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[摘 要]随着晋中区域自动气象站网建设的加快，区域自动站数据资料在气象防灾减灾、为农服务工作中发挥了重要作用。本文主要介绍了晋中区域自动气象站常见故障的维修经验，以进一步增强气象监测能力，提升气象服务水平。
[关键词]区域气象站；气象观测；故障分析
中图分类号：P415 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）01-0306-01
区域自动气象站的投入使用，为做好天气预报提供了更为丰富的气象资料。但在近几年的使用过程中，发现了一些仪器不正常或数据异常现象，及时进行设备故障分析及处理，能够保证气象数据的完整与准确，为气象服务提供准确、及时的气象数据。下面介绍晋中区域自动站系统运行过程中遇到的常见问题及解决方法。
1.区域自动气象站的组成和工作原理
区域自动气象站系统主要包括三大组成部分，分别是室外采集器、气象数据中心以及GPRS 网络。区域自动气象站的核心部分是采集器。硬件组成部分主要包括电源、数据处理、采集通道、显示单元、串行接口等，硬件部分主要对观测到的气象数据进行采集、除了、储存、上传等。
区域自动气象站的工作原理是通过传感器把观测到的气象要素数据转换成电信号，数据采集器由单片机控制，主要对采集的数据进行线性和定标处理，控制观测数据质量，实现从工程量到要素量之间的主要转换。然后借助预处理过程实现各气象要素的实时数值，最后在通信模块的作用下将观测数据传输到区域自动气象站的中心站计算机上。
2.区域自动气象站常见故障的分析与处理
2.1电源故障
2.1.1没有电压输出或者输出电压明显偏低一是用万用表的直流电压档测量太阳能的电压输出，如果没有输出值或者电压偏低，说明太阳能电池损坏。太阳能正常情况下输出电压是6 ～ 10V。二是在白天太阳能充足的情况下，测得工作电压应当在6. 7V 左右，在夜间，蓄电池工作电压应当在6. 3V 左右。如果电压低于5. 5V，将不能保证区域自动站的正常工作。若单独测量电池电压，需断开电池输出端。三是检查太阳能电源线是否有破损，或者有断开的地方。
2.1.2电压输出正常，但没有电流输出一是用万用表的电流档测量，把红表笔插在电流档位上。调好万用表以后将太阳能从采集器上拔下，将正极从端子上卸下（ 负极不动） ，然后把端子插回采集器上，用红表笔连接太阳能的正极，黑表笔连接正极端子的那一端测量电流，太阳能电池在日照良好情况下，电流可达到1A，普通情况下也有0. 5A 左右电流； 二是如果测量太阳能输出电流很小或者没有，说明太阳能接线盒里内的二极管可能损坏，或者电池板损坏。
2.1.3区域自动站白天数据上传正常，夜间不正常原因可能为： 电池电量不足（ 长时间阴天或者其他原因导致） ，白天太阳能给电池充电后可以正常工作，但由于太阳能电池板未能给蓄电池补充足够电量，使其在夜间未能达到工作电压，而无法正常工作。
2.2温湿度传感器故障
温湿度传感器最高和最低气温与正常周边最高和最低气温差距较大，准度失真，使用价值降低，在最高气温和最低气温应用上反映出来的日数据差距比较明显。如在春秋季防霜冻期间常出现最低气温偏离相对正常最低气温，温差大的经过差距比较达-10～18 ℃左右，容易在低温霜冻气象服务预报时造成错误判断；夏季最高气温与相对最高气温比较差距达20 ℃左右，对预报高温天气带来不便。原因是在防雷接地处理或等电位连接线接地装置接触不良所致。发生此现象时，首先应关闭采集器电源，拆掉所有链接的接地装置，重新启动电源卸载数据，查看数据是否全部恢复正常。再检查接地连接裝置，重新进行处理，发现在初始安装时，由于接地体锈蚀，分析采集器接地线在释放雷电流或自身消耗电流时无法释放，与接地装置之间产生阻滞释放作用，致使温度传感器产生感应回流，采集器处理数据错乱造成的温差大，经过重新处理锈蚀接地体结合处链接上接地装置，再次开启电源卸载分钟数据观察温度数据变化情况，所有数据都全部正常。所以接地装置若锈蚀或者接触不良都会造成最高和最低气温数据失真，这一故障现象隐蔽点常常不易发现，所以在日常的维护中应多加注意，以免造成错误判断。
2.3雨量传感器故障
第一种情况是：晴好天气监控界面显示降水数据，可以向当地气象信息员或当地乡镇政府询问是否出现局地降水，如果不是降水引起，则可判定为昆虫爬动、人为喷洒绿化草地等原因所致。
第二种情况是：大范围的降水过程一般在仪器正常的情况下，区域自动站应该有数据显示，但是出现过一次因长时间显示某一时段降水数据，次日重新查询降水量而数据异常的情况，建议最好在重新查询之前，重新打开监控软件查询，数据显示即为正常。若无数据显示，一般原因是传感器漏斗堵塞，连接传感器与采集器的数据线路故障造成。
处理方法：防止昆虫爬动和堵塞传感器，可以在传感器内部放置樟脑球，但不要妨碍翻斗翻动；加强雨量传感器的检查维护。
2.4风传感器故障
风故障有多种。风速正常，风向缺失。检查风数据线是否断开；若风数据线无问题，则更换传感器；风统计错误，出现小时极大风速小于最大风速。因为极大风速和最大风速均为主板统计形成，因此可排除传感器故障，应将风传感器和主板换为统一厂家产品。
2.5其他注意事项
在区域站维护维修过程中，接插各种接线端子和撤换、安装传感器时均不要带电操作。
区域站日常维护
1）供电系统维护。定期清理太阳能电池板面灰尘，检查太阳能供电线是否有断裂；检查蓄电池电压，并有备用蓄电池。
2）雨量传感器。定期检查雨量传感器，清理承水桶内部阻塞物，将传感器底座进线孔用胶带堵死，防小虫、蜘蛛进入堵塞漏斗。
3）观测场维护。定期巡视观测场环境状况，修剪杂草、清除杂物，保证采集数据准确。
3.总结
综上所述，不仅要按照要求维护好晋中区域自动站，还要根据出现的故障及时作出正确的判断，然后加以排除，要熟练掌握好自动站原理的相关技术知识，在工作中学以致用。在观测数据的过程中要确保数据的准确性。在区域自动气象站日常工作中要不断总结，积累经验，对出现的故障问题应及时解决，确保区域自动气象站能够正常运行。
参考文献
[1]郭晓燕，李春龙，张淑娜.区域自动气象站常见故障及维修方法[J].现代农业科技，2011（3）：317.
[2]杨明.新型自动气象站测报软件常见问题及对策[J].农业与技术，2014（6）：219.
[3]刘竞雄，刘应明.区域自动气象站常见故障与处理[J].气象水文海洋仪器，2009（2）：98-100.
[4]盛辉.区域自动气象站常见故障处理[J].浙江气象，2009（2）：19-21.
[关键词]区域气象站；气象观测；故障分析
中图分类号：P415 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）01-0306-01
区域自动气象站的投入使用，为做好天气预报提供了更为丰富的气象资料。但在近几年的使用过程中，发现了一些仪器不正常或数据异常现象，及时进行设备故障分析及处理，能够保证气象数据的完整与准确，为气象服务提供准确、及时的气象数据。下面介绍晋中区域自动站系统运行过程中遇到的常见问题及解决方法。
1.区域自动气象站的组成和工作原理
区域自动气象站系统主要包括三大组成部分，分别是室外采集器、气象数据中心以及GPRS 网络。区域自动气象站的核心部分是采集器。硬件组成部分主要包括电源、数据处理、采集通道、显示单元、串行接口等，硬件部分主要对观测到的气象数据进行采集、除了、储存、上传等。
区域自动气象站的工作原理是通过传感器把观测到的气象要素数据转换成电信号，数据采集器由单片机控制，主要对采集的数据进行线性和定标处理，控制观测数据质量，实现从工程量到要素量之间的主要转换。然后借助预处理过程实现各气象要素的实时数值，最后在通信模块的作用下将观测数据传输到区域自动气象站的中心站计算机上。
2.区域自动气象站常见故障的分析与处理
2.1电源故障
2.1.1没有电压输出或者输出电压明显偏低一是用万用表的直流电压档测量太阳能的电压输出，如果没有输出值或者电压偏低，说明太阳能电池损坏。太阳能正常情况下输出电压是6 ～ 10V。二是在白天太阳能充足的情况下，测得工作电压应当在6. 7V 左右，在夜间，蓄电池工作电压应当在6. 3V 左右。如果电压低于5. 5V，将不能保证区域自动站的正常工作。若单独测量电池电压，需断开电池输出端。三是检查太阳能电源线是否有破损，或者有断开的地方。
2.1.2电压输出正常，但没有电流输出一是用万用表的电流档测量，把红表笔插在电流档位上。调好万用表以后将太阳能从采集器上拔下，将正极从端子上卸下（ 负极不动） ，然后把端子插回采集器上，用红表笔连接太阳能的正极，黑表笔连接正极端子的那一端测量电流，太阳能电池在日照良好情况下，电流可达到1A，普通情况下也有0. 5A 左右电流； 二是如果测量太阳能输出电流很小或者没有，说明太阳能接线盒里内的二极管可能损坏，或者电池板损坏。
2.1.3区域自动站白天数据上传正常，夜间不正常原因可能为： 电池电量不足（ 长时间阴天或者其他原因导致） ，白天太阳能给电池充电后可以正常工作，但由于太阳能电池板未能给蓄电池补充足够电量，使其在夜间未能达到工作电压，而无法正常工作。
2.2温湿度传感器故障
温湿度传感器最高和最低气温与正常周边最高和最低气温差距较大，准度失真，使用价值降低，在最高气温和最低气温应用上反映出来的日数据差距比较明显。如在春秋季防霜冻期间常出现最低气温偏离相对正常最低气温，温差大的经过差距比较达-10～18 ℃左右，容易在低温霜冻气象服务预报时造成错误判断；夏季最高气温与相对最高气温比较差距达20 ℃左右，对预报高温天气带来不便。原因是在防雷接地处理或等电位连接线接地装置接触不良所致。发生此现象时，首先应关闭采集器电源，拆掉所有链接的接地装置，重新启动电源卸载数据，查看数据是否全部恢复正常。再检查接地连接裝置，重新进行处理，发现在初始安装时，由于接地体锈蚀，分析采集器接地线在释放雷电流或自身消耗电流时无法释放，与接地装置之间产生阻滞释放作用，致使温度传感器产生感应回流，采集器处理数据错乱造成的温差大，经过重新处理锈蚀接地体结合处链接上接地装置，再次开启电源卸载分钟数据观察温度数据变化情况，所有数据都全部正常。所以接地装置若锈蚀或者接触不良都会造成最高和最低气温数据失真，这一故障现象隐蔽点常常不易发现，所以在日常的维护中应多加注意，以免造成错误判断。
2.3雨量传感器故障
第一种情况是：晴好天气监控界面显示降水数据，可以向当地气象信息员或当地乡镇政府询问是否出现局地降水，如果不是降水引起，则可判定为昆虫爬动、人为喷洒绿化草地等原因所致。
第二种情况是：大范围的降水过程一般在仪器正常的情况下，区域自动站应该有数据显示，但是出现过一次因长时间显示某一时段降水数据，次日重新查询降水量而数据异常的情况，建议最好在重新查询之前，重新打开监控软件查询，数据显示即为正常。若无数据显示，一般原因是传感器漏斗堵塞，连接传感器与采集器的数据线路故障造成。
处理方法：防止昆虫爬动和堵塞传感器，可以在传感器内部放置樟脑球，但不要妨碍翻斗翻动；加强雨量传感器的检查维护。
2.4风传感器故障
风故障有多种。风速正常，风向缺失。检查风数据线是否断开；若风数据线无问题，则更换传感器；风统计错误，出现小时极大风速小于最大风速。因为极大风速和最大风速均为主板统计形成，因此可排除传感器故障，应将风传感器和主板换为统一厂家产品。
2.5其他注意事项
在区域站维护维修过程中，接插各种接线端子和撤换、安装传感器时均不要带电操作。
区域站日常维护
1）供电系统维护。定期清理太阳能电池板面灰尘，检查太阳能供电线是否有断裂；检查蓄电池电压，并有备用蓄电池。
2）雨量传感器。定期检查雨量传感器，清理承水桶内部阻塞物，将传感器底座进线孔用胶带堵死，防小虫、蜘蛛进入堵塞漏斗。
3）观测场维护。定期巡视观测场环境状况，修剪杂草、清除杂物，保证采集数据准确。
3.总结
综上所述，不仅要按照要求维护好晋中区域自动站，还要根据出现的故障及时作出正确的判断，然后加以排除，要熟练掌握好自动站原理的相关技术知识，在工作中学以致用。在观测数据的过程中要确保数据的准确性。在区域自动气象站日常工作中要不断总结，积累经验，对出现的故障问题应及时解决，确保区域自动气象站能够正常运行。
参考文献
[1]郭晓燕，李春龙，张淑娜.区域自动气象站常见故障及维修方法[J].现代农业科技，2011（3）：317.
[2]杨明.新型自动气象站测报软件常见问题及对策[J].农业与技术，2014（6）：219.
[3]刘竞雄，刘应明.区域自动气象站常见故障与处理[J].气象水文海洋仪器，2009（2）：98-100.
[4]盛辉.区域自动气象站常见故障处理[J].浙江气象，2009（2）：19-21.