1、吉林省通化市气象局 134001；2、吉林省蛟河市气象局 132500
摘要：气象观测是预报服务的基础，观测业务的现代化是气象现代化的重要组成部分。随着气象科技和业务的发展，气象观测越来越趋向于自动化，观测内容越来越丰富。从今年4月1日开始，地面气象观测自动化改革从全国试运行正式切换调整为业务运行，标志着我国地面气象观测迈入全面自动化时代。气象部门将对标“监测精密”要求，持续推进观测业务体制改革、创新观测技术，进一步优化调整观测项目和管理权限、引导台站业务人员转型发展，促进气象事业高质量发展，加快建设气象强国。在地面气象观测仪器带来的便利的同时气象观测仪器的故障维修和维护也就显得至关重要。
关键词：地面气象观测仪；故障分析；维修检测
引言
我国的地面气象观测正在从人工器测观测时代过渡到准自动化观测时代，并且正在向全自动化观测时代迈进。自动气象站是监测气象环境变化的科学仪器。长期在野外工作，可实现全天候监测。当前的气象监测系统逐渐取代手工监测在全国范围内推广使用，对自动气象站监测性能决定了质量监控、自动气象站运营商需要维护设备的正常运行，性能稳定的自动气象站为保证监测结果的准确性，自动气象站的检测与维护已成为工作中的一项重要内容。[1]
1.常见地面气象观测仪器
1.1地面气象观测仪器的构成
地面气象观测仪器是气象防灾减灾、气象灾害预报预警的科学依据，是气象观测系统的重要组成部分，地面气象观测仪器具由监测结果准确度高，传输及时、分辨率强等优势，自动气象站在气象服务中得到广泛的应用。能够对特定地区中的风速风向、降水量、温度等气象要素进行全天候准确有效的监测，为精细化气象预报提供详细的参考依据。自动气象站有硬件和软件两部分组成，主要包括传感器、气象数据采集器、电源、通讯模块、数据存储及处理部分。而自动气象站的故障主要出现在这几个部分。
1.2气温传感器
气温传感器包括三支气温传感器、气温多传感器标准控制器等。解决了现行自动气象站气温传感器出现故障导致气温数据异常或缺测的问题，确保了气温数据的完整性和可用性。在数据采集中，三支气温传感器采集的气温观测数据会进入气温多传感器标准控制器，通过融合算法和监控算法被处理为标准值。在数据处理阶段，单支气温传感器会采集分钟气温观测数据，再由气温多传感器标准控制器对采样值进行数据处理，形成气温标准值。[2]
1.3百叶箱和风杆
百叶箱的主要作用则是防止太阳对仪器的直接辐射和地面对仪器的反射辐射，保护其中的仪器免受强风、雨、雪等的影响，并使仪器感应部分有适当的通风，能真实地感应外界空气温度和湿度的变化
1.4气压观测
硅膜盒电容式压力传感器：利用单晶硅薄膜片制成真空膜盒，通过膜盒上下膜片变形，造成电容极板位移而改变电容量，再通过测电容量的变化来测量气压。目前，我国自动气象站普遍使用的气压传感器是智能型全补偿式数字气压传感器，其感应元件是硅电容。气压传感器安装在采集器机箱内，通过静压压力连通管与外界大气相通
1.5降雨传感器
降水传感器包括三个翻斗式雨量传感器、降水多传感器标准控制器等。解决了现行自动气象站雨量传感器出现故障导致雨量数据异常或缺测的问题，提高了自动化程度，减轻了人工维护工作量。在数据采集阶段，采样频率达1次/分，三个翻斗式雨量传感器分别采集的降水观测数据经自动数据处理后形成翻斗式雨量标准值，之后将三个翻斗式雨量传感器接入降水多传感器标准控制器，再通过自动气象站主采集器实现数据通信。
2.常见的故障
2.1常见故障分类
地面气象观测仪器的故障一般分为两类：一是降低了监测结果的准确性。对于此类故障的故障排除，从各种气象传感器开始，依次进行故障排除。这就对气象观测人员提出了一定的要求，要求气象观测人员在气象监测过程中时刻注意各种气象要素监测数据的变化，发现异常时及时进行调查。二是运行异常。造成这种故障的原因有很多，可能是供电不及时或电压太低，也可能是计算机串口或集电极故障或通信线路故障。在强雷击环境的干扰下，可能会导致自动气象站的非正常运行。自动气象站的管理人员应定期对其运行进行监测，防止故障的发生，保证监测结果的准确性。自动气象站的一些不理解或无法排除故障时可选操作，自动气象站的采购联系厂家，自动气象站运行情况及时提供制造商，专业知识的维护操作维修人员进行故障排除。
2.2数据异常
自动气象站气象要素值显示异常，首先先检查气象传感器是否正常。检查故障传感器的信号电缆接头是否牢固，如雨量值出现异常，可检查雨量筒是否堵塞；如风数据出现异常，则检测风传感器是否出现故障；若雨量值出现异常则查看蒸发器是否溢流。当自动气象站无法正常下载数据时，则首先观察采集器工作是否正常，采集器出现故障时可能是由于通讯线路故障而无法连接，也可能是由于软件设置的错误而导致采集器的工作无法正常进行。
2.3供电问题
工作人员需要定期查看供电功能是否损坏。当供电系统电源指示灯不亮时，查看直流电压表的表头是否正常，检查供电系统交流电是否是220V。当供电系统开关，交流指示灯正常、直流电压无显示时，打开电源箱，测量蓄电池是否正常，检查电源开关和电压表头是否损坏，检查各接触点是否良好。当供电系统声光报警查看供电系统电压，或者时断电时间长造成的，如果不是，检查报警线路是否有故障。[3]
3.传感器故障
气压传感器气压传感器数据传输速率较高，能够快速传输检测到的信号信息，抗共模干扰能力较强，能够有效感知环境中的风速状况，结构设计合理，外观质量佳，测量精度高，量程宽，稳定性好，数据信息线性度好，抗外界干扰能力强。在使用之前一定要检查数据线是否损坏，是否有异物和杂物干扰气压传感器的监测。风向传感器系统采用低功耗环保节能设计，数字处理技术，量程宽，稳定性好，数据信息显示线性度好，信号传输距离长，抗外界干扰能力强。风向传感器容易受到天气的影响，工作人员需要定期的排查故障，保持水平面与传感器植、风向板与风杯不能出现变形、风标与风杯的灵活转动。定期对传感器进行维护，一旦遇到恶劣天气要及时检查传感器工作情况，一旦传感器在出现损坏要及时更换，防止监测过程中出现问题。地温传感器。地温传感器精度高、免维护，良好的长期稳定性，不宜受灰尘、化学气体等环境因素的影响。但受天气影响较大，地温传感器在维护时应当按时清理地面变温器的箱体，当遇到集中强降雨，应当保证密封。工作人员在降水天气应当要及时清理积水，避免裸露在地表的传感器部分被杂物遮盖，避免外力对于传感器的震荡、避免传感器出现生锈的情况、地表传感器观察地面应当平整无坑洼、保证传感器的箱体的线路连接整齐无生锈。[4]
总结
在平时的工作中要注意对地面观测仪器的管理与维护，使其保证处在良好的工作中，一旦发现仪器出现故障，则需仔细排查故障出现的原因，及时采取合理有效的方式解决故障，以确保地面观测仪器的正常运行。
参考文献：
[1]林露，毛旭东.地面观测中常见的仪器故障及维修维护[J].湖北农机化，2020（05）：93.
[2]乞亚男，付秋芳，马东晓.地面气象观测仪器常见故障及维修维护研究[J].河北农机，2019（12）：93.
[3]李竹.地面气象观测仪器常见故障及维修维护研究[J].科技风，2019（21）：134.
[4]郭雪霞.地面气象观测仪器常见故障及维修维护[J].农业开发与装备，2019（06）：61.