区域自动气象站环境与仪器故障率的关系

郑 瑞，程 创，江瑞海

（开化县气象局，浙江 开化 324300）

区域自动气象站环境与仪器故障率的关系

郑 瑞，程 创，江瑞海

（开化县气象局，浙江 开化 324300）

区域自动气象站是现代气象业务中重要的数据采集设备，区域自动气象站资料也是气象服务重要的数据源。区域自动气象站的建成，对进一步提高精细化预报能力和防灾减灾能力起到了积极作用。因此，保障区域自动气象站稳定运行，确保其资料传输正常是重中之重。本文介绍了开化县气象局区域自动气象站的建设情况和现状，并根据县域内多要素区域自动气象站的基本情况和运行现状，及其在运行过程中出现的一些常见问题，分析其仪器故障率与其周边环境的关系，并提出一些建议和措施。

区域自动气象站；建设；故障；建议措施

文献著录格式：郑瑞，程创，江瑞海.区域自动气象站环境与仪器故障率的关系［J］.浙江农业科学，2016，57（1）：94-95.

中尺度区域自动气象观测站（区域站）建设是为贯彻落实中国气象局关于加快发展地方气象事业的通知，促进中尺度灾害性天气监测预警系统的发展，提高地方监测预警系统的建设水平及服务效益而确定的。自投入使用以来，既为各级政府领导指挥防汛抗旱提供了重要的决策依据，也极大地方便了预报员对乡镇地区地面气象观测数据的监控。由于区域站都安装在乡镇、行政村等地的偏远地区，因此，掌握好区域站站址周边环境对其仪器故障发生率之间的关系，最大限度地保证其在无人值守的情况下正常稳定运行，特别是在南方汛期阶段发挥作用就显得特别重要。

1 开化县区域站建设现状

2003年以前，开化县气象部门的气象观测站点布局采用的是一县一站制。县与县之间的距离太大，气象观测数据太稀疏，对一些中小尺度天气过程的发生无法进行准确预报及评估。而开化县属中亚热带北缘季风气候区，年平均降水量较大，且降水时空分布不均匀，暴雨又是县内最常见的气象灾害，加之境内多山，极容易引发局地性的气象灾害［1］。

2003年7月，为了更好发挥气象在防灾减灾中的作用，按照浙江省区域站建设的总体要求，开始了开化县区域站建设工作。区域站建设共分4个阶段，由起初的不断探索到后期逐步完善，覆盖了开化县各乡镇和流经该区易发生山洪地质灾害的主要河流。截至2014年底，全县共建成区域站28个，使用了2个厂家共4种型号的产品，其中4要素站（风向、风速、雨量、温度）22套，6要素站（气压、相对湿度、温度、风向、风速、雨量）6套。

2 区域站常见故障类别

开化县区域站大部分安装在水库、中小河流域附近及山洪地质灾害隐患点周边的山地或野外，根据以往的维修记录，开化县区域站易发故障主要包括以下4类。

2.1 电源故障

电源故障主要是由于电池耗尽或者达不到仪器正常运行电压。根据区域站的建设要求，其野外作业的特点决定了其供电方式仅有太阳能供电和蓄电池供电2种。相对于市电供电而言，太阳能和蓄电池供电方式稳定性差，对天气变化及外界环境依赖性较强。在南方连阴雨期间，全天无有效日照，温度较低直接影响区域站电瓶的有效使用时间，区域站蓄电池因为充放电频繁致其有效使用时长有限，所以因供电问题出现故障等情况也时有发生。

2.2 网络通信故障

开化县所有的区域站均采用移动GPRS网络进行传输资料。由于移动基站有盲点导致信号覆盖范围有限，少部分地区还存在其他通信干扰信号，因GPRS信号不稳定导致传输资料缺失、逾限、超时等情况出现较多。

2.3 硬件故障

相对于供电和网络故障而言，区域站硬件发生故障的概率也较高，如天线、风向风速、温度、湿度及雨量传感器等硬件设备的故障时有发生。

2.4 雨量筒堵塞

区域站处在野外，周边人员活动少，站址内杂草、灌木得不到及时清理，加上夏季蚂蚁和蜘蛛等小昆虫较多，残枝残叶及昆虫的尸体都会对雨量筒造成堵塞。

3 区域站维修情况

由表1可知，2014年开化县共维修区域站42次，其中电源故障率占7%，网络故障率占29%，硬件故障率占26%，雨量筒堵塞占38%。

由表2可知，全年维修次数最多的区域在张湾和白渡两地，分别为5次和6次。分析归纳这两地站址探测环境特点可知，区域站维修次数较多，一是两地均处在海拔150 m以上；二是区域站所处位置周边基本无人员活动，环境相对恶劣；三是区域站相对偏远，网络信号不稳定，经常因为信号不稳定等问题造成资料缺失、传输逾限等现象；四是站址内杂草及灌木生长得不到有效遏制。

表1 2014年1-12月各故障类别维修的次数

表2 2014年各区域站维修的次数

由表2可知，区域站设立在车辆不能直达的偏远地区、山地或人员活动较少的环境恶劣地区，因设备维护周期相对较长致使仪器得不到有效维护，其仪器故障次数都要明显高于其他地区；并且站址周边树木覆盖较多、地表植被茂密时，由于站点相对湿度很大，其仪器硬件损坏的次数明显增多。

4 建议和措施

针对区域站的运行过程中出现的问题，考虑到开化县特殊的地形地貌，今后在区域站建设过程中既要综合考虑区域气候代表性和当地的气候特点，也同样要注意到站址的光照条件、安全问题、信号覆盖、维护难度及一些人为因素等［2］。利用GIS空间分析中的叠加分析，将现有的天气预报图和天气实况图作为数据源，通过影响区域站供电工作的故障权重值进行叠加分析，从而判断可能出现故障的区域站［3］。加大维护频率，夏季雷雨、大风、冰雹等强对流天气过后应及时进行巡视检查。经过对区域站常见故障的不断总结分析，要逐渐形成一套行之有效的区域站管理运行机制。

［1］开化县地方志编纂委员会.开化县志：1986-2005［M］.北京：方志出版社，2010：119-127.

［2］段文广.区域气象站建设和维护过程中的若干问题及解决办法［J］.成都信息工程学院学报，2008，23（2）：121-125.

［3］程永明，张卉，江渊，等.区域自动气象站故障预测方法的研究［J］.科技与创新，2014（4）：138-140.

（责任编辑：万 晶）

P 415.12

A

0528-9017（2016）01-0094-02

10.16178/j.issn.0528-9017.20160135

2015-11-10

郑 瑞（1989-），男，浙江开化人，助理工程师，从事综合气象服务工作，E-mai1：402098983@qq.com。