区域自动气象站常见故障与维护 无锡区域自动气象站维修

摘 要宁都县是2003年开始建立区域自动气象站的，2005开始单轨运行，截止到现在，已建成23套，全部为北京华创升达生产的CAWS600系列自动站。CAWS600系列型自动气象站自投入运行以来，经常会出现某些故障，这些故障直接影响到我县大气探测的质量，在汛期中甚至会影响到我县的防灾减灾工作。因此，对这些自动气象站常见故障的判断与维护是业务人员必须掌握的知识。
关键词区域自动气象站；常见故障；故障分析；解决方法
引言
区域自动气象站的建立，为气象信息服务提供了宝贵的信息，区域自动气象站由于体积小，成本低，安装方便，目前已在我县大面积推广。区域自动气象站的高密度分布，能够及时、客观、准确地反映全县基本气象要素的情况，弥补了以往单一观测站点代表性的不足，在气象服务中，发挥了极大的作用。然而，在大量安装区域自动气象站的同时，故障率也在逐年上升。随着各自动雨量站和多要素区域气象站的建成投入,后续的管理、维护及故障排除等成为热点问题。区域自动气象站主要由电源部分、采集器、传感器、数据通讯装置四部分构成。现将区域站常见故障的分析与解决方法阐述如下。
1 常见故障分析及解决方法
11电源部分故障
常见故障：无法开机，电源灯以及信号灯无任何反应。
故障原因分析：采集器的电源状态灯不亮，则说明该仪器的供电不正常。所以该故障应从太阳能板、电源线、蓄电池以及电源主板之间逐步排查。
解决方法：更换电池，重新开机，
若更换电池后仍然无法开机，则应检查是否为DY-07电源板松动或损坏。
解决方法：将DY-07电源板电源板紧固或者更换，重新开机。
若经过以上步骤后，机器依然无法开启，应检查下DY-07电源板的插槽J5、J6连接片是否被烧坏。
解决方法：将采集板重新焊接好，插上DY-07后，重新开机。
12采集器部分故障
常见故障：开机后状态灯、采样灯正常，发送灯不闪，服务器收不到其观测信息。
解决方法：CAWS600系列型自动气象站的数据传输采用的是GPRS/SMS智能互补的方式，借助中国移动的卫星远传中心站，所以当发送灯不闪时，首先应该打电话查询是否SIM卡欠费，若无欠费情况。应用手机给该雨量站的SIM卡打电话，（若该卡无语音功能，可发短信测试）若GPRS信号异常，应联系运营商解决。若GPRS信号都正常时，自动站仍无法找到网络，那可能就是采集板的通讯部分出了故障，通信模块不能正常入锁，检查SIM插座接触是否不良，检查40脚电缆连接插座有无虚焊，如有虚焊重新焊接。
13传感器部分故障
常见故障1：雨量要素数据不正常
故障原因分析：该故障应从承水器和干簧管等感应装置这两方面入手，依次排查。
解决方法：清除雨量桶中的杂物，将漏斗清洗干净。
如没有堵塞则是干簧管不发信号所致。CAWS600系列型自动气象站的雨量计数是通过计算雨量桶中的干簧管吸合来实现的。干簧管是一种磁敏的特殊开关。它是由两个既导磁又导电材料做成的簧片触点，被封装在真空的玻璃管里，玻璃管内管内平行封装的簧片端部重叠，并留有一定间隙或相互接触以构成开关的常开接点。当雨量翻斗内的雨量达到01ml时，翻斗就会翻动一次，安装在翻斗中间的永磁铁就会靠近干簧管，簧片的接点就会感应出极性相反的磁极。由于磁极极性相反而相互吸引，当吸引的磁力超过簧片的抗力时，分开的接点便会吸合;当磁力减小到一定值时，在簧片抗力的作用下接点又恢复到初始状态，计数器完成一次计数。所以若干簧管损坏，雨量的计数器将不能正常工作，从而导致雨量始终为零。
解决方法:更换干簧管（更换干簧管应注意管内的簧片触点要上下水平放置）。
常见故障2：随着我县全部乡镇建设村村通大喇叭，在大喇叭范围内的自动站气温要素全部严重偏低。
故障原因分析：农村的大喇叭广播频率太强，在其范围内自动站气温传感器全部受到干扰，采集资料全部失真。
解决办法：安装抗干扰设备。若无效，应把自动站搬出其干扰范围。
14数据通信装置部分故障：
通信模块和主板很少发生故障,但目前随着设备业务运行时间的增长,此项故障已呈上升趋势,初步分析,该故障与电源、设备性能和移动网络有关。
2 结语
目前,自动气象站还不可能达到每站配一套备份设备的条件,而自动观测的连续性要求保证仪器设备完好,因此观测员每天必须认真监测气象站运行情况,认真登记监测情况,维护人员在平时要加强对自动站设备的维护,同时要努力学习钻研维修知识,出现小的故障时尽可能自己排除,从而保证自动站的正常运行和通讯质量的提高。
参考文献
[1]刘庆民，刘恒德，吴绪金等， CAWS600B型自动气象站常见故障处理 [J] 现代农业科技，2007
[2]苏菲; 徐海俊; 张银汉两要素自动气象站故障分析贵州气象，2005
[3]北京华创升达高科技发展中心， CAWS600型自动站技术及使用说明书 [Z] 2004
[4]盛晖区域自动气象站常见故障处理浙江气象，2008

自动气象站和自动气象观测系统是两个不同的概念。
自动气象站是指能够自动测量和记录降雨、气温、湿度、气压、风向、风速等气象要素的设备。它通常由多个传感器组成，能够实时采集气象数据，并将数据传输到数据中心或其他控制设备，用于监测和预测天气状况。
自动气象观测系统是一个更加广泛的概念，它包括了多个自动气象站以及其他气象观测设备，例如雷达、气象卫星等。通过集成多个自动气象站和其他气象观测设备，自动气象观测系统可以获取更加全面和详细的气象信息，用于天气预报、气候分析和防灾减灾等方面。
因此，自动气象观测系统相对于单一的自动气象站具有更广泛的功能和应用范围，但同时也需要更大的数据处理能力和更复杂的管理和维护。

气象站的设备如下：

1、气象监测设备：

在气象站中常用到的监测设备主要有温湿度传感器、雨量计、风速传感器、风向传感器、太阳辐射传感器、紫外线传感器、雨雪传感器等。

这些气象监测设备主要监测空气温度、湿度、风向风速、降水、大气压力、地面温度、太阳辐射、气体、负氧离子、蒸发量、紫外线等一些要素，数据的业务处理完全符合中国气象局气象业务观测的要求，是中国气象局基本气象站和一般气象站地面气象观测的标准设备。

2、降雨量监测设备：

降雨量监测一般采用雨量计、翻斗式雨量计。可以及时监测降雨变化。为防洪防灾提供准确、真实、及时的数据参考。

它具有时间准确、自动记录数据和便于数据采集整编处理等优势。能够有效提高降水现象观测自动化程度，减少观测人员工作量，为气象监测和服务提供更多有价值的气象信息。

3、土壤监测设备：

土壤监测设备包括土壤温度水分传感器、土壤电导率传感器、土壤PH传感器、土壤氮磷钾传感器，主要用于农作物土壤环境进行监测，为农业监测和服务提供高质量的土壤环境监测资料。

适于我国各气候区主要土壤类型，安装方便，性能稳定，可靠性高，维护及检定极为方便。获取具有代表性、准确性和可比较性的土壤水分连续观测资料，可减轻人工观测劳动量。

气象站

气象站，基于物联网技术，围绕农业生产，由传感器、防雨控制柜、供电系统、立杆、云平台等部分组成，广泛应用于气象、农业等行业，在农业局、高校、高标准示范区等场合都有应用。

主要功能：

1数据监测：实时显示CO2、气压、雨量、风速、风向、光照度、空气温湿度、土壤温湿度、PM25/PM10等数据，数据上传频率为一分钟一次，云平台每隔3秒更新一次。

2组网能力：可利用4G、5G、以太网、WIFI等无线网络进行通讯。通常情况选用GPRS或GSM两种传输方式，主要适合于异地城市之间数据的收发;

3远程管理：云平台在安卓/IOS手机、电脑软件/网页环境上运行，监测数据自动存储，存储频率与上传频率一致，存储周期以年为单位，支持导出、查询、下载，通过打印机打印数据，格式为EXCEL;

4自动报警：支持设置多项参数超限、设备开关状态等进行报警，报警方式包括：APP消息推送、微信公众号、短信、电话等形式，报警内容为：示警时间、示警原因等;

5多样化供电：根据应用现场的环境，可选用电源和太阳能两种供电方式，太阳能电池容量为10Ah，在满电状态下可确保气象站持续7-10天无间断运行;

6耐用性：气象站立杆、传感器等设备均采用工业级工艺，具备良好的防腐蚀、抗冲击性，可长期性运行于各种各样严酷的室外环境，可在严酷工业环境使用;

7集中管理：针对气象站位置分散、位置偏远、环境恶劣的情况，可将多座气象站的数据接入到同一个云平台上，统一展示、集中管理;

8视频监控：支持气象环境数据多样化获取，可将网络监控视频画面与监测数据同步传输至云平台，同屏反馈;

9私有部署：支持对气象站进行二次开发，调用服务器API接口、个性化设置私有化平台等;

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