四要素区域自动气象站工作原理及维护

四要素区域自动气象站工作原理及维护（精选5篇）

四要素区域自动气象站工作原理及维护 篇1

四要素区域自动气象站工作原理及维护

介绍四要素区域自动气象站采集器的工作原理、设备的日常维护和维修方法,为进一步完善湖北区域气象观测网,保证四要素自动站顺利动行提供参考依据.

作 者：向忠芬 作者单位：湖北省宜昌市夷陵区气象局,湖北宜昌,443100刊 名：现代农业科技英文刊名：XIANDAI NONGYE KEJI年，卷(期)：“”(11)分类号：P415.12关键词：四要素 区域自动气象站 工作原理 日常维护

四要素区域自动气象站工作原理及维护 篇2

2011年为增强为地方特色产业服务的内涵, 中宁县气象局自己争取地方资金, 在枸杞产业园区布设区域自动气象站2个, 重点开展与枸杞生长发育密切相关的地温、降水、气温、风向、风速、湿度等6个气象要素的观测。区域自动气象站的建设, 填补中宁县空间区域上的空白, 观测数据有效地为后期气象服务工作提供重要参考依据, 尤其雨量和风向风速观测数据成为县委、县政府领导重点关注对象;同时, 中宁县局依据观测数据及时开展精细化的气象服务, 也赢得县委、县政府领导的认可和赞赏, 作用十分明显, 但区域自动气象站维护、保障任务逐步增重, 对技术的要求也逐步提高。为此, 笔者通过对中宁县县境内区域自动气象站日常维护、常见故障维修方法进行总结, 为今后日常保障工作中类似问题的解决提供参考。

1 工作原理

区域自动气象站的基本原理是传感器将对应气象要素的变化转换成电信号的相应变化, 这种变化由单片机控制的数据采集器所采集, 进行线性化和定标处理, 实现工程量到要素量的转换, 并对数据进行质量控制。经过预处理后得出各个气象要素的实时值, 然后由通信模块传输到中心站的微机上。

2 通信工作方式

区域自动气象站数据传输采用GPRS/CDMA网络通讯技术。由于CDMA网络的带宽和传输速率高于GPRS网络, 与区局信息中心的通讯使用专线光纤, 更加提高了数据传输的可靠性和稳定性, 因此中宁县境内区域自动气象站建设中数据的传输主要使用CDMA通讯方式。但由于中宁徐套乡、喊叫水长山头地区CDMA信号弱, 传输质量低, 为此更换成GPRS通讯方式。

3 日常维护、保障程序

一是运行状态实时监控。在日常工作, 区域气象观测站运行实时监控系统主要是http://172.23.105.33/, 根据每小时上传状态信息实时监视区域自动气象站的运行状态。二是供电状况监视, 根据http://172.23.105.33/监控平台, 发现连续夜间数据无法上传, 白天太阳能及时补充电压时数据续传正常现象, 即可初步判断蓄电池欠压。三是通过区域自动气象站数据查询系统, 监视区域自动站采集数据合理性、正确性, 发现明显差错、疑误及时与区局相关单位联系, 协商解决。四是通过短信功能监控区域自动气象站参数配置。

4 故障维修方法

在日常维护工作中, 为确保高效、高质量完成保障任务, 一般区域自动气象站的故障主要通过以下方法解决。

4.1 通过监控软件及短信功能进行判断

可通过相关的运行监控软件, 及时发现问题并作出初步判断。通过短信功能查看故障区域气象站的参数配置及话费状态, 同时根据短信功能可以确定区域气象站是否正常运行, 提高远程解决故障的能力, 若短信无回复即需赶赴现场处理故障。

4.2 到达现场首先查看采集器上指示灯状态

采集器正常运行过程中绿色 (电源) 指示灯3 s闪2次表示设备已经与中心连接正常, 否则可根据另4种判断:常灭关闭模块、1 s闪1次设备正在查找网络、3 s闪1次设备正常找到网络、1 s闪2次设备正在激活GPRS并连接TCP状态。测量红灯 (网络) 指示灯3 s闪1次表示设备正常找到网络, 若1 s闪1次则设备正在查找网络[1]。

4.3 用万用表测量电池电压、太阳能供电电压

一是测量蓄电池电压。用万用表直流档 (20 V) 测量蓄电池工作电压值。在白天太阳能充足的情况下, 测得工作电压应当高于6.7 V;在夜间, 蓄电池工作电压应当在6.3 V左右。如果电压低于5.5 V, 电源将不能保证自动站的正常工作。若单独测量电池电压, 需断开电池输出端。二是测量太阳能板充电电流。用万用表电流档 (2 A以上) 测量太阳能电池板充电电流, 在不同日照情况下, 充电电流大小应当不同, 太阳充足的情况下, 电流为1 A左右。如果无电流则说明太阳能板故障或供电电线断路[2]。

根据近2年维护保障工作, 发现电源故障的主要原因是电池电压不足, 至此可简单判断是否是电池原因造成数据上传不正常, 更换电池再进行状态和数据监控后故障即可排除;同时, 初步测量判断时, 分别对电池供电和太阳能供电进行分开测量与逻辑对比分析, 对DY07也进行初步的判断, 并通过更换DY07连续监测, 确定故障原因, 如果数据仍无法正常上传, 可继续下面的检查步骤 (下同) 。

4.4 重启采集器

在重启前先查看接线柱是否松落, 应重新紧固、插拔 (谨记检查接线柱必须在关闭采集器状态下开展) , 按动采集器电源按钮, 系统通电后绿色的电源指示灯亮起, 连续2声蜂鸣声, 指示设备通电启动成功。正常通电约10 s后红色的网络指示灯由1 s闪1次变为3 s闪1次, 表明设备已经正常注册到无线网络上, 采集器重启正常后可连续监控数据传输状态及质量, 经监控运行正常, 可排除线路松落原因[3,4]。

5 结语

根据近2年保障工作, 通过上述步骤可将区域自动气象站常见故障排除, 剩下只需针对采集要素故障现象判断, 常用方法是利用最近同类型自动气象站进行测试判断故障法, 完成以上基本步骤, 可判断除采集器以外的故障, 经此故障解决后数据仍无法正常上传, 可初步判断是采集器主板故障, 亦可同时采用最近同类型自动气象站进行测试判断故障法进一步确定。

摘要：介绍了区域自动气象站的工作原理、通信工作方式及日常维护与保障程序, 总结了其故障维修方法, 为日常保障工作中遇到类似问题提供解决方法。

关键词：区域自动气象站,工作原理,故障维修,方法

参考文献

[1]王大鹏, 金岩.区域自动气象站常见故障及对象[J].内蒙古科技与经济, 2011 (20) :50-51.

[2]刘岩, 马辉.区域自动气象站常见故障分析及处理[J].山东气象, 2011, 31 (3) :66-67.

[3]摆琰.昌吉区域自动气象站常见故障及维护[J].沙漠与绿洲气象, 2011, 5 (S1) :60-62.

区域自动气象站的维护维修与管理 篇3

关键词 区域自动气象站；地面气象观测；维护维修；管理

中图分类号：P415.12 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2014）15-0-02

区域自动气象站具有分布广、传输迅速及时的特点，在一定程度上大大提高了监测气象灾害的能力。通过对区域自动站的维护维修与管理，进行一些探讨，为区域自动站更好地运行提供一些建议。

1 日常维护工作

1.1 对于运行环境的维护

对于地面气象观测的场地[1]面积及与周围障碍物的距离要按照一定的标准，有变化时要及时采取措施，使与障碍物的距离符合要求。气象观测场地要有坚固的围栏，其高度要达到安全防护的要求，还要与周围的气象环境相适宜，围栏上设立告示牌。气象观测雨量传感器的周围杂草的高度也要有一定的控制，确保观测的准确性。

1.2 对于雨量传感器的维护

（1）要检查信号线与传感器的接头部位是否松动，松动了要拧紧；（2）定期清理量筒内的阻塞物，用清水将外筒冲洗干净，再将外筒中防堵罩和长过滤网取出来清洗干净；（3）清洗翻斗，将翻斗内的短过滤网拿出，用清水冲洗干净后放回集水器中，翻斗放回原处后用手轻轻拨动翻斗螺钉看是否能正常翻转，为的是避免由于翻斗放置位置不准确而造成翻斗不能正常翻转，影响其正常工作；（4）当有一些特殊天气出现时，如大风天气、扬沙或浮沉等，等它们过去之后要立即清理雨量器内的灰尘与杂物，并且要检查雨量器出水口处是否被杂物堵塞了，及时疏通出水口。确保今后雨量记录的正确性。

2 常见故障的维修工作

2.1 电源故障

由于信息采集器[2]主要是依赖于外接电源，所以外接电源的稳定性能直接影响到仪器是否能够正常运行。判断区域自动站故障时首先要先检查电源系统有无故障。最简单的检查方法就是，用数字万用表来测量电参数。对于电源故障的解决方法是来电或者重新插上电源线或者是重新更换蓄电池就可以了。

2.2 传感器故障

传感器故障[3]主要原因一般都是堵塞问题，只需要及时清理传感器，就可以解决。

（1）雨量传感器故障：由于空气中灰尘的存在，容易在降雨过程在翻斗和雨量器漏斗中形成堵塞；或是由于在清理灰尘不当，在翻斗和雨量器漏斗壁上形成的污渍，造成雨量传感器检测不准的问题；雨量传感器的干簧管、磁铁磁性与数据传输线的损坏也会造成检测紊乱或无法检测的故障；（2）温湿度传感器故障：温湿度传感器的敏感度较高，周围物体极易影响传感器的感应，因此温湿度传感器的清洁度与接触物都会使数据采集出现误差。（3）风向风速传感器故障：风向风速传感器的供电要求为5V，主要通过输出电压判断风速；风向的判断是通过风向杆来确定，因此风向杆的垂直度、拉线牢固程度、转动灵活度都会影响风向的判断，从而引起风向风速传感器的检测故障；（4）气压传感器故障：气压传感器的通气嘴如有堵塞会使传感器气流不畅，无法准确的检测到气压变化状况。

2.3 采集器故障

数据采集器右上角有一工作状态指示灯，可根据其状态判断故障。正常状态下其红色指示灯为闪烁状态，闪烁间隔大概为3 s。闪烁间隔不对时有可能是采集程序走乱，这时采集数据也不正确，就需要重新启动数据采集器；传感器有故障时，也可能影响采集程序的运行，这时可以先拔下采集器上所有传感器插头，只留供电端，重新开机，查看采集器工作是否正常。若正常，然后，再依次插上传感器插头，判断是哪一个传感器引起的故障。

2.4 通信模块故障

通信模块原本是很少发生故障的，但随着设备持续不断运行时间的增长，该项故障已呈上升趋势，据分析通信模块故障，主要是与电源、机器本身的设备性能和移动网络有关。

3 维护维修时注意事项

（1）不要在带电的情况下拔掉各种接线端子，不要撤换或重新安装传感器装置等，以免把设备烧坏，减少经济损失；（2）插拔电源时要按照一定的插拔顺序，不能随便插拔；（3）在用数字万用表测量时要小心谨慎，防止出现短路的现象；（4）对于每次故障维修都要记录下来，便于积累经验。

4 日常管理工作

区域自动站的日常管理主要是以技术负责人为主，全体监测人员共同参与的区域监测管理机制。规定测报值班员每小时定时查看“气象探测全网运行监测系统”区域自动站监测界面，检查各区域站的站点数据上传有无异常，发现数据传输异常，第一时间要向技术负责人汇报并且做好登记工作，技术负责人及时召集全体监测人员共同对异常进行分析，找出原因，制定解决的方案，对于区域站自己解决不了的问题要及时的汇报给市气象局。对业务人员进行区域自动站相关的维护与维修的技能培训，做到熟练掌握基本的设备操作，当设备出现问题进能够独立解决问题。

5 结语

区域自动气象站在地面气象观测工作中起着至关重要的作用，它直接关系着居民的日常生活与劳作。区域自动气象站仪器设备在运行时会遇到各种各样的故障，维护维修与管理工作十分的艰巨，因此需要自动站的值班人员在日常工作中不断的积累检验，逐渐提高自己的技能，采取有效的维护维修手段与管理措施，确保检测系统的稳定与正常运行，使区域自动气象站在我国经济现代化建设中发挥更大更好的作用。

参考文献

[1]中国气象局. 地面气象观测规范[M].北京：气象出版社，2003：11.

[2]韩雪.自动气象站维护与常见故障分析[J].气象水文海洋仪器，2011：78.

[3]童章志.区域自动气象站常见故障维修维护[J].气象研究与应用，2008，（S2）：98-105.

区域气象自动监测系统设计及建设 篇4

近年来，气象综合观测系统建设快速发展，全国地面气象观测站已全部完成自动气象站的建设，区域自动气象站作为综合观测体系的重要组成部分具有量大面广特点，并且由省级保障部门进行技术指导，市、县两级保障。随着对气象 观测数据的精度要求越来越高，根据新一代气象观测网络建设的规划，已建成1657个新型区域自动气象观测站，实现了区域自动气象站全省乡镇全覆盖和618 个山洪地质灾害点气象监测，加上土壤水分观测自动气象站、交通气象自动气象站的建设，共同为气象预报预测、决策气象服务、公共气象服务、气象防灾减灾发挥 了极其重要的作用。

区域气象自动监测系统是针对区域范围内，可能会对人的生产生活造成影响的气象要素，进行长时间区域范围内不间断的准确监测而设计开发的一款标准区域气象监测站。主要应用于城市降水网络、山洪预警、森林生态、核电厂环境监测等应用。主要监测要素是雨量、风向、风速、太阳辐射、气压、温度、湿度等气象参数。

一、系统内容

该区域气象监测系统是方大天云设计的支持站点参数、实时数据、历史数据、加密间隔、运行状态等信息的远程维护，极大地方便了用户使用和日常维护工作。此外自动站可实现自动电源管理，数据自动采集、存储、通讯、分析等功能，能够满足灾害性天气监测、降水过程加密观测及多种形式气象保障和气象服务的需求。

二、系统指标

风速 0～60m/s；精度：3%（0-35m/s）；5%（>35m/s）风向 0～359.9°；精度：±3° 降水强度 0～200mm/h；精度：5% 降水类型 雨/雪

大气压力 300～1200 hPa；精度：±1.5hPa 空气温度-50～60°C；精度：±0.2°C(-20～+50°C)‘±0.5°C(>-30°C 空气湿度 0～100%RH；精度：±2%RH 通讯接口 RS232/RS485，板载GPRS 供电方式 交流220V/太阳能+蓄电池 工作环境温度-50～+50℃ 工作相对湿度 0～100%RH 防护等级 IP65 可 靠 性 免维护,防盐雾，防尘 功 耗 3-30W

三、功能特点

具有极强针对性的区域范围气象监测设备 区域大面积组网布点使用，无线数据传输 工作方式可由用户设置 远程状态监控与参数设置 低能耗、低维护

四、典型应用

气候环境监测 旅游景区气象监测 生态环境气候监测 生态产业监测系统

五、系统组成

传感器：空气温湿度传感器，风速风向传感器，雨量传感器，气压传感器，太阳辐射。

FANDA-CJ80综合数据采集器 GPRS/CDMA无线数据通讯服务器

电源控制系统：交流/直流太阳能系统+12V太阳能电池板 10M/6M/3M/定制高度铝钛合金风杆及相关安装固定件 FAMEMS-SD综合数据监测软件

区域自动气象站日常维护浅析 篇5

一、日常维护管理和故障排查

每日必须通过区域站监控平台严密监视网络及运行情况, 发现数据不上传及时上报解决, 主要问题多是短信方面的, 而短信问题多是电信部门的, 定期到现场查看, 仪器设备, 观测环境等, 并根据查看情况进行维护, 至少每个月巡视维护一次, 夏季大雨大风冰雹等强对流天气过后应立即进行巡视检查特别要注意雷损坏设备。

㈠雨量传感器维护与常见故障

1. 雨量传感器一般每个月巡视一次。

具体事项如下。⑴首先将电缆插头拔下。⑵松开底盘螺钉, 将外筒取下。⑶将长过滤网拿掉, 用清水将外筒冲洗干净, 并将过滤网刷洗干净再放回外筒中。⑷将翻斗轻轻取出, 再将短过滤网拿出, 然后用清水冲洗干净, 并将短过滤网刷洗干净后重新放入集水器中, 注意要放正。⑸将取出的翻斗用清水刷洗干净, 并将清洗后的翻斗背面用干净的布擦干净, 再将翻斗放回原处用手轻轻拨动翻斗螺钉处使其能正常翻转。

2. 常见雨量故障排除。

安定区现在用的雨量传感器是SL2-1型的, 口面积为200平方厘米。⑴如果没有输出信号, 原因可能是翻斗和雨量器漏斗堵塞, 通过清理堵塞漏斗孔都能得到解决并及时恢复。但在雨量没有堵塞的情况下, 应首先带一块万用表到现场, 拧下雨量器两接线柱线头, 用万用表测试两接线柱, 经翻斗翻动后, 查看万用表数据指示情况, 无数据一般是干黄管已经损坏或翻斗中心处磁铁失去磁性, 需要更换恢复连接。故障现象为有降水, 无堵塞现象, 翻斗翻动不记录数据;通过现场用万用表测试, 翻斗中心处磁铁磁性检查正常, 经测试判断为干黄管质量问题, 重新更换干黄管后雨量器恢复正常, 在维护中多加注意。⑵输出信号不正确, 原因可能是外筒有杂物或有泥沙堵塞, 出水口堵塞, 清理外筒或将外筒取下进行清洗, 疏通出水口。

㈡电源维修及故障

日常维护中, 供电系统维护也十分重要, 由于区域气象站采集器每分钟都要采集和传输数据, 必须要保持稳定、连续、无干扰供电。首先检查采集器面板是否有显示, 如果没有则检查保险管是否完好, 然后检查电池的电压是否为12V, 如果是则检查太阳板电压是否正常, 如不正常则更换太阳能板, 如正常则看是否该站经常性夜间或寒冷天气下不正常, 如是则更换蓄电池即可恢复正常。供电问题是区域站故障的主要因素, 因为采集器、传感器相对来说质量还是比较可靠的, 使用太阳能板充电的站点。太阳能板也是比较耐用的部件。蓄电池的使用寿命一般为两年左右, 如果发现蓄电池电压容易降低, 或者电压经常不足, 低于12V左右, 或者是现场检查一般正常, 但数据经常性不能上传, 则怀疑是电池性能变差, 可更换电池检查, 如果更换后正常, 则为电池原因, 如更换后仍不正常, 可更换采集器。 (下转第50页) (上接第47页) ㈢温度数据异常温度数据日变化不明显, 要检查以下几个方面。一是清理防辐射罩, 保护罩若尘埃过多, 通气不畅, 易造成数据失真应及时更换。二是线路连接是否正确, 温度线路是否破损, 温度线连接采集器温度通道的端部接触是否良好。三是测量温度输出电阻, 取下传感器1、2、3、4号线, 用200Ω电阻挡测量, 分别测量1、2和3、4端, 约为1Ω～8Ω, 1、2任一端与3、4任一端之间的电阻值是否在80Ω～120Ω之间, 即可确定传感器是否需要更换。四是温度端子和采集器通道接触不良[2]。

㈣风向风速传感器故障风向出现故障主要检查电缆是否插好, 接线是否连接好, 供电是否正常中, 电缆焊接是否有问题, 运行时间长的仪器还要检查传感器轴承是否磨损。风速传感器的故障:如果采集系统无数据显示, 主要检查供电是否正常, 再检查插座连接及连接线缆是否正常[3]。

二、其他设备的维护

检查各电缆、插件、插线的连接情况, 检查采集器是否正常, 检查SIM卡是否正常和GPRS信号是否偏弱, 检查周围观测环境, 平时注意清洁采集器、电源箱等。

三、防雷检测

雷电对区域气象站的危害极大, 由于区域气象站都建在荒郊园外, 且仪器的感应部件、采集器和传输模块都是灵敏度和精密度较高的弱电设备, 因此做好防雷工作显得格外重要, 做好直击雷的防护工作, 按要求安装好引下线和接地极, 每年进行防雷检测, 安全评估和现场拍照。

四、小结

区域自动站除了按照要求做好维护外, 还要根据各种故障现象做出正确地判断加以排除, 同时应掌握相关的一些自动站原理知识, 适时运用到工作中去, 确保数据的准确性。目前, 区域自动气象站还不可能达到每站配一套备份设备的条件, 而自动观测的连续性要求保证仪器设备完好, 因此观测员每天必须通过区域站监控平台认真监测区域气象站运行情况, 维护人员在平时要加强对自动站设备的维护, 同时要努力学习钻研维修知识, 在实践中不断总结经验, 出现小的故障时尽可能自己排除, 从而保证区域自动气象站的正常运行。

参考文献

[1]中国气象局.区域气象观测站建设指导意见[Z].2009

[2]胡玉峰.自动气象站原理与测量方法[M].北京:气象出版社, 2004.