小型氣象站觀(guān)測站的工作原理

小型氣象站觀(guān)測站的工作原理

     隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，氣象觀(guān)測技術(shù)也有了新的發(fā)展。隨著(zhù)信息網(wǎng)絡(luò )系統的普遍發(fā)展，自動(dòng)氣象站已越來(lái)越普及。目前我國各氣象臺站大都使用自動(dòng)氣象站儀器采集數據。自動(dòng)氣象站對地面氣象的觀(guān)測比人工觀(guān)測所獲取的氣象數據更加便捷，氣象要素觀(guān)測的代表性、準確性和及時(shí)性都有所提高，減輕了測報工作人員的工作量，更好得反映出大氣近地面層的真實(shí)狀況。文章重點(diǎn)對自動(dòng)氣象觀(guān)測站的工作原理、技術(shù)特點(diǎn)及觀(guān)測的注意事項做了簡(jiǎn)要的探討。 

自動(dòng)氣象站 工作原理 觀(guān)測的注意事項 
　　、前言 
　　自動(dòng)氣象站通過(guò)氣象觀(guān)測，為天氣預報、氣象情報、氣候分析和科學(xué)研究提供重要依據，根據氣象觀(guān)測項目的不同，氣象觀(guān)測可分為地面氣象觀(guān)測、高空探測和專(zhuān)業(yè)氣象觀(guān)測三類(lèi)。做好計算機網(wǎng)絡(luò )維護是保證自動(dòng)站數據正常采集和傳輸的前提，而實(shí)時(shí)的數據備份能夠保證資料的完整性和安性。因此，熟練掌握自動(dòng)站觀(guān)測的程序是測報工作者*的基礎，而掌握備份線(xiàn)路的切換和數據異常的處理方法能夠減少錯情的發(fā)生，從而保證氣象局地面測報工作的正常進(jìn)行。 
　　二、自動(dòng)氣象站 
　　自動(dòng)氣象站可以實(shí)時(shí)探測氣溫、濕度、氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向、降雨量、紫外線(xiàn)、輻射等氣象信息，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )實(shí)時(shí)觀(guān)測氣象數據。下面介紹下自動(dòng)氣象站的工作原理、硬件基本配置、觀(guān)測的主要地面氣象要素和技術(shù)特點(diǎn)。 
　　2.1 工作原理 
　　自動(dòng)氣象站具有對不同區域氣候的觀(guān)測功能。氣象站的基本構造包括自動(dòng)氣象站、氣象站主機、控制臺、專(zhuān)業(yè)氣象數據采集軟件組成。自動(dòng)氣象站通過(guò)不同的傳感器采集地面氣象要素數據，數據采集完成后通過(guò)網(wǎng)絡(luò )統傳輸到氣象服務(wù)器上，再經(jīng)氣象采集軟件處理各項數據，觀(guān)測的實(shí)時(shí)氣溫、氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速等氣象數據通過(guò)專(zhuān)業(yè)氣象軟件傳出，并在氣象站主機上自觀(guān)顯示各項氣象要素值，不同自動(dòng)氣象站點(diǎn)所觀(guān)測的氣象數據可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )上傳讓更多的人及時(shí)了解天氣變化情況。 
　　2.2 自動(dòng)氣象站系統基本配置 
　　自動(dòng)氣象站的硬件系統基本配置包括：具有液晶顯示漢字與圖形功能的自動(dòng)氣象站監測儀1臺、傳感器（溫度，濕度，風(fēng)速，風(fēng)向，氣壓，紫外輻射，雨量，土壤溫度、土壤濕度、二氧化碳）各1臺、氣象觀(guān)測支架1套、實(shí)時(shí)監測分析軟件（光盤(pán)）1 張、數據通訊及傳感器連接電纜1套、戶(hù)外大屏幕顯示屏可根據實(shí)際需要選配。 自動(dòng)氣象站的般具備這些基本配置，都能完成各項自動(dòng)觀(guān)測功能。 
　　2.3 觀(guān)測的主要地面氣象要素 
　　自動(dòng)氣象站通過(guò)安裝不同的傳感器，可對大氣溫度，環(huán)境濕度，露點(diǎn)溫度，大氣壓力，平均風(fēng)速風(fēng)向，瞬時(shí)風(fēng)速風(fēng)向，紫外照射，降水量，土壤溫度，風(fēng)力等監測等多種常規氣象要素進(jìn)行采集、處理、存儲、顯示并輸出。 
　　2.4 自動(dòng)氣象站技術(shù)特點(diǎn) 
　　不同的自動(dòng)氣象站因具體配置不同，其功能略有差異，但其主要技術(shù)都具有以下特點(diǎn)：可進(jìn)行長(cháng)期的氣象數據觀(guān)測、測量精度高、通訊方式靈活，數據傳輸可靠、數據存儲器容量大，大屏幕圖形液晶顯示屏可自觀(guān)顯示氣象要素數據及圖形，氣象監測數據可上傳，使用方便。 
　　三、 觀(guān)測的注意事項 
　　3.1 自動(dòng)氣象站的工作原理 
　　自動(dòng)站儀器不同于人工常規觀(guān)測儀器，它主要由傳感器和采集器通過(guò)電纜和主控電腦構成個(gè)統的整體，在使用自動(dòng)氣象站進(jìn)行觀(guān)測之前，觀(guān)測人員必須學(xué)習和掌握自動(dòng)站工作原理，了解自動(dòng)氣象站的結構、儀器布局、電纜走線(xiàn)方式。只有掌握了自動(dòng)氣象站的工作原理，在使用自動(dòng)氣象站觀(guān)測時(shí)，才能夠正確操作各種設備，確保各項地面氣象要素觀(guān)測的順利完成。 
　　3.2 規范使用儀器 
　　規范使用自動(dòng)站的各項儀器是保證自動(dòng)氣象站穩定運行的前提。需要特別注意采集器、變送器的插座對應電纜，清楚電源開(kāi)關(guān)的位置，以及通電、斷電的先后程序，在使用儀器之前必須檢查自動(dòng)氣象站的各項儀器安裝是否規范， 檢查裝備部門(mén)配備的儀器是否齊，各儀器是否有破損，電纜長(cháng)度是否達到要求。自動(dòng)氣象站儀器安裝有嚴格的規定，不能帶電接插各種接線(xiàn)端子，不能帶電撤換或安裝傳感器。 安裝各類(lèi)傳感器（FIJ量傳感器除外）時(shí)應先關(guān)閉采集器電源，然后再鏈接傳感器的電纜。 雨量傳感器由于其*的電路工作原理，支持熱插拔，在安裝時(shí)可以不用關(guān)閉采集器，但應注意先把信號線(xiàn)拔下再更換，避免出現人為的降水記錄，影響到記錄的準確性。 
　　3.3 排除儀器故障 
　　為保證自動(dòng)氣象站觀(guān)測的準確度，自動(dòng)氣象站觀(guān)測人員必須能對影響儀器正常運行的各類(lèi)故障能及時(shí)、準確地判斷，并采取正確的應急措施，及時(shí)排除儀器故障，以保證自動(dòng)氣象設備處于正常連續的運行狀態(tài)，如遇采集器不正常時(shí)，應進(jìn)行“0”復位處理，并做好數據備份，如采集器故障無(wú)法進(jìn)行“0”復位處理時(shí)，應立刻使用備份采集器；如遇雷暴天氣時(shí)，注意及時(shí)切斷市電的連接，采用 UPS 供電，盡量保證業(yè)務(wù)儀器設備安和正常運行。 如遇短時(shí)間不能排除或觀(guān)測人員沒(méi)有能力排除的儀器設備故障，工作人員必須按規定補測，并通知相關(guān)業(yè)務(wù)管理部門(mén)，請求技術(shù)支援。另外，自動(dòng)氣象站應請專(zhuān)業(yè)的氣象設備維護人員每半年對站自動(dòng)觀(guān)測系統設備進(jìn)行檢測，對監測發(fā)現問(wèn)題應及時(shí)進(jìn)行解除。 
　　3.4 維護儀器清潔 
　　自動(dòng)氣象站的各項儀器在使用過(guò)程中容易受空氣中的灰塵覆蓋，從面影響觀(guān)測數據的準確性，因此自動(dòng)站室內外各項儀器必須定期清潔。 如清除溫濕度表的外表灰塵，清潔溫濕度感應器的頭部保護濾膜，防比灰塵堵塞金屬網(wǎng)孔，清除蒸發(fā)傳感器金屬網(wǎng)上的水垢和贓物， 用濕布在30分前擦洗百葉箱， 星期更換次濕球紗布，擦拭室內外計算機、戶(hù)外顯示器、自動(dòng)采集器等設備以確保自動(dòng)氣象站觀(guān)測的準確度。 
　　3.5 維護自動(dòng)氣象觀(guān)測站場(chǎng)地 
　　自動(dòng)觀(guān)測站的各項感應器， 各種電纜設于觀(guān)測場(chǎng)的室內外，觀(guān)測場(chǎng)的環(huán)境變化會(huì )自接影響儀器的靈敏性，所以要注意維護自動(dòng)觀(guān)測站場(chǎng)地的環(huán)境。外設儀器如風(fēng)杯、風(fēng)向桿設于室外高處，容易受飛鳥(niǎo)雕琢損毀，或飛鳥(niǎo)糞便污損，從面導致風(fēng)傳感器的數據不準確，必須及時(shí)檢查外設設備是否有損毀：觀(guān)測場(chǎng)草坪草高對不同深度低溫的感應有影響，必須及時(shí)修整草坪；地溫場(chǎng)周?chē)嗤恋陌褰Y情況、底下電纜容易受鼠蟻咬損等情況也要及時(shí)發(fā)現及時(shí)排除。 
　　四、結束語(yǔ) 
　　隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，自動(dòng)氣象站已廣泛應用到各類(lèi)型氣象臺站和各種教、科研。 本文簡(jiǎn)要介紹了自動(dòng)氣象站的工作原理、系統基本配置、觀(guān)測的主要地面氣象要素、自動(dòng)氣象站技術(shù)特點(diǎn)，并提出了運用自動(dòng)氣象站觀(guān)測的注意事項。以供給廣大同行起到“拋磚引玉”的作用。