摘要:彭水縣氣象局根據(jù)業(yè)務(wù)需求，在微軟．NET平臺(tái)上采用C#語(yǔ)言編程，設(shè)計(jì)了一種通過自動(dòng)檢索區(qū)域氣象站數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)現(xiàn)故障并自動(dòng)發(fā)送維修短信安排人員維修的智能管理系統(tǒng)。該文介紹了系統(tǒng)開發(fā)的意義、關(guān)鍵技術(shù)，簡(jiǎn)述了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、功能與應(yīng)用。該系統(tǒng)在使用過程中得到了用戶的肯定，具有廣泛的推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞:區(qū)域氣象站;智能報(bào)警;維修;短信

彭水縣氣象局結(jié)合實(shí)際，基于中國(guó)移動(dòng)企訊通平臺(tái)，研究開發(fā)出了區(qū)域氣象站運(yùn)行質(zhì)量與故障智能報(bào)警系統(tǒng)，經(jīng)過長(zhǎng)期使用，效果很好，解決了區(qū)域氣象站維護(hù)管理的智能化難題。通過手機(jī)短信發(fā)區(qū)域氣象站故障信息具有傳輸速度快、用戶響應(yīng)及時(shí)、不受的環(huán)境因素影響、覆蓋范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，特別適合于智能化的區(qū)域氣象站維護(hù)管理，不需要手工操作。

1系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境

系統(tǒng)適合于運(yùn)行在MicrosoftWindows的各個(gè)版本下，包括Windows2000、WindowsNT、WindowsXP、Windows7等平臺(tái)，需安裝．NETframework3．5，并要求能連接重慶市氣象內(nèi)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)鏈路結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2系統(tǒng)特點(diǎn)

摘要：本文簡(jiǎn)單回顧了我國(guó)校園氣象站的發(fā)展歷程及其現(xiàn)狀，闡述了校園氣象站的選址原則和基本組成，論述了以氣象教學(xué)和科普為主要任務(wù)的校園氣象站在深化、補(bǔ)充課本知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)品質(zhì)素養(yǎng)等方面的作用，以及開展氣象科普活動(dòng)的自身優(yōu)勢(shì)，探討了為確保校園氣象站后續(xù)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的對(duì)策建議，提出了點(diǎn)源帶動(dòng)四周的校園氣象站推廣方式。

關(guān)鍵詞：校園氣象站；教學(xué)；科普

校園氣象站是在學(xué)校校園中修建以氣象教學(xué)和科普為主要任務(wù)的氣象觀測(cè)站，一方面，校園氣象站的各種觀測(cè)儀器可以給學(xué)生提供進(jìn)行實(shí)習(xí)實(shí)踐氣象及相關(guān)科學(xué)知識(shí)的平臺(tái)，可以鞏固課堂教學(xué)效果，提高學(xué)生動(dòng)手能力，滿足地理教學(xué)的實(shí)際需要，另一方面，校園氣象站是氣象科普的優(yōu)秀載體，對(duì)氣象知識(shí)的宣傳和普及有其自身的優(yōu)勢(shì)，可通過近距離參觀校園氣象站及相關(guān)設(shè)施，將氣象科學(xué)知識(shí)直接形成適宜學(xué)生群體的科普形式，豐富學(xué)生課余生活，推進(jìn)氣象科普的發(fā)展。另外，校園氣象站還可成為學(xué)校一道亮麗的人文景觀，優(yōu)化學(xué)校的科技教育環(huán)境，增強(qiáng)校園的現(xiàn)代化教育氣息。

1我國(guó)校園氣象站的發(fā)展和現(xiàn)狀

我國(guó)的校園氣象站誕生在20世紀(jì)30年代初，竺可楨先生和一批優(yōu)秀的科學(xué)家、教育家為我國(guó)校園氣象站的誕生營(yíng)造了適宜的環(huán)境和條件，初衷是啟發(fā)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)天氣和氣候現(xiàn)象的興趣愛好，為我國(guó)萌芽中的氣象事業(yè)培養(yǎng)人才，推進(jìn)氣象科學(xué)的持續(xù)發(fā)展。20世紀(jì)六七十年代，隨著《關(guān)于教育工作的指示》文件的，教育革命推動(dòng)校園氣象站的大發(fā)展，全國(guó)建起數(shù)量可觀的校園氣象站，但由于受當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件的限制，校園氣象站基本都是單個(gè)氣象觀測(cè)站，主要以測(cè)量溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓、雨量等基本氣象參數(shù)為目的，通過觀云識(shí)天氣和解讀氣象諺語(yǔ)等方式來(lái)了解天氣和氣候現(xiàn)象。個(gè)別校園氣象站的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)入到國(guó)家氣象監(jiān)測(cè)網(wǎng)系統(tǒng)，為補(bǔ)充天氣實(shí)況的觀測(cè)密度起到了一定的作用[1]。20世紀(jì)90年代后，隨著新版《地面氣象觀測(cè)規(guī)范》頒布后，使校園氣象站的儀器設(shè)備和安裝運(yùn)行都逐步接近氣象部門的標(biāo)準(zhǔn)要求，大大促進(jìn)了校園氣象站的規(guī)范化建設(shè)和發(fā)展[2]，新世紀(jì)后，地面自動(dòng)氣象觀測(cè)站進(jìn)入校園氣象站，其普及和發(fā)展使我國(guó)校園氣象站建設(shè)上了一個(gè)新臺(tái)階，2003年，臺(tái)灣在臺(tái)北市各行政區(qū)的60所中小學(xué)率先安裝了地面氣象自動(dòng)觀測(cè)站，并組成了全球領(lǐng)先的微觀氣象網(wǎng)，網(wǎng)站能同時(shí)獲得60所學(xué)校的實(shí)時(shí)氣象數(shù)據(jù)和歷史氣象資料。在香港地區(qū)由新界翁佑中學(xué)發(fā)起的“香港聯(lián)校氣象網(wǎng)”，組織香港地區(qū)30多所有地面氣象自動(dòng)觀測(cè)站的學(xué)校參加并組網(wǎng)。為提高資料的規(guī)范性和準(zhǔn)確性，由香港天文臺(tái)、香港城市大學(xué)大氣實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一集中收集各校氣象站的數(shù)據(jù)，并上傳專門網(wǎng)頁(yè)公示，共享數(shù)據(jù)資源，還會(huì)定期組織開展一系列氣象科學(xué)探究活動(dòng)。[3]近10余年，隨著我國(guó)教育發(fā)展，對(duì)基礎(chǔ)教育課程的改革不斷推進(jìn)，中小學(xué)科學(xué)、地理等課程標(biāo)準(zhǔn)中明確提出了要求掌握地球、天氣、氣候等科學(xué)知識(shí)的要求，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)成為科學(xué)教育目標(biāo)之一，以此為背景，涌現(xiàn)出一定數(shù)量以氣象科普為特色的校園氣象站，并由此開展了形式多樣的氣象科普活動(dòng)。[4]經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，我國(guó)的校園氣象站基本上形成了地面氣象人工觀測(cè)站、地面氣象自動(dòng)觀測(cè)站和地面氣象綜合觀測(cè)站等基本規(guī)模格局，目前還沒有實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的聯(lián)網(wǎng)。

2校園氣象站的選址和組成

自動(dòng)氣象站是一種在沒有人操作的情況下，依然能夠自動(dòng)的對(duì)氣象采取定時(shí)觀測(cè)、發(fā)報(bào)或記錄的設(shè)置在地面上的氣象觀測(cè)站。它在節(jié)省人力以及對(duì)技術(shù)落后的偏遠(yuǎn)地區(qū)的氣象觀測(cè)起到了極其重要的作用。所以，如何管理和維護(hù)自動(dòng)氣象站的通信網(wǎng)絡(luò)讓它能夠進(jìn)行正常的日常工作以及更好的為人們提供準(zhǔn)確的氣象數(shù)據(jù)是我們必須盡快解決的問題。自動(dòng)氣象站通信網(wǎng)絡(luò)的管理和維護(hù)，不僅是為了保證氣象站正常工作，而且能夠幫助管理及維修人員更加詳細(xì)的了解自動(dòng)氣象站。由此，相關(guān)人員應(yīng)引起足夠重視。

一、自動(dòng)氣象站通信網(wǎng)絡(luò)的管理和維護(hù)現(xiàn)狀

(一)通信網(wǎng)絡(luò)易被破壞，不穩(wěn)定因素多

我們知道自動(dòng)氣象站被放置的地方往往是供電網(wǎng)絡(luò)和通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)的地區(qū)，自動(dòng)氣象站的強(qiáng)大功能必須建立在正常工作的前提下。而目前影響工作的因素很多，一方面，通信網(wǎng)絡(luò)只有在通訊網(wǎng)絡(luò)和供電網(wǎng)絡(luò)正常的前提下才能發(fā)揮作用；另一方面，極易收到外界不穩(wěn)定因素的破壞，如電纜被老鼠或其他動(dòng)物咬斷或者在雷雨天氣雷電對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的影響也非常巨大。對(duì)此等情況，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)采取措施。

(二)依靠計(jì)算機(jī)，易受病毒攻擊

如今的生活中，計(jì)算機(jī)所占的地位是舉足輕重，在各行各業(yè)中都能看到計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用以及強(qiáng)大功能。自動(dòng)氣象站通信網(wǎng)絡(luò)同樣離不開計(jì)算機(jī)，自動(dòng)氣象站既是無(wú)人操控，那么必然是依靠電子設(shè)備或計(jì)算機(jī)來(lái)負(fù)責(zé)觀測(cè)以及資料傳輸工作，其重要地位可見一斑。我們知道，計(jì)算機(jī)各項(xiàng)功能極其強(qiáng)大，當(dāng)然離不開正常工作的前提。計(jì)算機(jī)的缺點(diǎn)是極易受到病毒攻擊而導(dǎo)致計(jì)算機(jī)癱瘓，不僅影響正常工作，其間所儲(chǔ)存數(shù)據(jù)資料也容易因病毒影響而丟失或者亂碼。所以，如何管理和維護(hù)計(jì)算機(jī)也是氣象站通信網(wǎng)絡(luò)管理和維護(hù)的重要部分。

摘要:本文以區(qū)域自動(dòng)氣象站通信故障為例，介紹了區(qū)域自動(dòng)氣象站的基本情況、設(shè)備故障分析和判斷的基本原則和通信故障，為基層氣象保障人員提供參考。本文希望通過分析這次通信故障，為以后出現(xiàn)類似通信故障提供幫助。

關(guān)鍵詞:區(qū)域自動(dòng)氣象站；通信故障；基本原則

1引言

區(qū)域自動(dòng)氣象站已成為我國(guó)綜合氣象觀測(cè)系統(tǒng)的重要組成部分。區(qū)域站觀測(cè)網(wǎng)，提供了區(qū)域性高時(shí)空分辨率的中小尺度災(zāi)害性天氣、局部環(huán)境和區(qū)域氣候等觀測(cè)數(shù)據(jù)，加強(qiáng)當(dāng)?shù)氐臍庀蟊O(jiān)測(cè)手段、提高氣象服務(wù)能力[1]，對(duì)地方政府服務(wù)形成支撐。隨著氣象現(xiàn)代化建設(shè)的迅速推進(jìn)[2]，福建省于2019年1月已實(shí)現(xiàn)四要素以上自動(dòng)氣象站鄉(xiāng)鎮(zhèn)全覆蓋。為了更好地為氣象服務(wù)提供及時(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，站點(diǎn)的維修保障就顯得異常重要。近三年福建省區(qū)域自動(dòng)氣象站的故障統(tǒng)計(jì)：2016年全年區(qū)域自動(dòng)氣象站故障648次，其中通信故障184次，占比28.4%，2017年全年區(qū)域自動(dòng)氣象站故障411次，其中通信故障123次，占比29.93%，2018年全年區(qū)域自動(dòng)氣象站故障361次，其中通信故障100次，占比27.7%。從近三年的統(tǒng)計(jì)可以看出，通信故障占比接近三成，是區(qū)域自動(dòng)氣象站常見的故障之一。

2區(qū)域自動(dòng)氣象站概述

區(qū)域自動(dòng)氣象站主要由主要由采集器、傳感器、供電設(shè)備和通訊模塊等組成[3]。目前在用的區(qū)域自動(dòng)氣象站主要有CAWS600RT四要素和CAWS600和DZZ5六要素。它們之間的區(qū)別主要有：（1）使用的采集器和傳感器的型號(hào)不同。（2）前者主要采集降水、溫度、風(fēng)向、風(fēng)速等數(shù)據(jù)，后者主要采集降水、溫度、風(fēng)向、風(fēng)速、濕度、氣壓等數(shù)據(jù)。（3）前者的通信模塊集成在采集器上的，后者有獨(dú)立的通信服務(wù)器。（4）前者通過6V蓄電池供電，后者通過12V蓄電池供電。區(qū)域自動(dòng)氣象站主要通過太陽(yáng)能蓄電池供電，傳感器采集氣象要素，采集的氣象要素?cái)?shù)據(jù)傳輸?shù)讲杉魃咸幚?，處理后的?shù)據(jù)通過通信服務(wù)器發(fā)送回中心站服務(wù)器。

【摘要】針對(duì)區(qū)域自動(dòng)氣象站數(shù)量多、維護(hù)維修難度大的難題，本文介紹了由湖南組織開發(fā)的區(qū)域自動(dòng)氣象站維護(hù)維修管理系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了區(qū)域站現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)維修記錄的自動(dòng)填報(bào)和上傳，對(duì)推進(jìn)維修維護(hù)業(yè)務(wù)的規(guī)范化具有重要意義。

【關(guān)鍵詞】區(qū)域自動(dòng)氣象站；維護(hù)維修；裝備保障

1引言

隨著現(xiàn)代化氣象觀測(cè)體系的不斷完善，區(qū)域自動(dòng)氣象站（以下簡(jiǎn)稱區(qū)域站）觀測(cè)設(shè)備已經(jīng)在全國(guó)布設(shè)完成并開始業(yè)務(wù)運(yùn)行，這些設(shè)備分布在全國(guó)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)田以及城市的各個(gè)角落，多數(shù)無(wú)人值守，而且觀測(cè)環(huán)境錯(cuò)綜復(fù)雜，導(dǎo)致不能很好地全天候正常運(yùn)行，因此需要及時(shí)的維護(hù)和維修。由于區(qū)域自動(dòng)氣象站設(shè)備數(shù)量多，維護(hù)人員力量和技術(shù)水平不足已經(jīng)成為突出問題，設(shè)備維護(hù)維修的規(guī)范化實(shí)施、維修過程的監(jiān)督指導(dǎo)，是有效減少設(shè)備故障發(fā)生次數(shù)、縮短設(shè)備維修時(shí)間、提高觀測(cè)數(shù)據(jù)的獲取和傳輸準(zhǔn)確性的重要手段。本文通過對(duì)區(qū)域自動(dòng)氣象站維護(hù)維修業(yè)務(wù)化系統(tǒng)的研究，來(lái)實(shí)現(xiàn)區(qū)域自動(dòng)氣象站的維護(hù)維修規(guī)范化管理。

2系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)

“區(qū)域站維護(hù)維修管理系統(tǒng)”基于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域站的現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)和維修管理功能?！皡^(qū)域站維護(hù)維修管理系統(tǒng)”結(jié)構(gòu)示意圖參見圖2-1，結(jié)構(gòu)示意圖中按省、市、縣三級(jí)進(jìn)行分工。維護(hù)保障人員通過現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)終端，遠(yuǎn)程訪問WEB服務(wù)器。通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)GPS定位信息上傳、維護(hù)維修記錄上傳等功能；通過藍(lán)牙、USB等方式支持區(qū)域站采集器和溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、雨量、氣壓等傳感器檢測(cè)并記錄測(cè)試數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)由硬件和軟件組成。硬件主要包括“省級(jí)測(cè)試維修平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器”、“web服務(wù)器”、“檢測(cè)終端”三個(gè)部分。軟件主要由三部分組成：運(yùn)行在維修平臺(tái)服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫(kù)及其接入軟件；運(yùn)行在web服務(wù)器上的區(qū)域站維護(hù)維修中心站系統(tǒng)；運(yùn)行在檢測(cè)終端的維護(hù)維修操作軟件。通過服務(wù)器與檢測(cè)終端的相互配合能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)區(qū)域站的維護(hù)維修。

【摘要】本文著重針對(duì)自動(dòng)氣象站遭受雷擊的原因進(jìn)行分析，并提出有效的防雷保護(hù)措施，旨在減少雷電對(duì)自動(dòng)氣象站的危害，并確保自動(dòng)氣象站位于安全、正常工作狀態(tài)。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)氣象站；雷電災(zāi)害；原因；防雷保護(hù)

1雷電入侵自動(dòng)氣象站的途徑

近些年來(lái)，吉林省長(zhǎng)白山池西區(qū)雷電災(zāi)害發(fā)生頻率居高不下，由此對(duì)自動(dòng)氣象站的影響及危害越來(lái)越不容忽視。雷電主要通過以下途徑入侵自動(dòng)氣象站：1）感應(yīng)雷入侵。當(dāng)測(cè)站附近供電線路處于雷擊區(qū)域內(nèi)并形成感應(yīng)雷，在供電線路中產(chǎn)生瞬間高壓并通過自動(dòng)站交流供電系統(tǒng)入侵自動(dòng)氣象站，造成自動(dòng)氣象站設(shè)備損壞。2）直擊雷入侵。雷電直接擊中自動(dòng)氣象站當(dāng)中的氣象觀測(cè)儀器設(shè)備，并在瞬間產(chǎn)生高電壓而形成火花放電，還會(huì)產(chǎn)生大量的熱能與機(jī)械能，導(dǎo)致自動(dòng)氣象站的氣象觀測(cè)設(shè)備遭受嚴(yán)重?fù)p壞，不僅導(dǎo)致氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)丟失，還會(huì)對(duì)正常采集與上傳氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)產(chǎn)生嚴(yán)重影響；3）接地線入侵。雷電擊中自動(dòng)站附近的接地點(diǎn)，其周圍的電位會(huì)顯著增加，由此產(chǎn)生的瞬間高電位往往會(huì)通過自動(dòng)站接地線進(jìn)入到電路，并產(chǎn)生強(qiáng)電流，進(jìn)而嚴(yán)重?fù)p壞電路元器件；4）雷電擊中連接自動(dòng)氣象站的數(shù)據(jù)線、電源線等導(dǎo)體，使電流波與電壓波傳播至導(dǎo)體兩端，進(jìn)而嚴(yán)重?fù)p壞自動(dòng)氣象站相關(guān)設(shè)備。

2自動(dòng)氣象站遭受雷擊的原因分析

2.1未設(shè)置避雷裝置與避雷網(wǎng)格。科學(xué)設(shè)置避雷裝置對(duì)于做好外部防雷工作尤為重要。交流供電系統(tǒng)未安裝浪涌保護(hù)器或安裝不規(guī)范，合理安裝浪涌保護(hù)器可以有效地防止感應(yīng)雷入侵。對(duì)接閃器進(jìn)行正確安裝能夠有效地引導(dǎo)雷電流并將其泄放入大地，以避免直擊雷直接擊中自動(dòng)氣象站的氣象觀測(cè)儀器設(shè)備，進(jìn)而最大限度地保護(hù)氣象觀測(cè)設(shè)備的安全性。然而，在實(shí)際的工作過程中，自動(dòng)氣象站并未合理地設(shè)置避雷網(wǎng)格，也未科學(xué)安裝接閃器，導(dǎo)致接閃器的引流作用無(wú)法得到充分發(fā)揮，進(jìn)而引發(fā)雷電災(zāi)害。2.2信號(hào)線纜未采取有效的屏蔽措施。就自動(dòng)氣象站而言，其觀測(cè)場(chǎng)內(nèi)部的大多數(shù)線纜均會(huì)穿過PVC管而直接敷設(shè)在觀測(cè)場(chǎng)地溝當(dāng)中，或者懸空敷設(shè)在地溝當(dāng)中。雖然使用金屬管對(duì)值班室與觀測(cè)場(chǎng)之間的連接線纜進(jìn)行敷設(shè)，然而并未對(duì)金屬管兩端采取有效的接地措施，進(jìn)而導(dǎo)致其分流作用無(wú)法得到充分發(fā)揮。接閃桿在接閃時(shí)，雷電產(chǎn)生的雷電流將會(huì)通過引下線最終流入到接地裝置中。同時(shí)風(fēng)向數(shù)據(jù)傳輸線上將會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，并通過數(shù)據(jù)線直接傳輸?shù)接^測(cè)場(chǎng)內(nèi)的采集器接口或室外轉(zhuǎn)接盒當(dāng)中，嚴(yán)重時(shí)甚至還會(huì)出現(xiàn)電磁感應(yīng)串?dāng)_鏈現(xiàn)象，導(dǎo)致氣象觀測(cè)工作無(wú)法得到順利開展。2.3風(fēng)傳感器鐵塔與避雷針混裝。大部分人員在建設(shè)自動(dòng)氣象站時(shí)并未意識(shí)到風(fēng)向傳感器鐵塔與避雷針混裝的重要危害。由于風(fēng)向傳感器往往安裝在風(fēng)塔上，且位于觀測(cè)場(chǎng)的最高位置處，此時(shí)風(fēng)塔類似于一根避雷針，一旦遭受雷擊，將會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞風(fēng)向傳感器，使其無(wú)法位于正常工作狀態(tài)，進(jìn)而對(duì)自動(dòng)氣象站的正常運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重影響。2.4避雷針的保護(hù)范圍不合格。自動(dòng)氣象站在運(yùn)行過程中，一旦避雷針保護(hù)范圍不合格，也將會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)氣象站雷電災(zāi)害頻發(fā)。在自動(dòng)氣象站建設(shè)初期，相關(guān)工作人員就應(yīng)當(dāng)對(duì)氣象臺(tái)站周圍的布局進(jìn)行仔細(xì)觀察與研究，以確保自動(dòng)氣象站始終位于避雷針的保護(hù)范圍之內(nèi)。在建設(shè)自動(dòng)氣象站過程中，部分工作人員普遍認(rèn)為避雷針保護(hù)范圍過大是一種浪費(fèi)。為節(jié)約資金，工作人員在建設(shè)自動(dòng)氣象站時(shí)縮小了避雷針保護(hù)范圍，進(jìn)而引發(fā)嚴(yán)重的雷擊事故。確保自動(dòng)氣象站位于避雷針的保護(hù)范圍之內(nèi)，不僅能夠有效地防止遭受直接雷擊，還能保證各氣象觀測(cè)儀器設(shè)備位于正常運(yùn)行狀態(tài)。

【摘要】本文結(jié)合來(lái)賓市氣象局使用DZZ5新型自動(dòng)氣象站的實(shí)際，首先簡(jiǎn)要概況了新型自動(dòng)氣象站常見故障判斷，接著分析了新型自動(dòng)氣象站采集器常見故障，并給出了相關(guān)的處理應(yīng)對(duì)措施，最后探討了采集器日常維護(hù)，僅供相關(guān)部門進(jìn)行參考借鑒。

【關(guān)鍵詞】新型自動(dòng)氣象站；采集器；故障；處理應(yīng)對(duì)

1DZZ5新型自動(dòng)氣象站常見故障判斷

對(duì)于DZZ5新型自動(dòng)氣象站來(lái)說(shuō)，其常見的故障主要有兩種，分別是氣象要素測(cè)量性能不良或下降和臺(tái)站工作異常。前者則是指日常觀測(cè)中的氣象要素?cái)?shù)據(jù)錯(cuò)誤或數(shù)據(jù)超差漂移，此時(shí)的自動(dòng)氣象站卻能正常運(yùn)行，在判斷和修復(fù)這種類型的故障問題時(shí)較為簡(jiǎn)單，故障原因大都是傳感器出現(xiàn)故障或自身性能下降造成的。臺(tái)站工作異常主要表現(xiàn)為臺(tái)站不能進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、計(jì)算、存儲(chǔ)、顯示等方面的功能。這種類型故障的原因較為復(fù)雜，在判斷和修復(fù)的過程中存在較大難度，需逐一分解，找出故障問題后需及時(shí)進(jìn)行修復(fù)。對(duì)于自動(dòng)站的故障問題，需要工作人員沉著冷靜，始終根據(jù)“安全、邏輯、分解、替代、記錄”這五個(gè)基本原則，全面分析并進(jìn)行排查。在檢查新型自動(dòng)氣象站的故障問題時(shí)，需通過以下步驟進(jìn)行：①通過檢查系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)指示燈判斷系統(tǒng)運(yùn)行情況；②供電系統(tǒng)檢查，利用萬(wàn)用表對(duì)直流12V供電系統(tǒng)、220V交流電進(jìn)行檢查，同時(shí)還要查看充電電源控制、蓄電池等是否正常；③利用測(cè)試命令檢查系統(tǒng)的工作情況；④利用模擬信號(hào)對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的工作情況進(jìn)行檢查。在通電運(yùn)行后，主采集器和分采集器上的狀態(tài)指示燈可以將臺(tái)站的運(yùn)行情況體現(xiàn)出來(lái)。

2新型自動(dòng)氣象站采集器故障及其處理應(yīng)對(duì)

2.1采集器氣象要素缺測(cè)。2.1.1主采集器氣象要素缺測(cè)。在新型自動(dòng)氣象站運(yùn)行過程中，若主采集器氣象要素出現(xiàn)缺測(cè)，應(yīng)對(duì)采集器與各個(gè)傳感器之間的連接情況進(jìn)行檢查，利用終端操作命令SENST查看傳感器是否處于使能狀態(tài)，如果上述兩種情況均正常，則可能對(duì)應(yīng)的采集通道遭到破壞，應(yīng)重新更換主采集器。2.1.2分采集器氣象要素缺測(cè)。在實(shí)際的地面氣象觀測(cè)工作中，如果觀測(cè)人員發(fā)現(xiàn)分采集器氣象要素出現(xiàn)缺測(cè)，應(yīng)做好CAN總線與終端匹配電阻之間是否出現(xiàn)錯(cuò)誤，檢查分采集器CANopen指示燈是否正常，還要對(duì)傳感器的連接和工作情況進(jìn)行查看，并利用終端操作命令SENST檢查主采集器上的傳感器是否處于使能狀態(tài)。一旦找出故障部位需及時(shí)進(jìn)行處理，若以上檢查結(jié)果均正常，則可能是分采通道異常，重新進(jìn)行更換即可。2.2采集器故障。在CF卡還未使用前，需在計(jì)算機(jī)上借助于讀卡器進(jìn)行格式化處理，將其更改為FAT32格式，若CF卡上不能儲(chǔ)存文件，應(yīng)在計(jì)算機(jī)插入讀卡器，檢查CF卡的剩余空間是否充足或是否出現(xiàn)故障。若是存儲(chǔ)空間不足，應(yīng)將根目錄對(duì)應(yīng)的區(qū)站號(hào)目錄之外的所有目錄及文件刪除，此時(shí)可增加CF卡的可用空間；若是CF卡內(nèi)的儲(chǔ)存空間較多，應(yīng)判斷其是否出現(xiàn)故障問題，通過采集器查看其能否對(duì)CF卡進(jìn)行正確識(shí)別和操作，之后檢查RUN狀態(tài)指示燈的顯示情況，判斷是否需要將CF重新插入或更換新的CF卡，或者是利用終端操作命令SAMPLES對(duì)CF卡進(jìn)行檢查，若是可以響應(yīng)且在最后一行中有“CF：已插入”的信息顯示，則說(shuō)明系統(tǒng)可對(duì)CF卡進(jìn)行識(shí)別和操作，說(shuō)明CF卡可以正常運(yùn)行，反之，說(shuō)明CF異常，可將CF拔掉后重新插入或者是直接更換CF卡。若因網(wǎng)絡(luò)故障，造成訪問異常，首先需對(duì)網(wǎng)絡(luò)的連接情況進(jìn)行查看，如果網(wǎng)絡(luò)連接正常，可利用終端操作命令LAN1將采集器LAN功能開啟，通過終端操作命令MAC和IP對(duì)采集器設(shè)置的MAC和IP地址進(jìn)行檢查，在重新設(shè)置后再次訪問即可。如果在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，采集器儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)量不達(dá)標(biāo)，則可能是存儲(chǔ)空間剩余不足引起的，應(yīng)借助于Linux終端檢查目錄下檢查是否有多余的目錄和文件存在，使得大部分空間被占，可將區(qū)站號(hào)目錄保留下來(lái)，將其余的文件和目錄直接刪除，此時(shí)的儲(chǔ)存空間量會(huì)增加。若GPS的對(duì)時(shí)功能異常，需工作人員查看GPS的模塊通信線路連接狀況進(jìn)行檢查；之后查看GPS模塊的天線和連接狀況；對(duì)GPS模塊的工作模式進(jìn)行查看，確定是否為“允許工作”模式，將終端操作命令GPSMODE輸入，查看是否返回0，若是，則說(shuō)明允許，反之，應(yīng)輸入GPSMODE0命令允許GPS正常工作；主采集器GPS串口通信和GPS的模塊通信參數(shù)均設(shè)置成48008n1；若是將終端操作命令SAMPES直接輸入后，GPS可以正常響應(yīng)，且在最后一行有“GPS：已定位”顯示，則說(shuō)明GPS模塊可以正常工作。

摘要：通過實(shí)例對(duì)自動(dòng)氣象站采集器、溫濕傳感器、風(fēng)傳感器、地溫傳感器和雨量傳感器出現(xiàn)故障時(shí)的情況進(jìn)行分析，以為氣象站觀測(cè)員的日常工作提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)氣象站；儀器故障；分析處理

目前，我國(guó)各級(jí)氣象臺(tái)站大都使用自動(dòng)氣象站儀器采集數(shù)據(jù)，自動(dòng)觀測(cè)較人工觀測(cè)獲取數(shù)據(jù)更加便捷，氣象要素觀測(cè)的代表性、準(zhǔn)確性和及時(shí)性都有所提高，減輕了測(cè)報(bào)工作人員的工作量，更能反映大氣近地面層的真實(shí)狀況。但是由于自動(dòng)氣象站儀器感應(yīng)元件的特殊性，它較人工觀測(cè)儀器更容易出現(xiàn)故障，雖然各站出現(xiàn)故障的情況不同，但主要可歸結(jié)為采集器故障和各要素傳感器故障，下面介紹幾種比較典型的儀器故障，以供參考。

一、采集器故障

采集器故障對(duì)于自動(dòng)氣象站來(lái)說(shuō)是致命的打擊，因此各站必須存有備份采集器，至少也得備份到市局，并且平時(shí)要做好采集器的維護(hù)。采集器一般不會(huì)出現(xiàn)問題，但是由于自動(dòng)氣象站在我國(guó)建成的時(shí)間不長(zhǎng)，在采集器的研制過程中可能有些因素沒有考慮，或者由于各級(jí)臺(tái)站的一些主觀和客觀因素的影響，從而造成采集器出現(xiàn)異常。

很多的氣象站在2010年2月28日24∶00以后采集數(shù)據(jù)無(wú)法正常讀入計(jì)算機(jī)，此種情況是因江蘇無(wú)線電研究所有限責(zé)任公司的ZQZ-Ⅱ型系列自動(dòng)氣象站采集器在對(duì)閏年處理時(shí)有錯(cuò)誤而造成的(將3月1日記載為2月29日)，采集器對(duì)非法日期進(jìn)行了過濾，從而造成數(shù)據(jù)無(wú)法寫入采集數(shù)據(jù)文件和上傳數(shù)據(jù)文件，各站接到上級(jí)通知后將日期進(jìn)行修改，數(shù)據(jù)恢復(fù)正常。

編者按：本文主要從區(qū)域站技術(shù)保障工作現(xiàn)狀；區(qū)域站技術(shù)保障工作需求；區(qū)域站技術(shù)保障工作面臨的主要問題；區(qū)域站技術(shù)保障的對(duì)策進(jìn)行講述。其中，主要包括：維護(hù)維修以廠家為主、絕大多數(shù)臺(tái)站尚未進(jìn)行備件的儲(chǔ)備，各市氣象局一般也未統(tǒng)籌安排全區(qū)區(qū)域站備件儲(chǔ)備工作、計(jì)量檢定工作尚未開展、急需建立省市縣三級(jí)組織有力、高效的技術(shù)保障體系、急需提高市局技術(shù)保障管理水平和基層臺(tái)站技術(shù)保障人員業(yè)務(wù)能力、急需建立對(duì)基層臺(tái)站技術(shù)保障業(yè)務(wù)工作穩(wěn)步投入機(jī)制、省級(jí)技術(shù)保障部門無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域站的保障、縣級(jí)技術(shù)保障能力與需求有較大差距、國(guó)家級(jí)業(yè)務(wù)管理和技術(shù)部門需切實(shí)做好有關(guān)科研工作、加強(qiáng)人才培養(yǎng)，基層臺(tái)站要適應(yīng)氣象現(xiàn)代化建設(shè)迅速發(fā)展、省級(jí)業(yè)務(wù)管理單位需對(duì)各級(jí)單位的職責(zé)分工進(jìn)一步明確，細(xì)化職責(zé)，科學(xué)測(cè)算技術(shù)保障工作量、采集器的檢定須由各縣氣象局進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢定、主要備件由省局大探中心儲(chǔ)備，部分消耗性、易碎、易損性備件由各縣局負(fù)責(zé)儲(chǔ)備、按照縣級(jí)臺(tái)站維修維護(hù)為主、省市級(jí)維修為輔的原則，縣級(jí)負(fù)責(zé)定期巡視、維護(hù)、保養(yǎng)、簡(jiǎn)單故障的診斷及故障部件更換，市級(jí)負(fù)責(zé)自動(dòng)站的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、通信維護(hù)及復(fù)雜故障的維修工作，省級(jí)負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程視頻診斷、技術(shù)指導(dǎo)及疑難故障的維修工作等，具體材料請(qǐng)?jiān)斠姡?/p>

目前，我省區(qū)域站已基本建設(shè)完畢，其維護(hù)維修、現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)校、實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)和備件采購(gòu)及儲(chǔ)備等技術(shù)保障工作隨之而來(lái)。為保障區(qū)域站正常運(yùn)轉(zhuǎn)，充分發(fā)揮現(xiàn)代化建設(shè)的業(yè)務(wù)效益，從**年下半年開始，我們利用業(yè)務(wù)巡檢、參加會(huì)議、現(xiàn)場(chǎng)維修、舉辦培訓(xùn)班等機(jī)會(huì)，組織維修、供應(yīng)、計(jì)量檢定等崗位的專業(yè)技術(shù)人員，通過與兄弟省市研討、咨詢中國(guó)氣象局專家、實(shí)地查看區(qū)域站情況，以及征求基層臺(tái)站人員意見等形式，對(duì)區(qū)域站的技術(shù)保障工作進(jìn)行了調(diào)研。在學(xué)習(xí)實(shí)踐科學(xué)發(fā)展觀活動(dòng)中，我們結(jié)合前期調(diào)研的情況，組織技術(shù)人員對(duì)區(qū)域自動(dòng)氣象站的保障工作進(jìn)行了進(jìn)一步研討，結(jié)合對(duì)中國(guó)氣象局現(xiàn)代氣象業(yè)務(wù)體系的學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)，我們認(rèn)為當(dāng)前以臺(tái)站為主、省級(jí)為輔的區(qū)域站保障辦法比較可行。

一、區(qū)域站技術(shù)保障工作現(xiàn)狀

截止**年底，全省已建成區(qū)域自動(dòng)氣象觀測(cè)站（簡(jiǎn)稱區(qū)域站）1345個(gè)，其中約80%為2005-2006年建設(shè)完成的，現(xiàn)在已陸續(xù)進(jìn)入標(biāo)校、維護(hù)維修期。我省區(qū)域站網(wǎng)建設(shè)由省局統(tǒng)一規(guī)劃，各市氣象局采取自籌經(jīng)費(fèi)、爭(zhēng)取地方財(cái)政投入等形式自行組織完成，設(shè)備選型、采購(gòu)、合同簽署均由建設(shè)單位承擔(dān)。

（一）維護(hù)維修以廠家為主。

由于區(qū)域站建設(shè)合同一般約定售后服務(wù)期限為2年，因此，目前，區(qū)域站的維修維護(hù)主要由供應(yīng)商負(fù)責(zé)。各市氣象局一般在業(yè)務(wù)科或氣象臺(tái)指定1名同志負(fù)責(zé)（或兼職）技術(shù)保障工作，承擔(dān)區(qū)域站管理或技術(shù)指導(dǎo)。各縣氣象局（臺(tái)、站）負(fù)責(zé)本行政區(qū)域內(nèi)區(qū)域站的管理和技術(shù)保障業(yè)務(wù)，一般限于不定期巡視設(shè)備，對(duì)發(fā)現(xiàn)的設(shè)備故障與供應(yīng)商聯(lián)系后由供應(yīng)商遠(yuǎn)程指導(dǎo)排除，或由供應(yīng)商直接派員赴現(xiàn)場(chǎng)解決。

隨著綜合氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)現(xiàn)代化的發(fā)展,新的氣象觀測(cè)種類不斷豐富，站點(diǎn)密度不斷加大，氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)量急劇增加，烏蘭察布市現(xiàn)有11個(gè)國(guó)家自動(dòng)氣象站，232個(gè)區(qū)域自動(dòng)氣象站，針對(duì)烏蘭察布市目前還未建立所有自動(dòng)氣象站建站以來(lái)的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，烏蘭察布市現(xiàn)有的數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)是華云統(tǒng)一版中心站軟件CAWSAnyWherePlus2013，中心站客戶端查詢軟件只能查詢近兩年的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，沒有提供各要素統(tǒng)計(jì)功能，自治區(qū)氣象局開發(fā)的盟市級(jí)綜合業(yè)務(wù)平臺(tái)是面向全區(qū)氣象部門的網(wǎng)頁(yè)訪問形式，存在用戶訪問量多造成網(wǎng)速慢，查詢延時(shí)問題，當(dāng)同時(shí)查詢多要素時(shí)，網(wǎng)頁(yè)出現(xiàn)停滯無(wú)反應(yīng)現(xiàn)象，從而影響快速查詢利用數(shù)據(jù)的工作效率，建立本地歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，在檢索統(tǒng)計(jì)時(shí)效上可以彌補(bǔ)這一不足，如果盟市級(jí)及縣級(jí)業(yè)務(wù)綜合平臺(tái)出現(xiàn)了故障，本地歷史數(shù)據(jù)庫(kù)又可以作為盟市級(jí)及縣級(jí)業(yè)務(wù)綜合平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的備份查詢，這就極大提升了氣象服務(wù)工作效率，該軟件系統(tǒng)完善補(bǔ)充了現(xiàn)有華云統(tǒng)一版自動(dòng)站數(shù)據(jù)查詢軟件及盟市級(jí)綜合業(yè)務(wù)平臺(tái)所提供的數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計(jì)功能。

1項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)及完成情況

1.1源數(shù)據(jù)的調(diào)取。CIMISS暨“全國(guó)綜合氣象信息共享平臺(tái)”，集數(shù)據(jù)收集與分發(fā)、質(zhì)量控制與產(chǎn)品生成、存儲(chǔ)管理、共享服務(wù)、業(yè)務(wù)監(jiān)控于一體的氣象信息共享業(yè)務(wù)系統(tǒng)。本著“統(tǒng)一數(shù)據(jù)來(lái)源、統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一數(shù)據(jù)流程、統(tǒng)一數(shù)據(jù)服務(wù)”的原則，從氣象數(shù)據(jù)全業(yè)務(wù)流程角度，CIMISS初步建立了氣象數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化框架，規(guī)范了各類數(shù)據(jù)命名、格式和算法，定義了國(guó)、省一致的氣象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)服務(wù)接口，實(shí)現(xiàn)了國(guó)省數(shù)據(jù)同步和實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)一體化，氣象信息化進(jìn)程中，CIMISS將作為氣象業(yè)務(wù)、服務(wù)、管理的核心基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)，故歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中國(guó)家自動(dòng)站的日數(shù)據(jù)、旬?dāng)?shù)據(jù)、月數(shù)據(jù)、年數(shù)據(jù)和區(qū)域自動(dòng)站的日數(shù)據(jù)全部來(lái)源于CIMISS數(shù)據(jù)庫(kù)，利用JavaScript語(yǔ)言程序通過MUSIC接口調(diào)取CIMISS數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。1.2服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫(kù)的建立。在MicrosoftSQLServer2005中建立合理的數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)不同統(tǒng)計(jì)查詢功能模塊建立相應(yīng)信息表，將調(diào)取回的數(shù)據(jù)導(dǎo)入已建立的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中，為了實(shí)現(xiàn)前臺(tái)主界面快速查詢統(tǒng)計(jì)功能，縮短數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索數(shù)據(jù)時(shí)間，分別建立日數(shù)據(jù)、旬?dāng)?shù)據(jù)、月數(shù)據(jù)、季數(shù)據(jù)、年數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)表。1.3前臺(tái)軟件界面平臺(tái)的開發(fā)。利用Java語(yǔ)言設(shè)計(jì)簡(jiǎn)約明了的軟件界面、編寫程序?qū)崿F(xiàn)快速連接數(shù)據(jù)庫(kù)和查詢統(tǒng)計(jì)功能，用戶可以按自動(dòng)站所屬旗縣、查詢建站以來(lái)任意時(shí)間階段的逐日、逐旬、逐月、逐年單要素值或多要素值，并按日統(tǒng)計(jì)、月統(tǒng)計(jì)、年統(tǒng)計(jì)、進(jìn)行任意時(shí)間階段的階段最大、階段求和、階段平均選擇條件統(tǒng)計(jì)查詢，查詢出的數(shù)據(jù)還可導(dǎo)出Excel表格形式存儲(chǔ)。

2解決的關(guān)鍵技術(shù)

在系統(tǒng)開發(fā)過程中，課題組通過鉆研探索，學(xué)習(xí)新方法，改進(jìn)程序結(jié)構(gòu)，主要解決以下幾個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。2.1配置腳本程序。利用JavaScript語(yǔ)言程序通過MUSIC接口調(diào)取CIMISS數(shù)據(jù)庫(kù)中的各站要素?cái)?shù)據(jù)。在腳本程序中的client.config文件中輸入接口的IP地址及端口號(hào)，在demo.ini文件中配置用戶名密碼、所要調(diào)取自動(dòng)站要素、區(qū)站號(hào)、時(shí)間段，文件保存路徑，配置完成后，點(diǎn)擊批處理程序run.bat即可自動(dòng)執(zhí)行，執(zhí)行完成后按任意鍵結(jié)束。2.2選擇Java語(yǔ)言設(shè)計(jì)前臺(tái)界面的優(yōu)點(diǎn)。項(xiàng)目最終選擇Java語(yǔ)言作為程序的開發(fā)語(yǔ)言，主要考慮Java語(yǔ)言有以下優(yōu)點(diǎn)：2.2.1平臺(tái)無(wú)關(guān)性。Java語(yǔ)言最大的優(yōu)勢(shì)是與平臺(tái)無(wú)關(guān)，其它語(yǔ)言編寫的程序面臨的一個(gè)主要問題是操作系統(tǒng)的變化，處理器升級(jí)以及核心系統(tǒng)資源的變化，都可能導(dǎo)致程序。出現(xiàn)錯(cuò)誤或無(wú)法運(yùn)行。2.2.2安全性。Java語(yǔ)言不支持指針，只有通過對(duì)象的實(shí)例才能訪問內(nèi)存，程序運(yùn)行時(shí)，內(nèi)存由操作系統(tǒng)分配，這樣可以避免病毒通過指針侵入系統(tǒng)。Java對(duì)程序提供了安全管理器，防止程序的非法訪問，使應(yīng)用更加安全。2.2.3健壯性。Java致力于檢查程序在編譯和運(yùn)行時(shí)的錯(cuò)誤，Java自己操縱內(nèi)存減少了內(nèi)存出錯(cuò)的可能性，Java還實(shí)現(xiàn)了真數(shù)組，避免了覆蓋數(shù)據(jù)的可能，Java系統(tǒng)本身具有很強(qiáng)的可移植性，Java編譯器是用Java實(shí)現(xiàn)的，Java的運(yùn)行環(huán)境是用ANSIC實(shí)現(xiàn)的，這就使得Java應(yīng)用具有無(wú)比的健壯性和可靠性，減少了應(yīng)用系統(tǒng)的維護(hù)費(fèi)用。

3結(jié)束語(yǔ)