探析自动气象站设备日常维护及故障处理

【摘要】文章主要介绍了自动气象站工作原理，设备的日常维护及常见故障处理，具有一定的参考价值。

【关键词】气象站；传感器；故障

随着自动化技术快速发展，日趋先进的自动化系统在气象站的广泛应用。只有不断熟悉气象站自动化设备的结构、工作原理、日常维护和故障排查方法，才能能够确保气象站的业务正常运行，进一步促进工农业生产。

一、自动气象站工作原理

自动气象站一般是通过微处理器进行实时控制和采集处理的。

各个传感器的感应元件随着气象要素的变化，使得相应传感器输出的电量产生变化，这种变化由数据采集器所采集，并进行线性化和定标处理，实现工程量到要素量的转换；通过预处理后得出各个气象要素的实时值，可通过标准RS232 通信口传送到主控微机中，并实时显示。

二、自动气象站设备日常维护

（1）采集器日常维护。定期用毛刷清理采集器的灰尘。注意不要带电拔插各种接线端子，不要带电撤换或安装传感器。如果发生故障则对相应部分做单独维护。定期检查里面的交流输入指示灯、直流输出指示灯、充电指示灯是否正常。每月打开采集器机箱，清理机箱内的杂物、灰尘，检查底部进线孔是否密封完好；采集器上不得放置物品。每年春季对防雷设施进行全面检查，对接地电阻进行复测。定期检查、维护的情况应记入值班日志中。

（2）风速、风向传感器维护。如果严重污染，将会堵塞转动部件与静止部件之间的缝隙，要清除积聚的污垢。仪器工作几年后，轴承会出现磨损情况。表现为较高的启动转矩或风杯不能长期连续转动，此时应更换轴承。

（3）湿度传感器的常规维护。定期对百叶箱内灰尘进行清扫。

每月清洁百叶箱、温湿传感器防尘罩（用软毛刷轻刷）。不要用手及不清洁的物体接触温湿传感器的护罩。定期更换湿传感器的护罩并注意有关薄表的备注。

（4）气压传感器的维护。经常检查气压通气嘴，不得有异物和污染，注意检查气压传感器外孔有无堵塞（注意孔内有无小虫）（5）雨量传感器的常规维护。定期检查漏斗通道中是否有碎片，入口和出口处是否有堵塞物。除去污物并清洁滤网（入口处的滤网可以取下来清洗）。如果必要，漏斗表面可用中性洗涤剂清洗，但清洗后严禁用手触摸翻斗内部。每月至少定期检查一次，清除灰土、砂石、草皮、虫窝等，以免堵塞管道、滤网。翻斗内壁若有脏物，可用水冲洗；维护时，应断开信号连接线，并保证没有误动作。每月清洁雨量筒，检查雨量桶身保证安装牢固，器口保持水平。

（7）地温传感器的维护。经常检查地表温度传感器和浅层地温传感器是否因大风、下雨等原因使地表土壤发生变化，若有应及时对其正确归位，并注意传感器电缆。浅层支架是否与地面齐平；0 厘米地温传感器是否半埋半露。每月对地温场进行松土、除草、平整；深层、浅层地温有明显下陷时应按规定调整；表层地温应与土层良好接触、半埋半露。清洁地温变送器盒，检查外露电缆有无破损。

（8）微机系统的维护。每周对计算机、打印机、电源系统等做外部清洁，保持值班室及仪器设备整洁美观。检查计算机及电源系统各接线是否可靠。每2—3 天应选择时段（避开整点和极值可能出现时间，20 分—40 分之间）关闭、重新启动计算机一次。

其注意事项如下：1）清洁仪器、电源时谨防水滴入仪器内部造成短路。2）时钟设置应避开整点，以免整点数据丢失。3）市电断电后，如没有发电，不得使用打印机；采集、编、发报工作完成后应关闭计算机及显示器，并在下一整点前10 分钟重新开机。4）不得带电维护采集器、插拔电缆；不得带电撤换、安装传感器。

三、自动气象站设备常见故障处理

（1）数据采集器故障判断. 数据采集器机箱内部右上角有一工作状态指示灯，可根据其状态判断故障：1）正常工作状态下其红色指示灯为闪烁状态，闪烁间隔大概为3 秒。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；2）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）采集器电源故障检查.1）电源输出过低或过高，均会导致传感器或采集器工作异常。电源工作不正常，首先检查保险管。

2）若电源无输出，需要检查时，最好关闭开关、断开交流电源线，再顺序检查：输入、控制、输出等等。3）若指示灯指示有输出，而采集器无电，则首先查看位于输出线上的输出保险管是否正常，然后查看连接线路情况；4）交流指示灯不亮，则查看空气开关是否打开，电源变换器是否正常；5）如果长期不使用电源系统，至少要半年给电池充电一次，充满为止。

（3）串口隔离器的故障检查它是一个光偶器件，检查损坏的方法是：同时去掉两个串口隔离器，两个口直接对接，若传输正常，说明串口隔离器损坏，应更换。

（4）风速示值超差或缺测故障检查。1）用万用表20VDC 电压档量取：防雷板标号15 端与16 端之间的电压值是否在12V 左右，逐级量值至横臂接线盒处；2）用万用表20VDC 电压档量取：

若风杯转动时，防雷板标号14 端与16 端之间的电压值是否在6V左右，逐级量值至横臂接线盒处；

（5）风向示值超差或缺测故障检查。1）用万用表20VDC 电压档量取：防雷板标号15 端与16 端之间的电压值是否在12V 左右，逐级量值至横臂接线盒处；2）用万用表20VDC 电压档量取：

防雷板标号17 端与16 端之间的电压值是否在0~2.5V 之间，逐级量值至横臂接线盒处

（6）空气温度示值超差或缺测检查。1）取下温度传感器在防雷板上的插头（防雷板1-4 号线），用万用表电阻200Ω 档量取：

温度传感器标号1，2 任一端与3，4 任一端之间的电阻值是否在80Ω-120Ω 之间；2）用万用表电阻200Ω 档量取：温度传感器标号1，2 端之间的电阻值是否在1-8Ω 之间，3，4 端之间的电阻值是否也在1-8Ω 之间；3）若以上1、2 项测量中，有一项指标超出范围，应在百叶箱内传感器与接线的接头处继续测量，且注意观察接头是否有接触不良的现象。如果以上测量均不能满足2、3项测量中的要求，则应更换温度传感器。

（7） 湿度示值超差或缺测处理方法。1） 用万用表电压20VDC 档测量：防雷板6，7 脚之间电压应为12VDC 左右。2）取下湿度传感器在防雷板上的插头（防雷板5 号线），注意该插头不要与其他插头短路。用万用表电压20VDC 档测量：湿度传感器信号插头第5 脚与防雷板第7 脚之间的电压应为0~1V，相对应的相对湿度为100%RH。3）若第2 项测量中，指标超出范围，则应在百叶箱内传感器与接线的接头处继续测量，且注意观察接头是否有接触不良的现象。如果以上测量均不能满足第2 项测量中的要求，则应更换湿度传感器。