区域自动气象站的安装及常见故障维护

区域自动气象站的安装及常见故障维护

发布时间：2021-12-28T08:50:44.483Z 来源：《中国科技人才》2021年第22期 作者： 罗智勇[导读] 区域自动气象站的建成并投入使用，使得气象部门的精细化预报及防灾减灾能力均得到了提升，为政府部门的防灾减灾决策提供了重要的数据参考支撑。

青海省河南县气象局 811599

摘要：区域自动气象站的建成并投入使用，使得气象部门的精细化预报及防灾减灾能力均得到了提升，为政府部门的防灾减灾决策提供了重要的数据参考支撑。本文结合区域自动气象站的建设及使用，在探讨基础设备安装需注意问题的同时，分析了区域自动气象站常见故障和维修处理对策，最后总结了几点日常维护经验，进一步提高气象观测数据的完整性、准确性和连续性。

关键词：区域自动气象站 安装 故障维修 日常维护 引言

随着气象现代化工作的顺利推进，青海省河南县气象观测网络实现了辖区内四乡两镇的覆盖，对于推进气象灾害防御体系和气象防灾减灾体系建设打下了坚实的基础，在气象服务工作中发挥着十分重要的作用。由于区域自动气象站数量不断增多，且布点密集，对数据采集传输质量的要求也越来越高，为了确保区域自动气象观测设备可以持续稳定运行，区域自动气象站的保障工作面临着新的挑战。

1、区域自动气象站的安装

基础安装

在区域自动气象站选址完成后，需要选择混凝土对基础进行固定，这时应选择开阔平坦较少障碍物的方位进行固定，确保风杆基座的稳固水平， 用水平尺测量风杆基座同雨量传感器基座三个脚的水平情况，应保证选择的三条拉线基础之间的夹角为 120°，以确保风杆的稳固性水平。

风杆的安装

用螺丝钉固定三节风杆；接闪器安装直接固定在风杆顶端，并与风横臂保持垂直，之后对引线下连接固定即可；对于 6 条拉线，其中三条在风杆顶端固定，并与接闪杆顶端保持平行，其余三条在风杆中间略偏上固定， 3 条拉线间的夹角在 120°左右；防雷接地的位置优先选择无行人出没的地方，且接地线随着拉线一起连接到防雷地网镀锌扁铁上，且确保接地电阻值不超过 4?；做好连接引下线拉线绝缘瓷的安装。

太阳能板

经过实践结果表明，风杆中间偏下 50cm 处的位置比较适宜固定电池板，在确保机箱安装保持正常高度的同时，还能使太阳能电池板电源线的长度适宜。一旦安装太阳能电池板的位置过高，相应就要提升机箱高度， 不方便日后的管理维护；反之则会造成太阳能电池电源线冗余外露，外露的电源线长时间在阳光的照射下，会产生老化，影响太阳能给蓄电池充电。因下午的光照时间大于上午的光照时间，故太阳能电池电源安装时的方位应稍偏SSW 方向，这样能采集到更多的光源为主采集器的蓄电池充电，可增加主采集器蓄电池的使用期限。

机箱安装

为了方便日后维修维护，机箱位置需与风杆立起的方位相同，同时还要做好机箱内部接地线和屏蔽线之间的接地处理，避免因外界信号源的干扰造成观测数据发生跳变。

风向风速传感器

安装风向标的方位很重要，在风向标上存在指北标识 N，应将指北方位指向正北方进行固定；风传感器的安装需重点关注风杯和基座凹凸对应的槽，应保证两部位吻合，因风杯上的螺丝属于反丝，可确保风杯正常转动时的螺丝越转越紧，这样风杯才不会脱落；固定好风向风速传感器后， 应从风杆内部将传感器与采集器之间的连线穿到风杆下端。

温度传感器

安装温度传感器的高度应同地面之间的距离达到 1.5m，且地面以自然状态为主。 雨量传感器

通常情况下，雨量传感器在风杆南面安装，同风杆之间的距离为 2m， 安装时需要选择水平尺进行调节，始终确保传感器基座上的水泡居中，以提升降水量数据的准确性水平。

各传感器走线

现河南县辖区内的区域站自动气象站均为六要素以上。在安装布线时都应用PVC 走地埋式穿线进入主采集箱，以减少太阳辐射造成线路老化而导致数据异常的现象。同时在进入主采集箱下的线路裸露部分，应用塑料软管套实，避免太阳光线直接照射。

2、区域自动气象站常见故障及维修处理

采集器上数据异常或无数据 在日常地面气象观测工作中，若是采集器上数据异常或无数据，需对电源的供电、插口、电路板以及保险丝逐一进行检查，避免出现异常情况； 若是部分气象要素可以正常显示，只有某项或几项气象要素数据显示异常， 需认真检查采集器的运行状况。对插拔接口处及线路进行检查，避免因受损而出现短路，同时还要考虑这些线路是否接触不良。若是没有任何气象要素数据在采集器上显示，可重新启动采集器。若重启后采集器故障问题仍旧不能得到解决，故障问题可能出现在采集器模块或电源上，可以利用万用表来测量电源电压，若是电源仍旧显示正常，说明采集器故障，可重新更换采集器模块。通常情况下，重启采集器后可以解决很大一部分的故障问题。

雨量传感器故障

区域自动气象站运行过程中，雨量传感器故障的主要表现形式是翻斗卡紧、干簧管受损、误差偏大、堵塞等，可以通过疏通清洁解决上述这些问题。若是观测到的降水量数据与实际数值之间的误差较大，可能是翻斗轴承摩擦力偏大或翻斗轴承螺丝收得过紧；对于干簧管故障的判断，需要测量电阻值，在拔下传感器信号线之后，测量间阻值。对处于水平情况下的翻斗来说，其间阻值为 100?；若测出的间阻值为 100?，则说明雨量传感器保持正常。可以将万用表与传感器信号线进行连接，并对计数翻斗进行翻动。时刻关注万用表信号的变化情况，若是没有出现短促的“哔”声或者是响声不间断，则能使干簧管短路或断路，需重新更换干簧管。在传感器正常的情况下选择上述方法，会有采集器采集降水异常的情况，此时需要重新检查线路和采集器，主要是测试短路情况下的采集器雨量输入端数值是否发生变化。在日常观测工作中，需对雨量传感器杂物及时进行清理， 同时还要做好检查和疏通管道工作。

温度传感器故障

若温度传感器显示异常，可以将传感器探头用双手紧握，检查温度数据是否发生改变，并以此为基础对传感器的感应情况进行判断。在温度为0℃时，铂电阻阻值为100?，且温度每增加1℃，铂电阻电阻值就增加0.39?，采集器向铂电阻施加电流后，对温度传感器两端电压进行测量后，通过欧姆定律就能计算出电阻值，随后就能获取到温度。将万用表调节到 200? 档，表笔接触红线或蓝线后，测出的电阻值为0，若是表笔分别与红线和蓝线接触，电阻值为 100+0.39T（T 表示当前温度），可将温度传感器重新接入到采集器接口上。若温度传感器出现故障问题，会有温度传感器与采集器传输电缆方面的故障，可以通过万用表来查找故障问题。

风向风速传感器故障

若是风向传感器故障，需对其进行重新更换，应始终确保传感器 0 度正北标志线指北；若风速传感器异常，风杯转动时无风速数据，则可能是风向传感器受损；若转动不流畅，风速较小时无数据显示，大风下才有， 说明轴承生锈。需认真查看采集器，并打开菜单，逐一检查风向、风速数据，转动一圈风向标后，查看采集器上是否显示为 111111 000000，若是从

1 变成 0 或者从 0 变成 1，则风向传感器异常，需重新更换，若显示的数据

全部是 1 或者 0，需检查风速传感器传输电缆线的电压，若数据从 1 变为 0

或从 0 变成 1，则可能是风速数据异常，重新对风速传输电缆更换。3、区域自动气象站日常维护

采集器日常维护

通常情况下，区域自动气象站数据采集器并不需要单独维护，可以利用毛刷清理干净采集器上的灰尘；在安装传感器或拔插各个接线端口的过程中需要断开电源；每月定时将采集器机箱打开一次，清理干净里面的杂物或灰尘，禁止在采集器上乱放杂物。

雨量传感器

对雨量筒内的阻塞物定期进行清理，同时还要做好过滤网的清洁工作。在将外罩拧下后方能对雨量筒进行清理，断开通讯线路后，取出阻塞物，并将漏斗、翻斗、滤网的清理工作做好；禁止对雨量传感器翻斗内壁直接进行触摸，否则会对感应部位产生影响。雨量传感器每年都需进行标定， 在标定时，切记一定要将连接在主采集器上的航空头拔下，以免导致标定的雨量值上传到主采集器，造成不必要的工作量。

温度传感器 对微型百叶箱、传感器进行定期清理；禁止温度传感器直接与脏物进行接触；清洁之前需要将探头黑色过滤器和过滤网拧开，并将灰尘用干净毛刷擦拭干净。

风向风速传感器

对风向风速传感器的灵活性情况进行定期检查，一旦发现异常需重新更换或清洗；为了确保电缆可以正常工作，需对插头插座进行定期检查，

在发现异常情况后第一时间进行维修处理。对于河南县来说，夏季出现强对流天气的频率较大，每次强对流天气结束后，需对风向风速传感器的受损状况进行全面查看，防止因传感器故障对区域观测工作的开展产生影响。

参考文献：

[1] 陈帮林，李培，张贵侠． 区域自动气象站常见故障的维修与日常维护［J］． 农业与技术，2017，(10):236．

[2] 吴迪, 尹祥坤, 毕于健. 区域自动气象站常见故障及维修方法[J]. 农业技术与装备, 2020(3).

作者简介：

罗智勇（1973.03）男，汉族，青海省河南县人，大专学历，工程师， 从事：综合气象观测。