摘要：自動(dòng)氣象站的應(yīng)用已經(jīng)普遍，它取代了人工對地面氣象要素的采集讀取，提高了效率，節(jié)省了人力，數(shù)據(jù)也更加精準(zhǔn)。設(shè)備在運(yùn)作時(shí)會(huì)出現(xiàn)許多異常問題，臺站值班人員需要對其進(jìn)行及時(shí)而準(zhǔn)確的處理。本文對本臺站自動(dòng)站設(shè)備更換時(shí)遇到的疑難問題進(jìn)行了剖析，并總結(jié)了處理和解決的方式，可為其他臺站工作人員提供參考。

　　關(guān)鍵詞：自動(dòng)氣象站,地面測報(bào),裝備保障

　　隨著信息技術(shù)的發(fā)展，目前我國已經(jīng)普及了自動(dòng)氣象站，用來實(shí)時(shí)探測地面各種氣象要素。人工觀測的項(xiàng)目越來越少。也正因如此，對傳感器等設(shè)備的要求越來越高。傳感器安裝之后需要定期送往上級進(jìn)行標(biāo)定檢查，這就要求每個(gè)臺站每年至少更換一次傳感器。臺站的計(jì)算機(jī)一年365天中，每分鐘都處于工作狀態(tài)，壽命消耗很快。在更換這些設(shè)備時(shí)，會(huì)對臺站的數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。本文對更換設(shè)備遇到的幾個(gè)問題進(jìn)行了歸納說明。

　　1更換傳感器

　　傳感器的更換通常只影響單個(gè)要素的數(shù)據(jù)，然而本站近兩年大幅度更換過傳感器，所有傳感器在同一時(shí)期到了送檢時(shí)間。更換過程持續(xù)了一天。

　　1.1更換時(shí)的注意事項(xiàng)

　　在更換傳感器時(shí)，需要保證在室內(nèi)將傳感器斷開，即切換到維護(hù)狀態(tài)，使采集器不再采集數(shù)據(jù)。更換完成后，室內(nèi)延長維護(hù)時(shí)間，讓傳感器穩(wěn)定一段時(shí)間再結(jié)束維護(hù)，這樣可以減少異常數(shù)據(jù)的產(chǎn)生。尤其是地溫的更換，地溫最好在陰天進(jìn)行更換，這樣地表的溫度變化小，后期也少有異常數(shù)據(jù)產(chǎn)生。

　　若必須在晴天烈日進(jìn)行更換，最好選在日落前。傳感器更換是為了更準(zhǔn)確地采集數(shù)據(jù)，因此更換時(shí)也要盡可能少的影響正常數(shù)據(jù)。在更換傳感器的過程中，尤其要注意溫度、濕度和地溫，盡量過了日極值產(chǎn)生的時(shí)間再進(jìn)行更換。本站更換時(shí)避開了日極值產(chǎn)生的時(shí)間，未對日極值產(chǎn)生影響。因此在更換和維護(hù)設(shè)備時(shí)，一定要盡可能讓數(shù)據(jù)受影響的程度降低。

　　1.2更換后的異常數(shù)據(jù)處理

　　1.2.1雨量傳感器

　　本次更換翻斗式雨量傳感器時(shí)，因翻斗式雨量筒已經(jīng)停用，所以切換成稱重式雨量，對數(shù)據(jù)沒有影響。假設(shè)是在使用過程中進(jìn)行了雨量傳感器的更換，則盡量不要在降水的時(shí)間段進(jìn)行更換。若堅(jiān)持在降水的時(shí)間段更換傳感器，則中斷的時(shí)間必須盡可能縮短，盡可能減少缺測的時(shí)間，缺測時(shí)段的降水量需用備份站代替;無降水的時(shí)間段更換傳感器時(shí)，需要在更換完成后檢查數(shù)據(jù)，處理缺測時(shí)的數(shù)據(jù)，并查看是否有野值，并將其刪除。

　　1.2.2氣壓、溫度、濕度、風(fēng)向和風(fēng)速

　　以上幾個(gè)傳感器進(jìn)行更換時(shí)，本站所需時(shí)間大致為：氣壓傳感器20分鐘;溫度、濕度傳感器30分鐘;風(fēng)向、風(fēng)速傳感器40分鐘。在更換設(shè)備時(shí)，需要在軟件中找到相應(yīng)的要素，如氣壓，選中氣壓，點(diǎn)擊右鍵選擇維護(hù)，時(shí)間可以選擇長一些(40分鐘以上最為保險(xiǎn))，在更換結(jié)束后，再選擇真正的結(jié)束時(shí)間即可，若不選擇結(jié)束時(shí)間，則在設(shè)定好的時(shí)間之后結(jié)束，以防出現(xiàn)野值。確定軟件已經(jīng)不再讀取相應(yīng)要素后，開始進(jìn)行更換。

　　更換完畢后，稍等3分鐘左右再恢復(fù)傳感器的使用，以防傳感器更換完畢時(shí)不穩(wěn)定，出現(xiàn)錯(cuò)誤數(shù)值。這些錯(cuò)誤數(shù)值一旦被讀取，手動(dòng)無法刪除，只能在小時(shí)報(bào)文中檢查是否受其影響，并作出修改。雖然在更換的過程中盡可能避免出現(xiàn)野值，但還是會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤數(shù)值，甚至?xí)�出現(xiàn)并不存在的數(shù)據(jù)。

　　分鐘要素?zé)o法手動(dòng)修改，以上傳感器進(jìn)行更換時(shí)，分鐘要素缺測要按缺測處理，盡量在更換過程中做到不影響小時(shí)報(bào)文，避開小時(shí)發(fā)報(bào)，這樣小時(shí)極值可從實(shí)有數(shù)據(jù)中自動(dòng)挑取，然而這不代表不會(huì)出現(xiàn)問題。如果突然出現(xiàn)一個(gè)不存在的數(shù)值成為了小時(shí)極值，就需要手動(dòng)將其修改，在真實(shí)數(shù)據(jù)中挑取極值。這需要值班員細(xì)心檢查數(shù)據(jù)，與備份站做比較，盡早發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，并進(jìn)行處理。修改后的極值等數(shù)據(jù)會(huì)在之后的小時(shí)報(bào)文的詳細(xì)內(nèi)容中顯示為紅色，預(yù)留，這屬于正常情況。

　　1.3地溫

　　地溫傳感器的更換是最不易的，因?yàn)樾枰�挖開地溫場，地溫受影響較大，數(shù)據(jù)不易恢復(fù)。盡量選擇日照不強(qiáng)烈的時(shí)間段進(jìn)行更換，更換后需要穩(wěn)定一段時(shí)間再啟用。本站在更換時(shí)由于是陰天，地溫變化小，因此更換后穩(wěn)定了1個(gè)小時(shí)后將其啟用。若選擇在晴朗的日子進(jìn)行更換，則需要穩(wěn)定更久，否則發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)可疑時(shí)，要用備份站代替。在更換期間，分鐘數(shù)據(jù)按缺測處理，因地溫場更換時(shí)間久、跨小時(shí)，小時(shí)數(shù)據(jù)的處理需要注意以下內(nèi)容：小時(shí)數(shù)值用備份站代替，小時(shí)極值需從實(shí)有分鐘數(shù)據(jù)和小時(shí)記錄中挑取。

　　2更換計(jì)算機(jī)

　　本站2017年加入天氣現(xiàn)象儀后，開始使用網(wǎng)絡(luò)通信，不再使用原來的光纖通信盒，改為ZQZ-PT2網(wǎng)絡(luò)通信盒。此通信設(shè)備使用網(wǎng)絡(luò)端口進(jìn)行通信傳輸，沒有原來的RS232線傳輸。因此，單網(wǎng)卡計(jì)算機(jī)在使用時(shí)需要增加一個(gè)以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器，即將USB2.0端口轉(zhuǎn)化為以太網(wǎng)，即可鏈接到業(yè)務(wù)機(jī)上，進(jìn)行下一步操作。新計(jì)算機(jī)在將地面測報(bào)所需軟件裝機(jī)完畢后，還需要安裝串口服務(wù)器驅(qū)動(dòng)。操作步驟如下:

　　2.1安裝驅(qū)動(dòng)

　　單網(wǎng)卡計(jì)算機(jī)需要安裝USB2.0轉(zhuǎn)換以太網(wǎng)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)，通常購買后有光盤驅(qū)動(dòng)，若沒有，從網(wǎng)上下載安裝即可。安裝成功后，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)鏈接。

　　2.2安裝NPORT

　　串口服務(wù)器驅(qū)動(dòng)采集軟件(SMO)過去用RS-232線進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取，需要COM接口來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，沒有端口就無法傳輸數(shù)據(jù)�，F(xiàn)在使用的這種通信方式無法直接讀出COM接口，它以以太網(wǎng)的形式進(jìn)行通信傳輸，需要將它們進(jìn)行下一步的處理，讓以太網(wǎng)接口“變成”過去用的RS-232線的讀數(shù)方式。因此需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

　　2.3串口服務(wù)器驅(qū)動(dòng)的安裝和配置

　　(1)PC機(jī)端安裝“Npadm_Setup_Ver1.16_Build_11021514.exe”驅(qū)動(dòng)軟件;(2)安裝好驅(qū)動(dòng)后，啟動(dòng)Nport管理工具“NPortAdministrator”，實(shí)現(xiàn)對串口服務(wù)器的相關(guān)設(shè)置，主要設(shè)置串口服務(wù)器的IP地址、串口通訊協(xié)議、串口操作模式及串口編號等;(3)點(diǎn)擊“Configuration”，然后點(diǎn)擊“Search”，雙擊查找到的設(shè)備，進(jìn)入?yún)��?shù)修改界面。

　　(4)點(diǎn)擊“NetWork”，并勾選“Modify”，修改串口服務(wù)器的IP地址，使其和PC機(jī)對應(yīng)的網(wǎng)卡IP地址在同一網(wǎng)段內(nèi);(5)點(diǎn)擊驅(qū)動(dòng)程序左邊的“ComMapping”進(jìn)行端口映射，點(diǎn)擊“Add”將串口服務(wù)器對應(yīng)的串口映射到PC機(jī)上，記得點(diǎn)擊“Apply”完成映射保存;(6)映射出來的串口默認(rèn)都是RS-232協(xié)議，參數(shù)為：1)波特率：9600;2)校驗(yàn)位：None;3)數(shù)據(jù)位：8;4)停止位：1;(7)根據(jù)ZQZ-PT2通信轉(zhuǎn)換器端的具體串口分配情況，在SMO軟件進(jìn)行相應(yīng)的配置。默認(rèn)的分配情況自動(dòng)站、能見度、天氣現(xiàn)象、輻射分別接串口服務(wù)器1、2、3、4號端口，所以軟件虛擬的串口需要與實(shí)際的連接順序?qū)��?yīng)。例如1、2、3、4號端口分別對應(yīng)COM2、COM5、COM6、COM7。

　　2.4處理數(shù)據(jù)

　　(1)將舊電腦中b庫、c庫的數(shù)據(jù)提前拷貝，在非整點(diǎn)進(jìn)行切換，盡量保證b庫、c庫中的數(shù)據(jù)接近切換計(jì)算機(jī)的時(shí)間，讓數(shù)據(jù)缺失量盡可能減少(因?yàn)闅v史數(shù)據(jù)下載非常慢)，之后下載缺測數(shù)據(jù)。MOI中，在數(shù)據(jù)維護(hù)-常規(guī)要素中補(bǔ)調(diào)小時(shí)數(shù)據(jù)，分鐘要素中(J文件)補(bǔ)調(diào)分鐘數(shù)據(jù)，此時(shí)b庫保存完;(2)ISOS中進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)下載，補(bǔ)全原始數(shù)據(jù)庫;(3)人工質(zhì)控的時(shí)次需要進(jìn)行仔細(xì)檢查。因?yàn)槿斯べ|(zhì)控時(shí)次(08，14，20)的24小時(shí)降水量并非按小時(shí)累加，而是使用前一天20時(shí)或者08時(shí)的12時(shí)的降水量進(jìn)行累加，若前一天20時(shí)無12時(shí)降水量，則會(huì)在后續(xù)相應(yīng)時(shí)次缺測24小時(shí)降水量。

　　3結(jié)論

　　本文對工作中遇到的難點(diǎn)問題進(jìn)行了總結(jié)，在值班的過程中會(huì)遇到許多問題，作為基層值班員，需要具備許多優(yōu)秀的素質(zhì)來應(yīng)對隨時(shí)可能發(fā)生的異常問題。平時(shí)要多學(xué)習(xí)，多積累經(jīng)驗(yàn)，這樣在實(shí)戰(zhàn)中才能穩(wěn)住陣腳，冷靜應(yīng)對突發(fā)狀況。

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　　相關(guān)期刊推薦：《氣象科技進(jìn)展》(雙月刊)是氣象科學(xué)領(lǐng)域綜合性期刊，2011年6月創(chuàng)刊，氣象科技進(jìn)展將及時(shí)通過多個(gè)欄目闡釋氣象及相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的最新進(jìn)展，是一本面向多領(lǐng)域讀者，以學(xué)術(shù)評述和前沿信息掃描為特征的專業(yè)期刊。