浅谈地面自动气象站传感器设备维护与保障

浅谈地面自动气象站传感器设备维护与保障
作者：周晓虎
来源：《农民致富之友（上半月）》 2019年第10期
地面自动气象站传感器的维护和保障关系到自动气象站能否正常运转并发挥精准监测作用。

本文重点对突泉县地面自动气象站气压传感器、温湿度传感器、雨量传感器和风向风速传感器
的维护和保障工作进行总结，并为本地的气象维护工作带来积极的促进作用。

自动气象站是指在某一地区根据需要建设的能够自动探测多个要素，无需人工干预，即可
自动生成报文，定时向中心站传输探测数据的气象站，它由气象传感器、微电脑气象数据采集仪、电源系统、防辐射通风罩、全天候防护箱和气象观测支架、通讯模块等部分构成。

能够用
于对风速、风向、雨量、空气温度、空气湿度、光照强度、土壤温度、土壤湿度、蒸发量、大
气压力等十几个气象要素进行全天候现场监测。

可以通过专业配套的数据采集通讯线与计算机
进行连接，将数据传输到气象计算机气象数据库中，用于生产生活中统计分析和处理。

目前突
泉县共有四要素以上自动气象站共计35个，国家级地面自动气象观测站于2009年安装完成并
投入使用，使用设备为北京华云公司生产的CAWS3000型。

自动气象站实现了空气温度、相对湿度、气压、风向风速、降雨量、地温等要素自动采集与传输。

随着突泉县近年来自动气象站数
量的不断增多，为保障设备正常运转并发挥应有的效益，也进一步增加了气象设备保障人员的
工作量。

笔者在内蒙古兴安盟气象部门工作多年，一直从事地面气象探测设备维护，在日常维
护过程中收集整理了当地多年自动气象站传感器设备维护与保障过程中常出现的问题与处理方式，为今后设备的维护保障提供了基础资料。

1自动气象站传感器异出现问题与解决办法
1.1气压传感器
气压传感器（生产厂家：芬兰VAISALA公司，设备型号：PTB210型）放置在采集箱内，是
一款专为户外恶劣环境设计使用的高性能大气压力传感器，具有串行和模拟两种输出方式，可
提供50～1100hPa（仅限串行输出）和500～1100hPa（串行和模拟）两种量程范围。

PTB210集
成了SPH10/20系列静压头，保证了其在任何风况下都可以进行精确测量。

维护时必须切断电源。

如出现数据缺测，首先检查电源是否供电正常，如果供电正常，则查看线路的磨损情况。

1.2温湿度传感器
温湿度传感器（生产厂家：芬兰VAISALA公司，设备型号：HMP155型）,探头采用了一个HUMICAP?180R聚合电容薄膜传感器来测量相对湿度，测量范围涵盖0～100%RH。

温度传感器为
一个PRT，测量范围达到-80～60℃。

问题为：出现固定的负数示值或无数值现象。

当温湿度传
感器出现连接线或开关接触不好时，温湿度就会出现负数显示的状态，这种情况应该是将温湿
度传感器连线或开关重新连接好，保证接触无问题；显示器无温度值显示是因为线路呈开路状态，应将开路的线路重新连接好。

1.3雨量传感器
雨量传感器（生产厂家：上海气象仪器厂，设备型号：SL3-1型）为双翻斗式，用来测量
液体降水量和降水强度的观测仪器,它由承水器(口径为20CM)、上翻斗、汇集漏斗、计量翻斗、计数翻斗、过滤网、干簧管等构成。

常会出现以下三种故障：不显示降雨量；降雨量显示的数
值与记录数据存在误差；降雨量的计数不稳定等。

排除方法：检查是否有虫子、树叶等杂物造
成堵塞；查看每个接口的线路有无损坏，有损坏需及时更换新线路，如完整无损，再检查干簧
管是否损坏，发现损坏进行必要的焊接。

1.4风向风速传感器
风向风速传感器（生产厂家：中国华云技术开发公司，设备型号：EL15-1A风速传感器、
EL15-2D风向传感器）,由于风向风速传感器处于10.5米高的位置，它随时会有遭雷击的风险，暴露在外的传感器不停地随风摆动，易被腐蚀，从而导致风向风速数据的异常。

原因为：传感
器损坏；传感器的支架或线路破损，处理时要用好的组件“代替”坏的组件，如数据显示正常
则代替成功，更换设备时必须断电操作。

2日常设备维护注意的事项
2.1电源维护
由于自动气象站为全天24小时不间断工作，时时刻刻都在进行数据收集、存储传输，所以必须保持有稳定、连续、无干扰的供电状态。

目前，国家级地面自动气象站的采用的电源为室
电与备份的24小时不间断UPS。

应用过程中不可超负荷运行，不能频繁的开关电源。

连接蓄电
池（UPS）和采集器线路时，依电线的颜色进行，注意正负极。

在对自动气象站电源维护过程中，要定期检查采用器电极电源连接线是否牢固，UPS电源供电是否正常，电源的各项指标灯显示
是否正常，若室电与UPS均出现问题，可采用备份发电机作用临时供电电源。

2.2软件维护
自动气象站软件部分由采集器部分的系统程序、地面气象测报系统和自动站监控系统三部
分组成。

按操作规范要求及时更新升级和下载软件程序，以保证软件及时升级和自动气象站的
正常工作。

在日常维护时，一定要注意时钟的准确性。

自动气象站时钟采用的是北京时，要定
期检查采集器时钟是否准确，要控制采集器时钟与北京时相差在30秒之内，同时要检查采集器内部的各种参数的设备是否正常。

并及时清理采集器内所收集的数据，避免数据过多而造成软
件的死机现象，在日常维护中并做好数据的备份存储。

综上所述，地观综合观测人员对自动气象站设备的日常维护虽然是常规性工作，较之与人
工观测时代亦发生的较大变化，但同时也提出了更高的要求。

不当的操作与维护可能造成相应
传感器设备的损坏。

在维护仪器设备时要严格按照规范进行操作，进一步增强综合观测人员的
责任心，使命感。

综上所述，自动气象站目前已替代了人工观测，给我们日常监测工作带来了
便利条件，做好传感器维护和保障工作显得尤为重要性。

技术保障人员要加强责任意识，要不
断积累总结设备的维修与保养经验。

（作者单位：137400内蒙古兴安盟气象局）。