自动气象站几个关键问题的处理对策

2022-09-12

CAWS600BS-M型自动气象站可以自动实现对地面各种气象要素数据的采集、计算、处理、分析、储存、通讯和打印等一系列功能, 使人工读数误差得到了大幅度降低, 提升了地面测报人员的工作效率, 减轻了测报人员的工作强度。始终确保自动气象站可以正常运行, 对于出现的各种故障问题及时进行排除, 是保证地面测报业务正常运行的关键所在[1]。

1 CAWS600BS-M型自动气象站系统构成及工作原理

CAWS600BS-M型自动气象站的主要组成部分包括数据采集系统、主控微机、传感器、通讯部件及打印机。传感器主要有风向、风速传感器、雨量传感器、气压传感器、蒸发传感器、地温传感器及温湿度传感器。

CAWS600BS-M型自动气象站在进行实时控制和采集处理的过程中是借助于微处理器实现的。感应元件跟随着气象要素的变化而发生着变化, 在一定程度上改变了相应传感器的输出电量值, 随后借助于采集器对数据进行采集, 并对采集到的数据进行定标以及线性化的处理, 就可以对工程量实现到要素量的转换, 达到控制数据质量的目的;通过预处理作用可以获得各个气象要素的实时数据, 然后在标准RS232通信口的作用下将实时数据传递到计算机内, 并在显示器中显示出来[2]。计算机会在定时观测时, 时刻计算并处理观测到的气象要素信息, 还会根据设定的格式生成数据文件在计算机中进行储存, 生成报告电码, 如果对观测到的各种气象要素信息进一步加工和处理, 可以生成月报表以及年报表, 最后根据需要在打印机中进行打印。

2 自动气象站几个关键问题的处理对策

2.1 观测到的气象要素数据不能上传

首先, 需要查看数据传输软件运行是否可以正常运行。此时观测人员需要强行关闭数据传输软件, 其正确的操作方法是将键盘上的“Ctrl+Alt+Del”同时按住, 就会将Windows任务管理器调取出来, 找出没有响应的数据传输软件并用鼠标进行点击, 然后用鼠标点击“结束程序”按钮, 接着将数据传输软件重新打开, 如果网络可以正常连接, 程序会将数据文件自动上传或者是借助于其他类型的FTP传输软件, 可以提前设置好FTP传输软件的相关运行参数, 如果因业务软件自带的数据传输软件出现故障不能及时对气象要素数据进行上传, 此时就可以借助于FTP传输软件通过手动的方法传输气象要素数据。其次, 相关人员需要及时对网络设备进行检查, 查看工作是否异常, 查看相关网络设备。例如交换机、路由器是否可以正常运行, 检查网线是否断开, 有无松动的现象等。最后, 可以查看网络连接的配置是否异常。另外, 可以通过电话线路、互联网等备份线路对各个气象要素的数据资料信息进行上传, 一定要确保数据文件及时上传, 接着再查找故障原因, 并及时对其进行修复。

2.2 湿度数据值出现异常

湿度值出现异常主要表现在2个方面, 湿度无数据或数据不准确, 当出现这种情况时, 观测人员需要检查湿度传感器是否可以正常运行, 并安排专人定期进行维护以及保养, 这样做可以及时发现湿度传感器是否超过维护期以及所有的接地屏蔽措施是否出现安全问题。当湿度传感器没有数据显示时, 应先借助于相关命令对原始数据进行检查, 如果没有原始数据, 需要对湿度传感器进行检查, 在湿度传感器在对观测到的湿度数据进行输出时是借助于模拟信号进行的, 期输出电压在0~1V, 其对应的湿度值在0~100%, 对传感器的输出端和大地之间的电压值通过万用表进行测量, 查看是否在测量范围之内, 如果测量的电压值不在此范围内, 说明是湿度传感器出现故障, 需要重新更换湿度传感器, 如果测量的电压值在此范围内, 则说明是采集器通道出现故障问题或者是由于其他原因。

2.3 采集系统故障

2.3.1 采集单元故障

在实际的观测工作中, 如果发现不能正常卸载掉计算机内的数据, 正点观测到的气象要素信息丢失;监控软件在进入到计算机时出现问题, 观测到的相关气象要素信息出现缺测或者是乱码的情况时, 则可能是由于采集单元出现故障造成的。通常情况下, 由于雷击等其他原因使采集器主板、控制面板、采集单元等受到损害都会导致采集数据失败。当遇到这些情况时, 需要观测人员对采集通信软件中的参数进行检查, 并通过手动的方法对计算机内的数据进行卸载, 然后对采集器进行复位操作, 如果发现采集器上的指示灯闪烁时间间隔有问题, 需要对交流输入灯以及直流输入灯进行检查, 如果没有异常, 则可能是采集单元出现故障, 此时可以维修或者更换采集单元, 就能使问题得到解决。

2.3.2 通道防雷板故障

如果观测人员发现观测到的气象要素信息有一部分出现异常, 则可能是通道防雷板出现故障。这种情况出现的原因是雷击时破坏了防雷管或采集通信板或者是防雷板被击穿。其相对应的维修对策为:相关人员需要对各个通道的相同情况以及各个通道的上下是否相同借助于万用表的电阻档进行检查, 如果各个通道上下不通或者是和别的通道相同, 则说明是防雷板出现故障问题, 需要更换或者是维修防雷板, 反之亦然。

2.4 地温数据故障

2.4.1 地温传感器测量的数据比人工观测数据偏小

出现这种现象有两个原因, 其一是人工观测和自动传感器观测的对象不同。对于新建成的自动站, 在完成校准工作之后很容易出现这种故障, 此时只需要将地温传感器在地温场中平衡一段时间或者是重新整理地温场即可使故障问题得到解决。其二是由于各级连接接线接触不良或者是地温传感器不稳定的情况造成的。如果在对地温进行测量时发现有一段时间地温值的上下波动比较大, 应对它的波动范围仔细进行观察, 检查地温变送器的接线端是否有松动的情况出现。

2.4.2 个别浅层地温异常

如果是某一个地温传感器显示的值出现异常, 先将地温传感器上任意一根黄线和绿线之间的电阻借助于万用表进行测量, 然后再将两根相同颜色之间的电阻测量一下, 计算出两组电阻的差值。当温度为0℃时对应的电阻值为100Ω, 温度每升高1℃电阻增加0.385Ω, 可以利用此变化大概计算出它的温度, 判断出是地温传感器故障还是地温变送器故障。如果是地温变送器出现故障, 可以对地温变送器进行更换, 如果问题还没有解决, 可以直接更换整个地温变送器板。如果所有的地温值都出现异常, 可以将采集器内防雷板上的温度传感器和地温传感器进行互换, 如果温度值显示不正常, 就说明是地温传感器故障, 如果更换地温传感器后还是异常, 则说明是通道问题, 直接对防雷板或者是采集器进行更换, 即可使问题得到解决。

摘要：以舞阳县气象局CAWS600BS-M型自动气象站为例, 通过这些年的实际应用, 简要介绍了自动气象站系统构成及工作原理, 针对自动气象站在运行出现的关键问题进行了详细分析, 并给出了相关的维修对策。

关键词：自动气象站,关键问题,处理对策