程杰
阳新县气象局 湖北省 黄石市 435200
摘要：随着气象业务现代化的迅猛发展，各种观测设备在自动气象站中得到了大量应用，测报业务更多的依赖于自动气象站观测设备，而要想确保这些设备始终正常运行，要积极探索切实可行的对策进行维护保障，尽可能降低观测设备故障发生概率，确保自动气象站测报业务的顺利开展。
关键词：自动气象站；观测设备维护；技术保障；探讨
1新型自动站常见故障
1.1雷击后自动站出现故障
自动站如果遭受雷击，轻则会导致自动站观测数据有明显跳变，数据可用性降低，重则导致自动站完全瘫痪，造成观测数据缺失。自动站遭受雷击后，如果发现全要素数据缺测，首先应立即启用备份站，确保观测数据正常上传，待雷暴结束后再进入观测场。故障发生后，检查业务软件的通讯参数和时间校对是否正常，然后通过业务软件的维护终端向主采集器发送终端操作命令，读取供电电压及供电主体；检查主采集器供电是否正常，若不正常，则检查自动站供电箱内的供电系统，可用万用表测量输入、输出交流电压及直流供电电压；检查数据传输，利用万用表的蜂鸣档测试各传感器在防雷板上的上下接口，是否能听到蜂鸣声，便可得出主采集器与各分采集器的信号传输是否正常，排查出主采防雷模块是否损坏；检查温湿度采集器可使用万用表直流电压档测量电压，可判断温湿度采集器是否损坏；检查地温采集器可使用万用表测量地温得电阻值，判断地温采集器是否正常，最后检查各设备的防雷模块（浪涌保护器），逐一排查雷击故障点。国家气象观测站应铺设符合标准的接地地网，每个观测仪器都做接地，像风塔这类较高的设备都配备避雷针，并且DZZ6新型自动站在主采集器和分采集器上装有防雷模块，气象站设备维护人员必须严格遵照相关规定，对每个仪器的防雷模块定期进行巡检。对于观测设备雷电防护这方面，为排除设备的雷击隐患，每年汛期前都应进行防雷检测，确保接地电阻在技术规范的要求内。
1.2温湿度传感器的故障
DZZ6型自动气象站使用WZP-2型温度传感器，采用Pt100电阻作为感应原件，在气温为0℃时电阻值为100Ω，其精确度和稳定性依赖于铂电阻元器件的特性，温度传感器输出的信号为模拟电阻值。湿度传感器为DHC1型，湿度在（0-100）%RH范围内输出的是（0-1）V的直流电压，湿度传感器相比于温度传感器更为敏感，在平时维护时，禁止剧烈摇晃，且每月都得对保护传感器头部的网罩进行清洗，拆卸网罩时禁止用手触摸湿敏电容。如果温湿度数据显示缺测，可用万用表直流20档测量温度或者湿度的防雷板第6脚和第七脚之间的电压，查看电压值是否在12V左右的正常范围内，如果以上测量数据异常，则表示温湿度传感器损坏，直接更换传感器即可，反之，则是传感器未发生故障，直接检查主采集器。
1.3地温传感器的故障
地温传感器采用的是WZP-1型铂电阻温度传感器，其测量原理和WZP-2型温度传感器一样。如果地温数据出现间歇性异常，则可能是低温变送器手都干扰或者是地温变送器的接线端松动导致的，检查并紧固即可解决；由于地温数据传输通过分采集器通过CAN总线连接到主采集器，如果是某一层地温数据异常或缺侧，则说明时那一层的传感器发生故障，检查地温分采对应的插座是否松动，插紧后查看数据如果恢复正常，则说明故障是接线接触不良造成的，否则就断开分采电源，拔下故障地温采集器对应的插头，替换正常的地温传感器，重启分采集器后，如果数据恢复正常，则说明地温采集器故障，更换传感器即可。
1.4雨量传感器的故障
双翻斗雨量传感器的型号为SL3-1型，原理是采用干簧管感应计数翻斗上的小磁钢，输出脉冲信号，计数翻斗翻动一次，则发送一次信号。所以，雨量传感器不需要电源供电便可工作。如果雨量传感器发生故障，首先可以用万用表的红、黑表笔风别插入传感器的红、黑接线柱的孔内，将万用表调至蜂鸣档，用手翻动雨量传感器的计数翻斗，每翻动一次翻斗会听到万用表发出“嘀”的响声，否则就更换干簧管；如果以上测试正常，则检查雨量通讯线的各个接头是否连接牢固，用校准器对雨量传感器进行校准，检查传感器的通道是否正常；如果以上检查均正常，则更换雨量电路板。
2自动站观测设备维护
2.1采集器的日常维护
采集器是自动气象站的核心部件，其作用是对气象要素数据进行一系列的采集、处理、储存和传输等。通常情况下，不需要单独对采集器进行日常维护，可以使用毛刷定期清理采集器机箱表面的灰尘和杂物，使其保持清洁干净。禁止在带电的情况下对各种接线端子进行拔插，在撤换或安装传感器时需提前关掉电源；如果某部分出现故障需单独对其进行维护；定期对采集器充电指示灯、交流输入指示灯和直流输出指示灯进行查看；每月将采集器机箱打开，及时将机箱内的灰尘、杂物清理干净，查看底部进线孔的密封程度，禁止将其他物品放置在采集器上；每年春季需全面查看防雷设施，并多次测量接地电阻值。
2.2雨量传感器的维护
在雨量传感器使用中，需每月对其进行一次维护保养，避免因沙尘或其他因素影响其的正常使用。定期查看翻斗的洁净和灵活性水平，如果灵活性水平不足，需及时查看翻斗轴是否受损或变形等，并采取科学有效的解决对策。
之后固定外壳与底盘，向筒壳内倒入适量的清水，倾听内部是否有翻斗翻动的声音，如果有声音，则说明翻斗正常，反之则说明安装异常，需对其进行重新安装。定期对雨量传感器器身的稳定度、器口的水平度进行检查，一旦发现与规范要求不符需及时纠正；为防止器口变形，应避免承雨器的器口遭受碰撞；在冬季应对传感器承水器口进行加盖处理，避免风沙将传感器进水口堵塞。
2.3风向风速传感器的维护
应对风杯和风向标转动的灵活性和平稳度水平经常检查；在出现严重污染天气时会将转动部件与静止部件间的缝隙堵塞，应将积聚的污垢清除干净；每年需做好风向传感器轴承维护，主要是转动风向传感器轴，通过目测的方法检查，查看之前需将风向标卸下，正常时的轴可灵活转动且没有明显噪音。对于风速传感器来说，每年需通过转动传感器的手柄进行目测检查，将风杯卸下后，检查中心轴转动的灵活润滑度水平，确保没有明显噪音。对于滚动轴承的清洗需选择密封条件，并做好风向标指北方位的检查和校准。
2.4温湿度传感器的日常维护
温湿度传感器主要在百叶箱内安装，每月需对百叶箱顶、箱内和缝隙进行检查，防止出现沙尘、雪等杂物影响观测工作的正常开展，并使用毛刷或湿毛巾将其清理干净，维护过程中禁止将百叶箱内的温湿度传感器从箱内移出。定期检查温湿度传感器的感应与地面之间的距离是否为1.5m。
2.5气压传感器的维护
采集器箱内安装有气压传感器，主要借助于静压管可实现与外界大气之间的连通。静压管主要在采集器机箱下部的小孔上进行安装，需对静压管气孔的通畅度进行定期查看，以更好地感应到外界大气压力。
3自动气象站观测设备维护管理及技术保障技术工作对策
3.1建立健全观测设备维护管理及技术保障工作制度
建立健全气象站观测设备维护管理及技术保障工作制度，明确维护管理及技术保障工作人员职责范围，技术保障机构和岗位职责的分工明晰，确保相关工作人员可在自动气象站观测设备发生突发故障及观测数据异常时，及时诊断并严格按照相关业务流维护保障[1]。维护管理及技术保障部门还应根据业务流程和有关规章制度,对相关维护及技术保障资料备注记录,并纳入年度目标考核管理内容中,确保各项流程及制度能有效被实施，提高自动气象站维护管理及技术保障能力。
3.2加强气象站观测设备维护管理及技术保障专业人才培养
加强气象站人才培养，建立可掌握检定、维修维护等相关技能维护管理及技术保障队伍。1）制定精细化内部培训方案，加强对气象台站人员培训，提高工作人员实践操作以及维护保障技术水平。2）培养工作人员责任意识，科学严谨地对待观测仪器及分析气象数据，为自动气象站观测业务提供有力技术保障。3）定期组织工作人员参加相关专题讲座以及深入上级气象部门举办培训班学习。4）从高校招聘自动气象站观测设备维护管理及技术保障专业能力强和技术经验丰富人员，更好开展自动气象站观测设备维护管理及技术保障工作。
3.3加强自动气象站观测设备维护
3.3.1采集器维护
工作人员每天均需要对采集器进检查，查看采集器和计算机接口是否松脱，若检查时发现问题应及时做紧固处理。假如发生采集数据异常问题，需要对采集器复位，若复位后数据仍然不正确，则应清除采集器内存，对计算机重新启动。若上述2种方式处理后，采集器数据仍不正确，则应该检测采集器是否损坏，若采集器受到损坏，则需及时上报，并且安排专业人士进行维修维护或更换。平时还应注意对采集器上积尘小心清理，在清洁维护时应该在电源切断情况下开展，切忌带电操作。
3.3.2传感器的维护
1）对于气压传感器，需要定期对传感器通气嘴检查，查看通气嘴有无被堵塞住，采取特殊方法对其干燥后再放回且要密封好。2）应经常查看风杯与风向标转动灵活性水平，对风传感器轴承检查，卸掉风杯查看中心轴能否灵活转动，是否有噪音。在密封条件下清洗滚动轴承，做好风向标检查校准，检查是否指北。3）定期查看传感器百叶箱内是否有灰尘等杂质，仔细用软毛刷或湿布清理干净杂物。4）每月定期对翻斗雨量传感器巡检，查看滤网上是否有沙尘、小虫等，并及时清理，避免堵塞承水口漏斗。
4结语
自动气象站是现代气象服务业务的重要组成部分，观测设备维护管理直接关系到气象服务是否正常运行。近年来，榆树市气象局加大基础设施建设力度，适时投入应用DZZ6新型自动气象站。但当前自动气象站在维护管理及技术保障还有很多不足之处亟待解决。所以，本文重点对自动气象站观测设备维护管理及技术保障工作探讨，以保证自动站长期正常运行，为社会公众正常生产生活提供有效预警。
参考文献
[1]田晓东,李华忠,陈金文.基于自动气象站仪器设备保障与维护技术研究[J].科技风,2019(01):152.
[2]夏中凯,叶泓麟.自动气象站仪器设备保障及维护技术[J].吉林农业,2017(07):100.
[3]张俊芬.农业建设自动气象设备维护及通讯网络保障[J].福建农业,2015(07):150.