ZQZ-A型区域自动站常见故障及维修
杨敬文 后秀芳 彭梅 李正美 黄杰超
云南省普洱市思茅区气象局
摘要:ZQZ-A型自动气象站是适用于野外无人值守环境、全天候、全自动化运行的中小尺度自动气象站,故障时有发生。文章介绍了2012年安装的ZQZ-A自动气象站实际出现的故障及维修方法,以供安装了ZQZ-A型中小尺度自动气象站的维护员参考。
关键词:ZQZ-A;气温湿度异常;雨量异常
一、思茅区自动气象站现状
为适应气象现代化和气象服务的需要,思茅区从2006年至今已陆续建成75个区域自动气象站和1个土壤水分站。ZQZ-A型自动气象站出现故障的情况较为频繁,需及时维修,故障原因类似,故文章总结了2012年至今ZQZ-A型自动气象站出现的故障及维修经验供同行参考交流。
二、区域站常见故障及维修方法
(一)气温、湿度异常。
(1)离温度传感器较近的线接口处进水造成数据的异常。处理方法是擦净线接口处的水迹,并清理线接口处的氧化层,作焊接密封处理。建议最好将接线接口放在百叶箱内,防止雨水进入。
(2)由于挤压等原因会造成温度传感器内部铂电阻的损坏,造成温度数据时有时无,此类故障在检查温度传感器探头表面时不易发现。必须使用万用电表对温度传感器的电阻进行测量,阻值变化幅度大,轻轻摇动温度传感器,阻值急剧变化,说明温度传感器已损坏,需要更换备件。
(3)温湿度传感器的固定。由于风大,温湿度传感器在百叶箱内晃动或撞击百叶箱箱体,造成接口处松动,导致传感器与传输线接触不良或脱落,影响温度、湿度数据的采集。这种故障只需将温湿度传感器固定好、并将接口用胶带缠紧即可。
(4)如果温度数据在1h内(最高最低气温)的变化幅度超出正常范围,是由于传感器感应头部灰尘较多所导致,需将传感器感应头部灰尘清理干净。
(二)有降水现象无雨量
各气象站所处环境各异,故障的原因主要有:堵塞、干簧管坏或接头生锈、采集器(ZQZ-A主控器)故障。到达现场前,判断某站点雨量是否有故障,一般通过一段时间内与临近站点所测数据的一致性来判断,或对比雷达回波与雨量记录的合理性。有降水天气现象但无降水量的原因一般有以下4类。
(1)干簧管损坏或短路:用万用表测量接线柱两端,如计数翻斗不动但万用表有蜂鸣声或显示小电阻,即是干簧管短路;如计数翻斗反复翻动但无蜂鸣声或万用表指 针不动,则干簧管已损坏。更换新干簧管即可。
(2)计数翻斗无法翻动:新建区中小尺度站都建在农村,蜘蛛等昆虫进入雨量计内的可能性较大,当计数翻斗一侧被蜘蛛网缠住时,计数翻斗无法翻动,降水记录始终为0mm。
(3)接头生锈:随着雨量计使用的时间变长,加上空气污染等原因,导致雨量传感器接线柱或铜片氧化生锈造成故障增多,若铜片或接线柱中有明显锈斑,则将锈斑去除后可恢复正常。
(4)ZQZ-A 采集器故障:新建区共出现2次雨量传感器正常,接线良好,电压正常,除没有雨量外,其它数据均正常,现场用笔记本连采集器无法读到降水数据,则为采 集器故障,更换采集器即可。
(三)有降水但雨量明显偏少
(1)上翻斗堵塞:雨量传感器上翻斗堵塞情况较为常见,堵塞时只有少量降水能通过上翻斗进人汇集漏斗,导致雨量明显偏小。
(2)汇集漏斗堵塞:因汇集漏斗口的出水口在整个SL3-1中口径最小,即使其出水口上只有少量脏物,也容易在分钟雨量较大时因出水不畅使汇集漏斗的水溢出,造成雨量偏小。
(3)计数翻斗堵塞:计数翻斗某一侧堵塞时,由于积水而使此侧重量明显增加,即使计量翻斗工作正常,计数翻斗也很难准确计数或是无法计数,导致雨量明显偏少。
(4)传感器出水口堵塞:当出水口因堵塞而集满水后,计数翻斗翻动时会直接插入水中,受水的作用力等影响,其翻动次数会减少,此情况在小雨时表现更为明显。
(5)承水器出水口堵塞:思茅区有几个气象站由于靠近公路边,空气中灰尘较多,降水时常将承水器的出水口直接堵塞,常出现下大雨但雨量很小的情况,雨停后仍有少量降水,承水器以下的3个翻斗和漏斗等往往都很干净,只需将承水器出水口疏通即可。
(四)太阳能电池板和蓄电池
太阳能电池板的日常维护主要是清理太阳能电池板表面的灰尘。另外雨季来临前,对太阳能电池板的倾斜角度进行适当调整,使之尽量与本地区的太阳直射光线垂直,最大限度的提高太阳能电池板的供电效率;另一方面,倾斜角度的适当增大可有效降低冬季积雪在太阳能电池板上的覆盖厚度和停滞时间,提高太阳能电池板的供电 效率。
蓄电池出现缺电现象时,仅采取更换蓄电池的措施并不一定能从根本上解决问题,其症结很可能出现在为蓄电池充电的太阳能电池板上。由于云南地区雨季时间长,导致雨季空气湿度大、云量多、植被茂密,这些都影响到太阳能电池板为蓄电池充电的效率,建议更换为功率较大的太阳能电池板(一般应大于50W),可有效改善蓄电池的供电能力、延长蓄电池的使用寿命。
三、结束语
维护维修ZQZ-A型气象站前,应仔细分析每个气象站可能发生的问题或原因,携带相关备件、笔记本和串口等。雨量传感器故障频率最高,故每次维修中即使雨量无故障,也应将雨量传感器从上至下全面清洗疏通。同时,在维护维修中应不断总结经验和规律,以提高维修的质量和效率。
参考文献:
[1]王承军,王琪珍.ZQZ-A 型区域自动气象站维护与故障处理[J].现代农业科技,2014,(1):256,258.
[2]陈建麟,王磊.ZQZ-A区域自动气象站故障排除与 维护[J].陕西气象,2012,(1):47-48.