自动气象站常见故障的分析和维护方法

（甘肃省酒泉市瓜州县气象局，甘肃 酒泉 736100）

摘要：分析了自动气象站进行温度、湿度、气压、风和雨量的要素测量时经常出现的故障，并对快速判断和维护方法给出了建议，这对自动站的维护和维修具有一定的参考价值。

关键词：自动站；常见故障；分析；维护

中图分类号：P415.12 文献标识码：A

1 引言

自动气象站是一种重要的气象观测系统，主要由气象要素传感器、信号电缆、数据采集器、电源系统、计算机等部分组成，自动站由很多元器件构成，当外界气象条件变化后，会引起各个气象要素传感器变化，使得相应的传感器输出的电量产生变化，这种变化被采集器采集，经预处理后，得出各个气象要素的实时值，存入数据存贮器；通过通讯接口传入计算机；再经数据处理机加工后生成气象业务所需要的实时资料（报文）、非实时资料（数据文件）和报表。因此只要要素传感器、信号电缆、数据采集器、电源系统、计算机系统等任何一个组成部分出现故障，都可能导致自动站观测数据误差偏大或者出错，严重的能导致资料缺失。因此自动气象站常见故障的分析和维护工作十分重要。

2自动气象站常见故障的分析和维护

2.1 气压传感器故障的分析和维护

自动气象站的主要气压感应元件是真空膜盒气压传感装置。假如外界的气压出现变化，则真空膜盒装置的弹性膜片会根据外界的变化而成比例的发生形变，从而引起气压传感器的电容量相应发生改变，再通过测量传感器的电容，即可反算出气压值。判断自动站的故障可采用分析归纳法，即首先随机确定一段分析时间，然后对比检查自动站在此时段内的气压测量数据与人工观测数据。假如两者之间的差异较大，可大致判断气压传感器出现故障。在进行气压传感器的维护时，首先应该关闭自动站的电源，不可带电操作；然后必须卸载气压传感器的固定螺丝，再拔去与气压传感器连接的插头，最后通过仪表对故障进行判断；若无法维修可直接更换备用元件。若气压传感器缺测，首先检查电源是否正常，再检查采集器前面板上的气压显示是否有数值，如电源正常情况下，采集器前面板上的气压显示无数值，则表明气压传感器有故障。

2.2 温度和湿度传感器故障的分析和维护

自动站的电阻温度传感器是根据铂导体的电阻值随温度升高而增加的特性来测定温度的，传感器的电阻丝通常固定在细小的玻璃棒或磁板上。湿敏电容湿度传感器是用有机高分子膜做介质的一种小型电容器。湿敏电容器上电极是一层多孔金膜，能透过水汽；下电极为一对刀状或梳状电极，引线由下电极引出。基板是玻璃。整个感应器是由两个小电容器串联组成。通常湿度传感器安装在观测场的百叶箱内，用航空插头座与线缆接连，装拆时，脱开航空插头座，换上新的湿度传感器即可。台站水银温度表和通风干湿表测量的气温和相对湿度是比较可信的，若自动站测量的温湿度值与人工测量的温湿度值一致了，则说明换下来的温湿度传感器“故障”了，反之，则要进一步分析，可怀疑电缆或采集器故障等。

2.3 风传感器故障的分析和维护

风速传感器主要由三杯式感应器，风杯由碳纤维增强塑料制成。当风杯转动时，带动同轴的磁棒旋转，在霍尔集成电路中感应出与风速成正比的脉冲信号，经计数器处理后，输出实际风速值。假如自动站测量的风速值与人工测量的风速值之差值较大或起动风速明显变大，则风速传感器可能出现故障。若自动站测量的风向、风速值与人工测量的风向、风速值一致了，则说明换下来的风传感器“故障”了，反之，则要进一步分析，可怀疑电缆或采集器故障等。

2.4 雨量传感器故障的分析和维护

当雨量传感器出现故障时，可打开雨量传感器外罩，脱开接线柱上的导线，用万用表的电阻档测量接线柱，每翻转一次计数翻斗，万用表通断一次。若一段时间内自动站测量的雨量数据和人工测量的雨量数据差值较大，则雨量传感器可能出现故障。在下了一定量的雨后对自动站测量的雨量值与人工测量的雨量值进行对比，若二者数值一致，则说明换下来的雨量传感器“故障”了；否则要进一步分析，是否出现其它故障如：电缆或采集器出现故障等。若雨量传感的精度误差在4%左右属于正常现象，台站可校正其准确度。

2.5 采集器故障的分析和维护

自动站的气象要素信号发生器是一种专门模拟各种常用气象要素传感器，如气压、风向、风速、降水、温度（气温、地温）和湿度等传感器输出信号的仪器。把信号发生器设定的模拟传感器输出信号输入自动气象站采集器，正常情况下自动气象站采集器显示的测量值应与信号发生器的设定值一致，否则自动气象站采集器可能存在故障。

3 结语

总之，自动气象站对提高中小尺度天气系统监测能力以及短时灾害性天气的预报水平具有重要作用。本文根据多年自动站的实际维修和维护实际工作，给出了自动站常见故障分析和维护的经验，这对自动气象站的故障排除和维护以及降低故障发生率具有重要的现实意义。

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作者简介：郎振华（1975-），男，汉族，甘肃省岷县人，专科学历，工程师，从事地面测报工作。