曾贵权 张志华

自动气象站的推广和使用是实现气象观测自动化和气象改革的重要步骤，一方面能够对能见度、温度、降雨、风向、风速等气象要素进行全自动收集，极大提高了地面气象观测业务的质量和服务水平，另一方面能够精简气象观测工作的内容，使气象工作人员能够把有限的时间放在关键环节上，切实避免人工观测存在的错误或误差。虽然自动气象站具有操作方便、稳定性强、维护简单等特点，但是在其长期运作的过程中，难免不会受到外界条件的影响，特别是在极端气候条件下，自动气象站的各种设备容易出现损坏或腐蚀，造成观测数据的缺失或错误。因此，强化对自动气象站的故障分析及维修维护是新形势下气象工作的基本要求，这不仅需要气象工作人员能够对各种设备的工作原理和结构特点进行准确的把握，而且需要根据设备的具体要求来对各种传感器进行校准和维护，确保气象数据的准确性和可靠性。

1.自动气象站的结构特征

当前投入使用的自动气象站均采用了国际标准，其具备标准性和开放性的特点，根据构成设备的不同，总的可以分为硬件设备和软件两类。硬件设备主要包括了采集器、传感器、外部设备和线路四个部分，其中采集器分为一个主采集器和若干个分采集器，主要针对温度、湿度、辐射等要素进行采集，传感器主要针对雨量、气压、风向、风速等要素进行采集。在软件方面，自动气象站具备物理层、数据链路层和应用层的标准定义，当需要添加传感器或更换观测要素时，只需要对原有采集器和传感器进行改动即可，而不需要在连接和布线上再次做出更改。

2.自动气象站设备故障的分析原则

一是安全原则。确保维护人员的人身安全和设备安全是故障分析的首要原则，其中采集器、传感器、内部线路、计算机、打印机等都是带电设备，在进行故障分析和维修维护时需要先切断电源，避免带电操作，降低安全事故发生的概率。二是逻辑原则。逻辑原则即通过电路原理来判断发生故障的可能性，必要时可以尽量保留故障现象，以故障现象来推导故障部位的大致范围，避免不必要的操作。三是分解原则。因为自动气象站设备的构成元件较多，大多时候只能根据故障现象精确到故障发生的范围，然后再对其范围内的元件进行逐一排查，减少无意义的故障检测。四是替代原则。当判断出故障范围，而还没有得到最终证实前，可以使用好的部件替代可能出现问题的部件，如果故障消失即可证实该部件确实存在故障问题，便于后续设备维修工作的开展。

3.自动气象站的常见故障及维修维护

3.1出现异常观测数据

当某一观测数据出现异常时，需要对传感器进行检查，查看传感器是否受损或线路松动，必要时可以切断电源后重新拔插线路，查看设备重启后是否还存在数据异常情况。

3.2采集器故障

采集器是自动气象站的核心部件，其直接影响着对气象要素的收集，所以想要提高观测数据的准确性，就需要及时对采集器进行日常维护。比如当采集器出现故障时，首先要对通电情况进行检查，查看电源是否连接，保险丝是否烧毁。然后检查采集器内是否存在灰尘、虫子和树叶，如有就需要清理干净。最后可以对采集器进行复位或清理内存后重启，查看故障是否解决。如果上述措施仍不能解决故障问题，即需气象工作人员做好故障记录，及时上报故障情况。

3.3风向风速传感器故障

风向风速传感器是对平均风速、风向、最大风速、极大风速进行自动观测的设备，当其出现故障问题时，首先需要检查接线头是否存在松动，其次检查电缆是否通电，是否受到雷击，最后检查转动轴的摩擦情况，是否因摩擦力过大影响设备转动。因为风向风速传感器的安装位置较高，容易受到外界气候条件的影响，在特殊天气发生时，气象工作人员要加强对风向风速传感器故障的检查和维护工作。特别是遇到降雪天气，其转动轴容易发生冻结现象，这需要气象工作人员及时清除冰晶，避免因设备故障导致观测数据的丢失。

3.4雨量传感器故障

雨量传感器是用于收集降水量、降水强度、降水起止时间的设备，因其主要安装在野外，容易受到气候条件和生物的干扰。当发生雨量筒和漏洞堵塞时，需要对其内部的沙子、落叶、虫子等进行清洗，要避免用手直接触摸内壁，以免留下油污影响观测结果。当出现翻斗不能正常翻动时，要对其干簧管进行检查，查看是否安装到位或出现损坏。

3.5温度传感器故障

温度传感器故障多发于高温潮湿的季节，由于其内部元件和金属部位出现生锈而导致接头受损，最终影响对温度的观测结果，特别是当观测到的温度数据与附近自动气象站观测的数据差距过大时，即应该检查温度传感器是否发生故障。首先要检查温度线是否正常，其与温度传感器的接触是否良好，其次检查周围环境是否对温度产生干扰，比如较强的反射光和通风口等，最后用电阻表测量温度传感器的电阻大小，查看其电阻大小是否符合当前温度下的标准值。

近些年，国内因极端气候引发的自然灾害越发频繁，其造成的經济损失和人员伤亡逐渐增加。因此，为了切实提高气象防灾减灾能力，强化对中小尺度天气情况的观测和预报准确性，自动气象站得以快速推广和使用。从上文的分析可以发现，自动气象站常见的故障种类较多，这就需要广大气象工作者加强对各种设备的学习和认识，提高自身的日常维护能力，只有这样才能保障设备的正常运作，促进气象数据的有效收集。

（作者单位：644000 四川省宜宾市气象局）