多,影响翻斗和漏斗的正常使用,造成堵塞。要确保传感器的清洁,及时排除故障,进行定期处理检查,减少误差出现,降低接触物的障碍。风向传感器的供电要求有一定标准,需要通过输出电压进行风速判断,风向判断可以通过风向看来判断,所以对风向杆的垂直和牢固程度都有要求,仪器转动的灵活度也会影响到风向的判断,风向传感器的检测容易出现问题,影响观测数据的收集。气压传感器故障是因为传感器的通气嘴不通顺造成的,通气不畅就会让仪器无法检测到气压的变化,影响数据收集。
3.3 采集器故障
        数据采集器在正常情况下回响起指示灯,可以根据指示灯的变化,判断仪器状态,红色指示灯显示仪器为正常状态,每次闪烁时间仅为3秒,闪烁时间不对时就显示采集系统不正常,需要重新进行数据收集和采集,传感器出现故障的时候,会影响数据的收集,无法正常运行的时候可以进行预警。因此,需要及时检查传感器插头,重新开机记录数据。
3.4 通信模块故障
        通信系统一般极少发生故障,但是检测设备在长时间运行的状态下,会持续故障,根据故障数据显示,一般情况下和电源、设备自身的性能有关,移动网络的通畅也可以及时排除仪器故障,保证通信功能的正常运行,通信故障及时排除,保证数据的正常收集。
4、新型自动气象站相关仪器的日常维护
4.1使用前注意事项
        传感器在使用之前需要保证仪器的的良好情况,如果出现不良情况需要及时调整仪器平衡,把每个传感器之间进行联系,在传感器进行自由活动的时候,不能影响荷载单元的正常状态,采集器的通电情况。另外,检测的时候一定要轻拿轻放,尽量避免碰撞和大幅度移动,保证观测数据的准确。检查集水桶药液的时候要及时更换抑制蒸发液和防冻液,在规定的放置标准下进行量调控。
4.2 超声波蒸发器的维护
        观测人员使用超声波蒸发器的时候,要确保蒸发器数据的准确度,定期检查超声波蒸发器的塑料管是否会出现气泡,是否有异物堵塞。保证这两个蒸发器的水平,需要保证每月对蒸发器的水进行更换,及时清洁器材,确保蒸发器没有异物出现,在风沙大的天气要及时进行清洗,清洗水面的小虫和脏污,确保蒸发数据的准确度。另外,还要定期检查传感器的安装状态,在仪器倾斜的时候及时处理,及时更换维修,保证数据真实。
4.3 能见度仪的维护
        能见度仪器的标准是高精度,所以观测人员,在进行仪器维修的时候需要加倍小心,保证能见度仪器的电源维护的高纯度,确保观测人员的选拔使用专业要求的条例进行要求。还要保证预测队伍的稳定性,不能频繁的进行人员更换,会影响正常工作的健康和持续发展,在维护人员在进行培训的时候,也要注意其工作素质和仪器保养。提升工作人员的专业技能,挑选好工作人员的工作对口,确保能见度的良好状态。
结 语
        地面气象自动站的观察工作和居民的日常生活有直接影响,人们生活的劳作也会影响到。地面气象观测自动站设备的运行在遇到障碍时候,需要进行的维修工作非常多,管理工作也需要持续进行,但维修和管理工作也非常艰巨,需要工作人员专业性知识储备和日常工作的经验积累,不断提升自己的专业技巧,使用有效的维修方法和管理制度,保证检测数据的准确程度,让气象工作在提升一个水平,保证经济建设的正常运行,气象设备在不断提升其专业性。



参考文献:
[1] 王冰.对烟台市气象为农服务的思考[J].现代农业科技,2016(23):232-237.
[2]周娟娟.论气象为农服务的两个体系建设与发展[J].农业与技术,2016,63(11):414-421.

        作者简介:李思锐(1989-),女,汉族,陕西榆林人,本科学历,助理工程师12级,从事综合气象服务工作。
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