黄翠媚
海南省三亚市气象局 邮编:572000
摘要:新型自动气象站是自动观测气象要素和处理观测数据的设备,在适应现代化气象发展需要的同时,在人们日常生产生活中也发挥着十分重要的作用。由于新型自动气象站需要24h连续不间断运行,自身耗损十分严重,极易引发故障问题,不利于地面测报工作的正常开展。本文结合海南省三亚市气象局使用DZZ4新型自动气象站实际,在分析了新型自动气象站常见故障问题的同时,给出了有针对性的处理对策,最后则探讨了仪器设备的日常维护,仅供相关部门进行参考借鉴。
关键词:新型自动气象站 常见故障 日常维护
引言
对于DZZ4型新型自动气象站来说,主要采取了现代化的总线技术路线,严格按照中国气象局《新型自动气象(气候)站功能规格书(业务试用版)》的要求而研制的新一代自动气象站。其主要特点是准确性高、可靠性强,方便维护和扩展。针对自动气象站硬件结构的设计,主要选用了CAN总线技术和积木式结构,连接主、分采集器时主要选用双绞线互联的方式。自各级气象部门引入新型自动气象站以来,对常规气象要素数据采集的准确率明显增强,在应对气候变化,促进地方经济社会发展方面发挥着十分重要的作用。由于新型自动气象站需要24h连续不间断运行,自身耗损十分严重,极易引发故障问题,对观测数据的可用率和仪器设备的正常运行率均会产生影响,降低了地面测报保质量。为了确保新型自动气象站可以正常运行,需要台站测报人员做好仪器设备的日常维护,防止故障问题出现。
1、新型自动气象站常见故障分析及处理
1.1湿度传感器故障
DZZ4新型自动气象站中的湿度传感器型号为DHC2型,这种类型传感器的测量准确度、耐高湿及稳定性都较好。若是在新型自动气象站运行过程中,DHC2型的湿度传感器出现故障问题,测报人员应第一时间对台站供电电压进行测量,检查电压值是否为12V,之后则对湿度信号电压进行测量,查看其是否在0~1V之间。相对湿度(U)与信号电压(V)之间呈现正相关关系:U=100V。在测出信号电压后,可以结合该关系式得出相对湿度数值,将该数值与实际测出的湿度数据进行比对,若两者接近,则说明湿度传感器正常,可能是采集器故障,反之,则说明是湿度传感器故障,直接对其进行更换或维修。
2.3降水传感器故障
2.3.1翻斗式降水传感器故障
当前,台站中使用的翻斗式降水传感器是双翻斗式的,主要是SL3-1型号,该类型降水传感器可以对微观降水进行观测,增强了降水量数据的准确性水平,进一步提升了气象要素数据质量。若是翻斗式降水传感器出现故障,工作人员需要借助于万用表的蜂鸣档对其进行测量,主要操作步骤是拨动计数翻斗,仔细聆听是否出现蜂鸣声,进而判断雨量传感器是否异常。若异常,直接对干簧管进行更换。若是台站与备份站之间的降水量数据有较大误差,可以将10ml的清水放进量筒内,并模拟1mm/min的降水强度将其注入到漏斗内,密切关注计数翻斗翻动时是否存在多发信号或不发信号的情况,进而判断翻斗传感器元件是否受损。
2.3.2称重式降水传感器故障
DZZ4型自动气象站内的称重式降水传感器型号为DSC1型,可实现固态、液态、固液混合降水的测量。一旦发现其出现故障问题,需要工作人员对称重降水传感器的工作状态进行检查,将采集器外壳打开,检查信号处理单元运行指示灯的闪亮间隔,进而判断传感器工作状态。若运行指示灯异常,需做好信号处理单元电源电压的检查。若此时的工作电压正常,则可能是处理单元出现故障问题,需对其进行更换或检修。
2.4风向风速传感器故障
2.4.1风速传感器故障
在实际的测报工作中,一旦测报人员发现风速传感器出现故障,首先要做好供电电压的检查,若测出的电压值为5V,则说明台站的供电正常,此时需做好风杯的检查,主要是查看风杯正常转动时的输出频率信号。根据风速(V)与频率(f)之间的关系:V=0.1f,求出此时的风速值,并将其与台站测出的风速数值进行比对,若是两者的风速偏差较大,则说明是风速传感器故障,重新更换即可。
2.4.2风向传感器故障
若是在测报工作中发现风向传感器出现故障,需要工作人员对供电电压进行检查,风向传感器运行过程中主要选取的是间歇式5V供电,若是可以正常供电,需对风向输出的高低电压值进行检查。台站在输出风向数据信息时主要采用7位格雷码信号与主采集器风向位置的6个插槽端进行连接。可以选择风速电源为风向传感器进行临时供电,并利用万用表的直流电压档测量风向传感器转动的过程中,主采集器风向位置任意一端同大地之间的电压值是否存在高低电压变化,进而判断风向传感器是否正常。
2、新型自动气象站日常维护
2.1湿度传感器的日常维护
工作人员需每月对百叶箱顶部、内部、缝隙内进行检查,使用湿巾或毛刷将灰尘清洗干净,避免对观测结果产生影响。若湿度传感器外部出现灰尘、蜘蛛网等杂物需使用干燥的细毛刷将其清扫干净;禁止将湿度传感器拿出百叶箱外对其进行维护。
2.3降水传感器的日常维护
①翻斗雨量传感器的维护。工作人员需做好过滤网灰尘、小虫等杂物的清除工作,防止承水口漏斗出现堵塞;每天做好雨量传感器、仪器口是否水平的检查,一旦发现异常需及时纠正。在夏季,雨量筒内很容易出现蜘蛛网,为确保翻斗正常翻转,需及时将其清理干净;定期对翻斗进行清理;严禁用手或其他物体对上下翻斗内壁进行擦拭,避免表面出现油污;定期查看翻斗的灵活性水平,若是发现灵活性水平不高,需做好翻斗轴和轴承间的检查。②称重式降水传感器的维护。每月需定时检查承水口中是否有蜘蛛网或其它异物。每年入夏和入冬前需做好盛水桶的维护工作;因夏季三亚的降水天气相对较多,可以适当增加维护次数。在对盛水桶进行维护时,需要做好清空和清洗工作,并添加防蒸发油。
2.4风向风速传感器的日常维护
工作人员需做好风向风速传感器的常规维护,每天至少进行一次维护,主要是对风杯和风向标体的转动情况进行检查,一旦出现异常情况,及时进行处理;夏季冰雹天气结束后,需全面查看风传感器的受损情况,同时还要做好风向塔接地检查,防止出现雷击。每天需要将备份站的风向风速数据与台站内观测到的数据信息进行比对,确保误差在规定的范围内;每年对风传感器进行定期维护,在密闭条件下清洗风传感器轴承,同时还要对风向标的指北方位进行校准。
结论:
综上所述,为了保证DZZ4 新型自动气象站可以持续稳定运行,需要工作人员结合自身所学知识和积累的工作经验对故障问题进行分析,并采取有针对性的处理办法。与此同时,还应将新型自动气象站的日常维护工作做好,将新型自动气象站故障问题降到最低,延长相关仪器设备的使用寿命。气象部门应积极引入复合型人才,对新型自动气象站故障排除技术加大研究力度,除了不断完善和改进现有的技术外,还要做好新技术的开发,确保在短时间内找出并解决故障问题,以期更好的为人们的日常生产生活提供便利。
参考文献:
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[3]陈志超,吕向娟,周秀军.DZZ4新型自动气象站日常应用及故障处理[J].科技咨询,2015(16):39-40.
作者简介:黄翠媚(1972-),女,黎族,海南省保亭县人,本科,工程师,单位:海南省三亚市气象局,邮寄地址:海南省三亚市河东路190号气象局大院,,手机:13307677600,QQ:1311413328,从事气象观测工作。