区域自动气象站维护经验总结与建议

刘白玉

(湖南省沅江市气象局,湖南 沅江 413100)

区域自动气象站维护经验总结与建议

刘白玉

(湖南省沅江市气象局,湖南 沅江 413100)

建站 3a多来,区域自动气象站(简称“区域站”)的作用凸显,为城乡精细化预报积累了宝贵的资料,为地方汛期决策服务提供可视化依据,为维护广大农民群众的切身利益发挥着积极的作用。通过对本市区域站维护过程中遇到的实际问题进行分析综合、归纳总结出在区域站维护过程中要注意的事项、维护技巧和几点区域站保障工作的建议,希望能为区域站管理者与维护人员提供一定的帮助。

区域自动气象站;维护维修;建议

1 区域站建设、运行情况简介

2006年开始至今,沅江局共建区域自动气象站26个。其中,单雨量站 15个,两要素站 5个,四要素站 4个,五要素站 1个,九要素站 1个。按照省、市局的要求,结合本台站实际,全市 26个站的日常监控任务由负责 24h值班的测报人员担任,并成立一支专门的维护维修队伍,建立起了实时监控、按时登记、快速反应、责任到人的区域站运行保障机制。本局连续 3a均获“益阳市区域站管理先进集体”。区域站的投入使用,为城乡精细化预报积累了丰富的气象要素资料,为气象预报的订正提供有效的依据;同时,气象要素实时监控与预报预测相结合,针对性的指导地方政府加强对自然灾害的防御;也为遭受气象灾害的广大农户、社会各界提供有效的气象资料证明,成为其获得赔付减小损失的重要证据。

2 区域站常见问题以及解决方法

2.1 雨量传感器的维护

当雨量显示不正常,而又用肉眼辨别不出是采集器,还是雨量传感器问题,可用台站配备的雨量传感器校准仪接上雨量传感器倒入水测试,当模拟雨量为零或较真实值偏小、偏大,说明雨量传感器出了故障。雨量传感器的主要故障源有:雨量筒漏斗口堵塞;干簧管损坏;磁钢松脱或磁性变弱。

保障雨量筒漏斗清洁,一要做好探测环境的保护。出于对自动站便于看护维修考虑,一般都建在民舍旁的菜地或办公楼的开阔地,因此周围树木落叶,瓜果菜叶容易进入桶内,做好杂草修整、树枝清理、瓜棚移除等环境保护工作非常重要。二要做好雨量筒的定时清洁工作,对易堵塞的站,增加巡视次数。

磁钢和干簧管这一对元件共同作用产生脉冲信号,一次耦合产生一个脉冲,二者只要一个出现问题就会导致雨量显示出错。当漏斗翻转,而无雨量或者偶有雨量时,通常是干簧管坏掉了,有时也为磁钢松脱与干簧管相距太远或磁钢磁性太弱的问题。如果是磁钢松脱,须用胶粘牢;如是磁钢磁性太弱,先可以试着将磁钢在硬地板上摩擦一会,一般就会恢复磁性,不然就须更换。

当雨量传感器换上好的磁钢和干簧管仍然没有信号输出,就须检查安装板线路,看线路是否有断裂或腐蚀,电容是否有爆裂等现象,如果经简单的焊接不能修复,须拆回传感器进行更换,此种情况出现极少,我市至今就出现过一例。

2.2 电源部分维护

电源部分为仪器的正常运行提供能量的接入和分配,这一部分外接交流电,随时受到过电压、过电流的威胁。当出现电源灯不亮,仪器不工作时,可以从以下几个方面检查电源部分:

2.2.1 单要素站电源维护 单要素站采集器一般放置在室内,首先查看电源插头是否有松动,电源开关是否拨入“1”的位置;再检查插线板是否有电;然后抽出后盖的保险管,看是否烧毁,若烧毁需要更换;最后拆开采集器箱体查看电源模块是否烧坏。对于省局早期生产的单要素采集器,还需检查线路板防雷管,如果防雷管烧坏,须用尖嘴钳将其剪掉。2008年南竹山村和南嘴镇自动站在雷雨天气不通,经检修后用以上方法得以恢复。

2.2.2 多要素站电源维护 多要素站建在户外,环境相对恶劣,造成电源故障的因素也相对较多。由于供电系统较远,一般使用架空电线进行供电,致使电线拉伸损坏。这一现象 2008年曾在我市三眼塘镇自动站出现。表现为检修时市电正常,但用试电笔测试自动站电源接线盒的火线时,观察到架空线随风摆动,电笔时亮时灭,且各处接口都牢靠,判断为架空输电线中间可能有断裂,最终更换了输电线,自动站恢复正常。因此有条件的站点,应用 PV管套线埋入地下,可防止电线日晒雨淋,有效增长电线使用寿命,减少隐患。

多要素站电压部分配置有空气开关,独立的电源模组,4要素及以上站同时还配有 PV控制器。PV控制器是电源输出直流电、蓄电电池和太阳能板供电的控制中心,而且具有过放电保护功能。由于电源模组直接与交流电相连,PV控制器与太阳能电池板相接,虽有空气开关和防雷模块保护,也难免受到过电压、过电流作用而烧坏。对其检查方法可从两个方面入手:①看模组外观,闻气味,烧坏的模组有明显的火痕,并有胶臭。②用万用表电压档测量模块的输入与输出端,看电压值是否为正常电压值。如果电压异常,那就需要更换模块或电池。

由于 PV控制器有过压保护功能,应检查电池电压。如果电池电压 <11.1V时,则负载没有供电,处于电池保护状态。更换新电池,电池电压恢复到12.6V时,就恢复对负载供电。还应注意,PV控制器有一个保险管,取下该保险管,用万用表“通断档”量一下保险管是否导通,导通为正常,反之,应该更换保险管。我市自动站曾出现 2次电源模组烧坏情况,最近一次是 2009年的新湾站;2008年石矶湖灌溉试验站也出现了受雷击致 PV控制器烧毁的情况。

2.2.3 电源维护过程中应注意以下几点 ①定期检查空气开关是否跳闸 (如有异常市电输入,会出现跳闸);②定期检查防雷模块指示窗口颜色,正常位绿色,异常为红色,如果出现异常情况,请更换防雷模块;③定期更换蓄电池,应该以 2～3a为周期,定期更换,保证自动站有有效的后备电源提供。

2.3 采集器维护

采集器损坏在自动站故障中所占比例最重,故障主要为两种:一种是有数据上传,但时常有数据变形或丢失,一般需要刷新或升级主程序;一种是采集器电路板烧坏或不知明原因,需更换采集器。更换采集器后,正确输入该站点信息,保存并重启。

2.4 发射模块维护

①在潮湿的自然环境下,插槽变形、金属接触点被氧化引起接触不良就凸现出来。故障现象一般是:当地仪器、雨量等数据显示等正常,但中心站接收不到数据,监控软件上显示该站点不通。如2008年夏天本市 3个站次先后出现不通,实地检查发现,采集器完好,只是发射模块信号灯闪烁异常,拔出手机卡后发现卡的金属触点氧化严重,采用金属面抛光接入后,恢复正常。此维护过程中,3个站点次为手机卡接触不良。

②移动信号接入不稳定也是出现数据丢失的重要因素。因此,信号天线放置在信号稳定和较强的位置也显得至关重要。建议将多要素站放置在箱体内的信号发射天线的头部穿过孔隙露在外面为佳。此表现为区域站采集正常,而数据上传时通时断,我市南竹山村自动站就出现过这种情况,最后挪动了位置才得以解决。

3 区域站保障工作的建议

①现用的自动站设备由集成模块组成,功能分立,便于拆卸与安装,每个台站是否可以备份适量的模块,以便缩短维修时间,减小故障率。

②单雨量站所占比重大,且多安装在农户家中,雷雨时由于户主家中常出现停电现象,单雨量站应该配备可用的后备电池,增加停电时的续航能力。

③2009年曾有 2站次雨量筒被人为投入渣屑致堵,1站次雨量筒翻斗遗失的现象。反映出当地看护员监管力度不够的问题。应加大对区域站的维护人员的奖励力度,强化看护人责任心,加强对受托单位、个人等有关人员进行一些基本的设备维护的技术培训,使其具备清洗被污物堵住的雨量筒,并能简单判断仪器工作情况的能力。

④县级维护人员区域站维护经验还不是很丰富,且不成体系,应多与省、市局仪器维修专家交流,并获得相关指导。

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B

2010-09-10

刘白玉 (1984-),男,助工,主要从事地面观测、自动站维护和网络管理工作。

1003-6598(2010)增刊 -0210-02