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区域自动气象站故障报警系统的设计论文(五篇范文)
编辑:九曲桥畔 识别码:130-969080 其他范文 发布时间: 2024-04-20 16:31:53 来源:网络

第一篇:区域自动气象站故障报警系统的设计论文

摘 要:目前,县级台站由地面观测人员负责区域自动气象站监控,工作量巨大,当区域站出现故障时,难免会出现未能及时告知维护人员的情况,严重影响区域站资料的连续性和完整性。针对目前区域站保障中存在的实际问题,基于SMS设计了区域自动气象站故障分析报警系统。该系统能实时监测区域自动气象站的运行情况,并对数据缺测、报文传输失败等极易出现的故障进行短信报警,及时通知业务人员排除故障,有效提高区域自动气象站的资料质量。

关键词:SMS 区域站 故障 报警概述

受全球气候变暖影响,极端天气气候事件频发,灾害性天气呈逐年增多的趋势,区域自动气象站(以下简称区域站)的建设,在防灾减灾气象服务工作中发挥了重要的不可替代的作用。近年来,根据湖南省气象局的统一布局,共建设区域自动气象站202_余套,大大增强了探测灾害性天气的自动化程度,提高了风向风速、温度、雨量等气象要素预报的准确率,为各级领导广大人民群众提供了更为完善的气象服务。

区域自动气象站作为一种新型气象全自动观测设备,在无人值守的恶劣环境下全天候全自动正常运行。随着使用年限的增加,设备已经进入了故障多发期,损坏率增加,维修困难。随着建站数量的增加,给装备保障工作带来了更大的压力和工作量。由于现阶段区域站故障信息传达不及时,维护人员不能在故障发送的第一时间得知消息,进行维护处理,对自动气象站资料的连续性和完整性造成了严重的影响,如何在区域站发生故障时进行及时有效的维护,确保其安全、稳定运行,成为每个台站需要迫切解决的问题。设计思想

该系统通过后台实时运行,监控分析区域站上传数据,当区域站出现缺测或者数据疑误的情况时,通过短信发送模块,将报警消息短信通知该区域站维护人员。系统设计

3.1 系统架构

该系统使用C++语言开发,后台数据库采用SQLSERVER。系统架构主要由省局区域站数据服务器、区域站数据监控服务器和短信发送模块组成。

硬件

1)SMS短信模块:短息功能转发组件,用于发送短信。

2)区域自动气象站:内含各气象要素传感器,用于获取外界气象要素值。

软件

1)SMS短信驱动模块:SMS短信模块驱动,为SMS基站告警软件发送短信提供接口。

2)区域站数据服务器:解析区域站报文,存储区域站数据,为区域站报警软件获取区域站信息提供接口。

3)区域站报警软件:主要功能如下

实时获取各区域站气象要素信息;

配置各气象要素报警范围;

配置短信发送模式(发送时间段限制,接收者等)。区域站报警软件设计

区域站数据服务器:接收区域站传输报文,分析报文并存储到数据库。

区域站监控服务器:运行区域自动气象站故障分析报警软件,当发现区域站故障时,提取出故障信息和站点信息,编成报警短信,并发送到短信发送模块。

短息发送模块:由短信MODEM、SIM卡、短信服务器软件组成。当接收到系统监控软件发送的报警短信时,通过连接在区域站数监控服务器上的短信发送模块将报警短信通过移动运营商发送至指定用户手机。

4.1 软件功能设计

(1)参数设置功能:在程序初始化运行时,需要设置参数信息,参数信息包括故障报警的时间阈值、台站维护人员信息(如图1)。

故障报警时间阈值N:将区域站故障分为数据错误和报文缺测,由于区域站传输中可能出现掉包的情况,为了避免偶尔出现的其他导致报文缺测触发发送报警短信的情况,只有在当前时次前N个时次连续出现故障时,才发送报警短信。

台站维护人员信息:所属地区(精确到台站),维护人员姓名、手机号码。

(2)故障分析功能:分为数据错误检测和报文缺测检测。首先检测当前时次报文是否缺测,如果没有缺测在检测该区域站各要素数据是否符合气候学界限值检查,当存在报文缺测或者要素缺测的情况时,记录站点故障信息。该功能每小时按序将各个站点故障分析一次。

数据错误检测:检测报文各区域站要素值是否在气候学极值的范围内,当某要素值超出极值范围时,记录故障信息。

(3)故障检测功能:设计连续故障检测函数Failure(T,N)。在函数运行时检测当时次前N个时次的故障记录,当N个时次同时存在故障记录时,返回TRUE,编辑发送报警短信。返回False时,退出,进入下一站点故障检测。

4.2 相关数据库表设计

表1 站点维护人员表总结

该系统对全省所有区域自动气象站的温度、湿度、气压、风向、风速等气象要素进行全天候监测,对于达到报警标准的站点立即发送报警短信通知相关维护人员,可以在监控人员不在电脑旁、深夜等情况下直接联系到人,即减轻了基层台站工作人员负担,又有效的排除了报警死角。

该系统拓宽了报警信息的发布渠道和手段,将以往通过电话逐一联系维护人员、人工发送短信的传统方式变为系统自动分析数据、自动发送短信,减少了中间环节耽误的

第二篇:两要素区域自动气象站故障分析和解决方法

两要素区域自动气象站故障分析和解决方法

张孝亮,吕秀艳

(鸡西市气象局,黑龙江 鸡西 158100)

摘要:介绍了两要素自动气象站的组成及各部分易发故障的原因分析及解决方法,为进一步完善黑龙江省气象观测网,保证自动站的正常运行提供参考依据。

关键词:区域自动气象站;采集器;传感器;常见故障;解决方法

1、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,目前已全省大面积推广。区域自动气象站的高密度分布,能够及时、客观、准确地反映全市降雨的情况,弥补了以往单一观测站点在阵性降水中所测雨量代表性的不足,在汛期的气象服务中,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。如何解决逐年上升的仪器故障成了当今急需解决的问题,本文汇总了近年来鸡西地区自动气象站所出现的常见故障和解决办法。

2、主要组成部分

我市所安装区域自动气象站大部分为两要素站(温度、雨量),其主要由电源部分、采集器、传感器、数据通讯装置四部分构成。

电源部分由一块太阳能板和两块蓄电池构成,太阳能板主要的作用在于白天为采集器、传感器和蓄电池供电,而在夜晚则是蓄电池为采集器和传感器供电。而这两部分构成了整个自动站的电源部分。

采集器由CPU、模拟测量通道、数字测量通道、智能通讯口、数据存储器、串行接口、电源、防雷保护等装置组成。数据采集器核心采集单元基于486微处理器、Windows CE操作系统。传感器通过模拟通道、数字通道、智能通讯口等连接到系统中。对于数据获取,提供一个主通讯口实现与采集器的实时在线交互。默认状态下该采集核心单元可以提供10个模拟输人通道,8个数字输入输出通道,3个RS232串行通讯口,一个RS485串行通讯口,和一个I2C总线扩展口。

传感器主要包括温度传感器和雨量传感器。传感器通过模拟采集通道、数字采集通道、485或232串行端口等方式和数据采集器连接。温度传感器采用四线制铂电阻测温原理原理工作;雨量传感器采用翻斗式雨量计。

数据通讯装置采用使用GSM、GPRS等无线通讯的方式和主控中心发生联系,传输距离可达数十公里。

太阳能充电板蓄电池GPRSGSM雨量传感器CPU电路板温度传感器通讯模块

两要素自动雨量站方框图

3、常见故障分析和解决方法

3.1、电源部分

常见故障1:开机后采集器上的电源状态灯不亮,采集器不能正常工作。

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。

解决办法:用数字万用表的电压档测量太阳能板输出端两端电压,如不能正常供电,应检查太阳能板的供电线路,是否因电源线老化而造成断路。

常见故障2:白天仪器运行正常,夜晚则不能正常工作。

故障原因分析:白天采集器的供电是由太阳能板来供给的,而夜晚太阳落山后的供电则是由蓄电池供给的。夜晚出现此故障,原因多是由于蓄电池不能正常供电而造成的,所以我们首先要怀疑是否由于蓄电池的老化而造成供电不正常(在正常维护的情况下,蓄电池的寿命大约在3年左右,而区域自动气象站的蓄电池因维护原因,一般寿命为2年),而后再检查电源主板是否损坏。

解决办法:重复故障1的操作,若无发现问题,则将太阳能板的供电插头拔下,测量蓄电池的输出端两端电压(大约为7V),若蓄电池不能正常充电(电池老化),需更换新的蓄电池。若蓄电池输出端两端电压正常,而主板状态灯仍不亮,则是电源主板故障。应当更换新的电源主板,但在更换前应当先检查主板是否有短路的地方(也就是说是否因主板短路而

造成的电源板损坏),如主板问题则应在更换新电源板的同时更换新的主板。3.2、采集器部分

常见故障3:开机后状态灯、采样灯正常,发送灯不闪,市局服务器收不到其观测信息。

故障原因分析:该故障原因有:①当地无线信号不正常(该地区的移动或联通基站有故障);②自动站的SIM卡消磁或欠费;③主板通信模块故障。

解决办法:用手机给该雨量站的SIM卡打电话(如若该SIM卡取消了语音功能,可以用自己的手机往该雨量站的SIM卡上发短信,再将该雨量站的SIM卡取下,换到自己的手机上),得到的提示是该用户已关机(或没有正常接到短信)。原因有二。一是是该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;二是该自动站的SIM卡欠费或消磁而造成无法正常发送短信息。

常见故障4:长期开机过程中,出现通信模块不工作,重启后还是不能正常工作。故障原因分析:因外界天气强雷暴、强对流等原因导致通信模块自我保护而造成。解决办法:先关机,延长重启间隔,大约3个小时以上。出现此类故障,如无天气过成,可停机1天后再开机。有天气过程时,应以更换机器为宜。3.3、雨量传感器部分

常见故障5:下雨时查不到雨量信息。

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。解决办法:检查承水器、漏斗是否堵塞,如堵塞用细铁丝将漏斗孔疏通,保证雨水能顺利进入翻斗;如没有堵塞则是干簧管不发信号所致,引起不发信号的原因较多,可进行以下检查:①检查传感器线路有无断路的地方(可用万用表的通断档检查);②干簧管与磁钢的间距是否太远;③干簧管是否损坏;④磁钢是否退磁而造成磁力不够。

常见故障6:无降水现象而服务器接收到雨量数据。

故障原因分析::造成现象的原因有:①因降水后,仪器的滞后原因而使自动站采集有数据;②雾、露、霜原因而使翻斗翻转;③昆虫类在下翻斗上爬动使翻斗翻转;④雨量传感线路有短路的地方。

解决办法:第1种与第2种情况属于仪器自身与天气现象原因,可不必处理。第3种情

况可定期在雨量传感器附近喷洒或放置少量杀虫剂,以防止昆虫类干扰。第4种情况需更换雨量传感器。

常见故障7:计数翻斗每翻动一次,产生0.2毫米的降水。

故障原因分析:这种故障大多是长春厂的仪器多有发生。长春厂的传感器的感应部分有两个干簧管组成,而造成故障的原因是由于干簧管和磁钢之间感应的不同步造成的。解决办法:可将其中一个干簧管剪断,问题便可解决。

4、结语

区域自动气象站的日常维护、维修工作是一项非常重要的工作,需要我们有极强的责任心,对设备的结构、性能和运行状况要及时了解。掌握了本文的介绍方法,对出现故障的及时发现和处理有一定的帮助作用。

参考文献

【1】 胡玉峰.自动气象站原理与测量方法.北京:气象出版社,202_ 【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,202_ 【3】 任彦民;牛永波;吴晓辉;李灵生;赵晋华.自动雨量站常见故障及排除方法.山西气象,202_ 【4】 盛晖.区域自动气象站常见故障处理.浙江气象,202_

作者简介:张孝亮(1984_),男,黑龙江省鸡西市人,黑龙江科技学院,本科,助理工程师.。

第三篇:自动气象站的维护及故障排除

自动气象站的维护及故障排除

摘要:通过自动气象站的实践工作,总结自动气象站的维护,并对自动气象站在运行中的故障进行分析,提出处理方法,有效提高观测员维护及故障排除能力,确保观测数据的连续性、代表性、准确性。

关键词:自动气象站;维护;故障排除

自动气象站是一种能自动地观测和存储气象观测数据的设备,主要由传感器、采集器、通讯接口、系统电源等组成。随气象要素值的变化,各传感器的感应元件输出的电量产生变化,这种变化量被CPU实时控制的数据采集器所采集,经过线性化和定量化处理,实现工程量到要素量的转换,再对数据进行筛选,得出各个气象要素值,并按照一定的格式存储在采集器中[1]。随着气象系统自动化程度的不断提高,自动气象站作为一种先进的地面遥测设备,逐步成为基层气象台站采集数据的主要设备,但由于自动气象站自身及外界因素影响,常出现一些故障,严重影响记录的准确性和完整性,因此做好自动气象站日常维护和故障排除工作有着非常重要的意义。

1自动气象站的维护

1.1日常维护

查看数据显示实况,每正点前十分钟查看自动站实时观测数据是否正常,是否出现野值或者其它异常现象。

查看采集器工作情况,采集器正常工作,主要看秒闪灯的工作状态,秒闪灯正常应为3秒钟闪烁1次的红灯;其次看交流电输入指示灯,应为常亮绿灯,直流供电指示灯,应为常亮绿灯,蓄电池指示灯,当充电时为红色,充电结束后熄灭。根据指示灯情况分析存在的相应问题。

查看保证与采集器连接的计算机处于良好工作状态,每天19时对时,误差控制在30秒以内,保证采集器时间与计算机时间同步。严禁在计算机上进行与业务无关的操作,经常对计算机进行维护,及时查杀病毒,确保自动气象站业务软件的正常运行。

每天要注意查看温湿传感器感应是否灵活,安装是否稳定。雨量传感器承水器口是否被昆虫、尘土、树叶等杂物堵塞,保证筒口正圆形,在雨季要检查流水是否顺畅,确保误差在标准允许范围之内。风向风速传感器转动是否灵活。地温传感器埋置是否正确,确保地温场地表疏松、平整、无草。雨后要注意耙松地表,防止板结,并对沾附在设备上的杂物进行清除。如果经常出现积水现象,就要对实际的问题进行分析处理。

1.2定期维护

每年春季对防雷设施进行全面检查,对接地电阻进行复测,观测场和值班室的防雷设施必须符合气象行业规定的防雷技术标准的要求。如果不符合要求,要立即整改,重新做地网。

每月检查气压传感器,确保静压气孔口的畅通,以便真实感应外界大气压力,并注意检查采集器后面板电缆和接线有无松动,不要带电对采集器进行接插电缆、撤换或安装传感器等工作。

每月检查各电缆是否有破损,做好电缆沟防水防鼠工作,检查各接线处是否有松动现象,及早发现问题,避免影响设备的正常运行,并要注意检查供电设施,保证供电安全。

定期对自动气象站的传感器、采集器和整机进行现场检查、校验,操作要严格遵守规范要求。

2故障判断、排除

2.1监控软件显示故障

当监控软件完全接收不到数据时,可以从以下三方面考虑排除故障:(1)采集器与计算机是否连接正确。(2)电缆线是否完好,串口是否正常。(3)采集器是否工作正常。逐一检查排除故障。如果更换采集器,线路设备完好,连接正确,重启采集器,数据仍未显示,则应检查软件设置或写入采集器程序是否正确,找相关工作人员一起排查问题。

当采集器遭受雷电干扰,造成采集器乱码,显示不正常,应关闭软件、计算机和采集器,稍待片刻重新打开采集器、测报业务软件和自动站监控界面,并注意计算机和采集器时间是否一致和正确[2]。如果未能恢复,应考虑采集器或计算机受损,更换备份设备。

当监控软件接收到数据时有时无或者数据异常,可以从以下两个方面考虑排除故障:(1)产生异常数据的传感器是否正常工作。(2)产生异常数据的传感器线路是否破损或者连接不可靠。通过更换或检查修复的方式排除故障。

2.2传感器故障

在采集器正常工作的前提下,自动站的某个或某几个数据异常,可以从传感器故障入手。首先用万用表测量采集器主板的相对应的传感器的插孔,判断是否正常。测量排除采集箱内故障之后,根据不同的传感器故障进行相应处理。

温度传感器,当发现数据偏差或异常时,可以从以下三方面考虑排除故障:(1)温度传感器性能下降发生温度漂移,造成差值异常。(2)天气、环境突变。(3)线路损坏或安装不稳定。这种情况一般会出现自动站数据跳变或为固定值。

风向风速传感器,当发现异常时,可以从以下三个方面考虑排除故障:(1)接线头是否松动。(2)电缆线是否破损。(3)传感器转动是否灵活。如果转动不灵活根据检查情况清洗或更换传感器或轴承。在冬季冰冻天气时,如果风速长时间为0,或者摆动很小,风向长时间在某个位置小幅度摆动,要特别注意,多加观察考虑风杯和风向标是否被冻结。

雨量传感器,降水量≤10.0mm,允许误差是±0.4mm,当降水量>10mm,允许误差<4%。如果偏差过大,首先查看雨量筒的安装情况及漏斗有无堵塞,如果正常就应调整翻斗的定位螺旋。如果出现明显降水而自动站无雨量数据时,首先查看软件设置,如果正确可以从以下三方面考虑排除故障:(1)查看雨量筒进水漏斗孔隙是否被小虫、草叶等堵塞。在冬季,应查看翻斗或漏斗是否被冻结。(2)断开电缆接头,翻动翻斗,用万用表蜂鸣档测干簧管两端,看是否导通。若不导通则干簧管损坏,更换干簧管[3]。(3)雨量信号传输线路损坏,更换或修复即可排除故障。如果雨停几小时后,滞后降水>0.1

mm,应查看汇集漏斗是否堵塞。

地温传感器,如果某个或某几个数据异常可以从以下二方面考虑排除故障:(1)铂电阻地温传感器性能下降,造成异常,通过更换传感器排除。(2)地温表放置不当或土壤板结或水淹,应及时更正位置或处理地表情况。如果地温某个或全部出现为固定值-24.6

℃,表现为线路开路,可以从以下二方面考虑排除故障:(1)线路受损或连接不可靠,通过更换或修复线路排除。(2)地温变送器某个或某几个芯片损坏。如果是,更换后即可恢复。值得注意的是地温从传感器到采集器的线路中间是通过地温变送箱转接的,所以要分段排查线路。

3结束语

自动气象站动投入业务使用,做好自动站仪器的维护工作对确保仪器正常运行,保证观测数据的准确性和连续性有着非常重要意义。而在实际工作过程中出现的故障,各式各样,准确把住关键点,及时排除故障也是非常关键的。因此,做好维护工作的同时,把这些故障的检查判断与排除过程总结出来,方便我们在日后的工作中及时发现和排除故障,减少自动站数据的缺测率,保证自动站数据的连续性、准确性和代表性。

参考文献:

[1]中国气象局。地面气象观测规范[M]。北京:气象出版社,202_。

[2]

樊改娥,高香元,刘培娥.浅析自动气象站故障[J].科技情报开发与经济,202_,18(23):217-218.[3]

赵爱慧,李艳君,秦聪敏,等.自动雨量站常见故障与排除方法[J].现代农业科技,202_(11):305.

第四篇:区域自动气象站站点选取分析

区域自动气象站站点选取分析

摘要:本文结合伊春地区的地理特点,根据多年积累的建站经验,分析区域自动气象站建站选址的重要性,为今后建设区域站提供更好的借鉴和帮助。

关键词:区域站;选址

中图分类号:P412.1文献标识码:A

引言

随着气象现代化业务的飞速扩展,区域自动气象站(简称区域站)成为大气监测的重要组成部分,区域站的站点选取成为基层常规业务工作质量的重要保证条件,如何做好区域站的站点选取显得尤为重要。站点选址重要条件

根据伊春市多年的区域自动气象站建设经验,本文从GPS信号、电源保障、地形交通、站点布局等几个方面介绍山区区域自动气象站站点选取的重要性。

1.1 GPS信号

区域站的建立解决了无人值守的问题,但在大部分地区,没有有线的通信辅助,依然不能解决山区的区域站气象数据的传输问题。为了保证数据信息及时准确的传到中心站,采用了移动公司提供的以GPRS为主、SMS短信为辅的无线传输方式,由于采用的是无线传输,这就要求必须保证GPRS和SMS无线信号的稳定性。对站点进行GPS信号强度及稳定性测试,如果测试GPS信号较弱或者信号稳定度差,可对移动基站进行信号调试,调试后仍不能解决GPS信号质量问题,需要另行选址。

1.2 电源保障

区域站能正常工作,良好的电源系统起到了重要保障作用。

区域站太阳能电池板的受光照角度,影响了采集器内蓄电池的充电质量。要做到风杆上的太阳能电池板没有山脚、建筑物、及其它植物的遮挡,要充分保证电池板的受光照角度,以保证蓄电池的电量。

移动基站电源系统的保障。移动公司的基站设在偏僻的林场所里,这里经常停电,虽然有蓄电池做后备电源,但续航能力不强,放电时间短,特别是遇到雷雨天,经常导致基站无法正常工作,故障明显增加;基站偏僻,路途曲折,移动工作人员发电维护不及时,从而不能保证基站设备上电工作,使气象实况不能在规定的时间内传送到中心站和国家局。有时中心站收不到区域站部分时段的资料,以为是气象采集设备出现故障,持续一段时间后,中心站正常接收同时把故障后的资料补传过来,这种情况大多是由移动信号中断引起的。所以,要充分考虑到移动基站工作的可靠性,即移动信号的强弱和工作稳定性,避免区域站资料不能及时正常上传中心站。

1.3 地形交通

区域站的地理位置非常重要,站址建设要选在合理的地方。地形、植被、防雷等诸多因素对气象采集设备的影响都要考虑,有的站点位置四周空旷,很容易受到雷击,应严格按照《自动气象站场室防雷技术规范》(QX30-202_)的要求,做好区域站防雷工作;有的站点设在了低洼地方,雨量筒或者采集器容易受到较大雨水的浸泡或者淹没,对设备造成损坏;有的站点四周长满了高大植物或者是庄家,植物叶片和泥土很容易堵塞雨量筒,从而影响降水的采集。有些站点建在偏僻的山沟里,交通不便利,当地人口还稀少,对设备看护也不方便,这些不仅制约设备维修和维护的效率,还增加了维修和维护的成本,更不能保证资料及时采集和上传。

1.4 站点布局

区域站建设参量很多,但地理坐标(经纬度)的准确性特别关键,错误的地理坐标,等于提供了虚假信息,这样对国民生产及防灾减灾都可能带来不必要的经济损失或者人员伤亡,要求实际测量的站点坐标参数与中心站地图一定要相吻合。

区域站站点密度的加大,增强了防灾减灾的能力,但不科学的站点选址会出现站点重复建设、部门交叉等系列资源浪费现象。如气象、防火、水文、水务等部门都有无人自动气象站,且站点相对集中,甚至出现同一地方建有多套无人自动气象站,布局严重失衡,造成资源和财产浪费。

今后可采取网格布点的方式,以其具有的均匀性、易共享性的显著特点建站选址,这样既避免重复建设,又能形成气象资源统一化、规模化、共享化,真正起到防灾减灾的联动作用。结语

上述就是多年来从事区域站建设和维修工作的心得体会和经验,希望对建设区域自动气象站站点有借鉴作用。

作者简介:贺敬(1973-),女,黑龙江省五常县人,齐齐哈尔大学,本科生,高级工程师。

第五篇:紫金县区域自动气象站建设及运行情况

紫金县区域自动气象站建设及运行情况

摘要:紫金县区域自动气象站是广东省推广建设的地面自动监测系统,是该县现代化综合气象观测系统的重要组成部分。本文主要介绍了紫金县区域气象观测网的建设及运行情况,分析了站网运行维护中存在的问题并提出相应的对策,旨在提高突发性灾害性天气的应急观测能力和预警能力,更好地服务地方经济。

关键词:紫金;区域自动站;建设

中图分类号: P411 文献标识码:A 文章编号: 1674-0432(202_)-10-82-1

随着气象科技的发展和气象观测能力的提高,决策气象服务对地方防灾减灾工作起到越来越重要的作用。而区域自动气象站时空分辨率强、所获取资料准确度高,使我国地面观测网对各种天气系统特别是灾害性天气系统的监测能力大大加强。紫金县区域自动气象站的广泛建设和使用,为提高天气预报准确度、精细化水平、提升灾害性天气预警能力都提供了重要保障,为政府决策提供了科学依据。区域自动气象站网的建设及运行情况

1.1 紫金县地理状况

紫金县位于广东省中东部、河源市东南部,地形以山地、丘陵为主,属亚热带季风气候,境内矿产、地热等资源甚为丰富。近几十年灾害性天气系统的发生对紫金工农业、林业等领域都产生不同程度的影响,区域自动气象站的逐步建立,对紫金县短时临近预报、决策服务有更加科学的指导意义,为紫金县防灾减灾做出了不可磨灭的贡献。

1.2 区域自动气象站网布局

紫金县气象局在充分考虑当地气候概况、地理环境、工农业布局、防灾重点地段等基础上,选择四周开阔、通信流畅、便于维护维修的地点建站,目前紫金县已建成以紫金遥测站为主中心站、18个乡(镇)站为分站的站网,整套系统与河源雷达、探空、地面等探测设备一起形成多圈层、高密度监测网,时刻监视紫金的风云变幻,大大提升了灾害性天气监测预警能力。

1.3 设备构成

区域站监测设备的选型立足当前、兼顾长远, 选择了长春气象仪器厂的DYYZⅡ型自动气象站设备。该设备每5分钟自动无线传输一次降雨量、风向风速及空气温度观测资料,维护简单,无人值守,具有远程实时监控和可扩展性,为业务发展需要和监测项目增加预留了扩展空间。

1.4 运行情况

紫金县区域自动站网经建设、校准、升级维护以及资料质量控制,目前各站点资料准确性高、可靠性强,资料易备份,仪器设备易维护。气温、降雨量、风向风速数据实现了自动监测、无线传输,并通过自动站处理软件、WEB等方式监控和发布,形成一个多功能、现代化、开放式的监测网。存在的问题

2.1 探测设备、环境难保护

目前各站都是建在乡(镇)政府或学校内,难以保证四周探测环境的变化不影响数据质量,且监测仪器无专人看管,亟待建立长效机制,保护好探测环境和监测仪器,以确保数据的准确性和代表性。

2.2 备件配备不足

站网运行以来,只能做到在县局备份部分配件(通常只有一套备件)。然而仪器常在突发恶劣天气时出故障,有时不止一套设备发生故障,而此时又急需监测设备正常运行,为天气预报和决策服务提供数据,关键时刻没有发挥应有作用。应配备一定比例的备件,以保障及时更换和修复故障仪器。

2.3 维修技术力量薄弱

虽然站网建设发展速度很快,但技术保障没有及时跟上,尤其县局受人员不足和技术能力限制,无专职负责人员,且区域站布局分散、数量多,出现故障后维修人员难以及时到达现场。建议每个台站配备固定的或兼职维护维修小组,多组织培训学习,熟悉自动站原理和运行情况,总结维修经验,不断提升维护能力。

2.4 数据传输通道保障

各站通过GPRS数据通信传输数据,传输质量会受通信网络状态影响。近几年通过与通信运营商协商,对基站的信道资源进行优化以后,通信传输质量得到提高。在选址建站时,要充分考虑通信传输这一因素,以提高资料传输质量。

2.5 仪器校准、维护和数据质量控制有待加强

个别站点不能及时校准和维护,造成监测数据失真,应加强仪器校准、维护和数据质量控制,以提高数据的准确性。建议

区域自动站数量多,分布零散,要保证整个站网的良好运行,必须科学管理, 明确职责,形成完善的站网运行保障系统。上级保障部门对下级进行统一调配和管理,制定规范化故障处理流程,统筹安排好各级仪器备份工作,按规定对设备定期检定,确保站网正常、稳定和精确运行。结语

紫金县区域气象站观测网建设虽然已经初步完成并取得阶段性成果,但还是有待继续完善。要保障区域站的正常稳定运行,需上下联动,健全保障机制体系,提高业务管理效率,加强维护人员的技术培训。正常稳定的区域站网运行,可有效促进灾害性天气预警能力提升,为政府决策提供了科学依据,促进经济社会健康发展。

参考文献

[1] 山义昌,王善芳,郑学山,等.自动气象站资料在人工影响天气作用中的应用[J].山东气象,202_(01):7-10.[2] 林英.我国自动站建设发展迅速[N].北京:光明日报,202_-08-17.[3] 胡玉峰.自动气象站原理与测量方法[M].北京:气象出版社,202_.[4] 张霭琛.现代气象观测[M].北京:北京大学出版社,202_.作者简介:唐宁琳,广东省紫金县气象局,技术员,研究方向:大气探测;李波:广东省紫金县气象局,助理工程师,研究方向:天气气候;郝建平:广东省河源市气象局,助理工程师,研究方向:天气气候;郑金新:本科学历,广东省河源市气象局,助理工程师,研究方向:大气探测。

区域自动气象站故障报警系统的设计论文(五篇范文)
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