区域气象站电源系统故障的判断与排除_气象站设备有哪些

时间：2019-04-11 03:27:16　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘要每年的区域气象站故障统计均显示电源系统故障率较高，电源系统故障已成为影响区域站数据准确性、连续性的主要原因。阐述了常见电源系统故障的判断与排除方法，为及时有效地解决区域站电源系统故障、提高区域站数据的使用价值提供建议。
　　关键词区域气象站；电源系统；故障判断；排除
　　中图分类号 P415.12 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2012）11-0228-01
　　区域气象站自运行以来，在中小尺度灾害性天气预报、监测、预警中，在防汛抗旱决策气象服务中发挥了重要作用。但由于区域气象站站点多、地处偏远、检查维护不便、环境保护困难等因素，致使仪器设备老化较快，故障率逐年上升[1-2]。定陶县区域气象站故障统计情况显示，电源系统故障占80%以上，是影响区域气象站数据准确性、连续性主要原因。现对电源系统的常见故障分析、总结，详述其判断、解决方法，为及时排除区域气象站电源故障、保持其正常运行提供参考。
　　1 区域站电源系统的组成
　　区域站电源系统包括太阳能电池板、电源线、蓄电池、电源板、纽扣电池，有的区域站还包括加装的交流电源。
　　2 快速准确判断故障部位
　　2.1 从区域站监控界面分析估计故障部位
　　电源故障部位、原因不同，监控界面数据缺测或异常的情况也不同。一是各要素数据全缺测且不再恢复正常（除主板与网络故障外），应将故障定位于太阳能电池板、电源线或纽扣电池（无交流电源）；二是连阴雨天气，阴雨日数越长，数据缺测站数越多，该问题应是太阳能电池板无法工作、蓄电池所存电能耗尽（无交流电源）所致，这种情况在天晴后能自动恢复；三是区域站白天有数、据夜间无数据，或者天气时阴时晴数据时有时无，应是蓄电池老化、不再存储电能、仅太阳能电池板为主板供电引起的（无交流电源）；四是如果出现数据异常跳变（除传感器故障），可能是雷电强烈或交流供电电压不稳定所致[3]。
　　2.2 现场查看、检测直接确定故障位置
　　到区域站现场，根据具体的故障现象，直接检测、快速查出故障部位。一是天晴时现场查看，发现电源指示灯不亮，测量太阳能电池板的输出电压，若低于14.3 V，确定为电池板故障；二是电源线破裂或接口松动，细心查看或断开测量即可断定；三是光照充足、电源指示灯正常、蓄电池电压却低于8 V，表明蓄电池已老化；四是蓄电池电压虽高于8 V，但夜间部分时段数据缺测，应是蓄电池未完全老化、但所存电能不能满足需要的原因；五是巡查时虽一切正常，却发现蓄电池已有微量液体流出，应视为老化未表现；六是电源指示正常，网络通讯指示灯不亮（排除网络通讯故障），用软件检查参数设置，发现网络参数丢失，输入正确的参数，网络通讯指示灯恢复正常，应是纽扣电池老化且系统间歇性供电引发的；七是如以上部件或参数正常但电源指示灯不亮，即要检测电源板；八是如果交流输入指示灯不亮，而市电未停，应检查线路和电源适配器；九是电源系统部件被盗或有明显的障碍物（如夏秋季的树阴、冬季的积雪），这些外因引起的供电异常是最易发现的。
　　3 及时排除电源系统故障
　　3.1 更换故障部件
　　电源系统是区域站的硬件部分，各部件故障均可通过更换使系统恢复正常（易于维修的可不更换），因此在巡检维护、维修时要带足电源设备，尤其是电量充足的蓄电池，以供及时替换[4]。
　　3.2 加装交流电源
　　定陶县各区域站在安装时均无交流电供应，但太阳能供电受天气和外界环境影响较大，蓄电池正常使用寿命为1.5~2.0年，过于频繁地充放电，致使蓄电池的寿命大大缩短，有的区域站蓄电池仅能用几个月。随着运行时间的延长，太阳能与蓄电池供电的缺点变得越来越突出，因此有必要将所有区域站加装交流电源，电源控制器的自动切换功能保证了区域站的连续供电，也间接地延长了蓄电池的使用寿命。注意交流电必须通过稳压器才能与电源板相连。2011年8月定陶气象站已将马集、半堤2个站加装交流电，效果明显。
　　3.3 及时清除障碍物
　　区域站多建于乡镇某部门院内，虽设有观测环境保护标志，但障碍物很难杜绝，例如雨季枝叶茂盛的藤类草木会快速攀爬到太阳能电池板上、人为在电池板上放置遮挡物、树叶或积雪覆盖于电池板面等，障碍物不能及时清除影响电池板正常工作，进而导致蓄电池充电不及时或者充放电频繁、快速老化、使用寿命缩短。因此，应加强区域站的巡检、维护工作，及时发现并清除障碍物，以确保区域站正常、连续的电能供应。
　　3.4 确保电源系统安全
　　风吹雨淋日晒使裸露的电源线快速老化、断裂，严重时造成断路或短路，因此应尽可能减少外部线路的裸露部分，可将外部电源线穿入PVC管道；太阳能电池板较引人注意，区域站位于安保措施较差的地方，易于被盗，除在显眼的位置设立警告标示外，还要加强巡视、提高协管员的积极性，确保区域站设备万无一失[5]。
　　4 结语
　　在实践中，应密切监视各区域站数据的变化，加强巡视维护，及时发现并迅速排除故障，确保区域站正常连续供电，进一步提高区域站数据的质量，以充分发挥其应有的作用[6]。
　　5 参考文献
　　[1] 段文广.区域气象站建设和维护过程中的若干问题及解决办法[J].成都信息工程学院学报，2008，23（2）：121-125.
　　[2] 董玉秋，韩桂清，邹福玉，等.兴安盟区域气象站建设及运行情况浅析[J].内蒙古科技与经济，2009（8）：71-72.
　　[3] 赵春芳，金淑博，齐凤军，等.莘县区域自动气象站运行中常见问题及对策[J].山东气象，2009，29（2）：71-72.
　　[4] 姜冬梅，薛亮美.区域气象观测站常见故障分析及解决办法[J].山东气象，2010，30（1）：69-71.
　　[5] 刘岩，马辉.区域自动气象站常见故障分析及处理[J].山东气象，2011，31（3）：66-67.
　　[6] 刘爱莲，李光宁，张子田.自动气象站电源故障问题浅析[J].中国科技博览，2011（29）：417.

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