摘要：自動氣象站的應用已經普遍，它取代了人工對地面氣象要素的采集讀取，提高了效率，節省了人力，數據也更加精準。設備在運作時會出現許多異常問題，臺站值班人員需要對其進行及時而準確的處理。本文對本臺站自動站設備更換時遇到的疑難問題進行了剖析，并總結了處理和解決的方式，可為其他臺站工作人員提供參考。

　　關鍵詞：自動氣象站,地面測報,裝備保障

　　隨著信息技術的發展，目前我國已經普及了自動氣象站，用來實時探測地面各種氣象要素。人工觀測的項目越來越少。也正因如此，對傳感器等設備的要求越來越高。傳感器安裝之后需要定期送往上級進行標定檢查，這就要求每個臺站每年至少更換一次傳感器。臺站的計算機一年365天中，每分鐘都處于工作狀態，壽命消耗很快。在更換這些設備時，會對臺站的數據產生影響。本文對更換設備遇到的幾個問題進行了歸納說明。

　　1更換傳感器

　　傳感器的更換通常只影響單個要素的數據，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期到了送檢時間。更換過程持續了一天。

　　1.1更換時的注意事項

　　在更換傳感器時，需要保證在室內將傳感器斷開，即切換到維護狀態，使采集器不再采集數據。更換完成后，室內延長維護時間，讓傳感器穩定一段時間再結束維護，這樣可以減少異常數據的產生。尤其是地溫的更換，地溫最好在陰天進行更換，這樣地表的溫度變化小，后期也少有異常數據產生。

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

　　1.2更換后的異常數據處理

　　1.2.1雨量傳感器

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

　　1.2.2氣壓、溫度、濕度、風向和風速

　　以上幾個傳感器進行更換時，本站所需時間大致為：氣壓傳感器20分鐘;溫度、濕度傳感器30分鐘;風向、風速傳感器40分鐘。在更換設備時，需要在軟件中找到相應的要素，如氣壓，選中氣壓，點擊右鍵選擇維護，時間可以選擇長一些(40分鐘以上最為保險)，在更換結束后，再選擇真正的結束時間即可，若不選擇結束時間，則在設定好的時間之后結束，以防出現野值。確定軟件已經不再讀取相應要素后，開始進行更換。

　　更換完畢后，稍等3分鐘左右再恢復傳感器的使用，以防傳感器更換完畢時不穩定，出現錯誤數值。這些錯誤數值一旦被讀取，手動無法刪除，只能在小時報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野值，但還是會出現錯誤數值，甚至會出現并不存在的數據。

　　分鐘要素無法手動修改，以上傳感器進行更換時，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報文，避開小時發報，這樣小時極值可從實有數據中自動挑取，然而這不代表不會出現問題。如果突然出現一個不存在的數值成為了小時極值，就需要手動將其修改，在真實數據中挑取極值。這需要值班員細心檢查數據，與備份站做比較，盡早發現異常數據，并進行處理。修改后的極值等數據會在之后的小時報文的詳細內容中顯示為紅色，預留，這屬于正常情況。

　　1.3地溫

　　地溫傳感器的更換是最不易的，因為需要挖開地溫場，地溫受影響較大，數據不易恢復。盡量選擇日照不強烈的時間段進行更換，更換后需要穩定一段時間再啟用。本站在更換時由于是陰天，地溫變化小，因此更換后穩定了1個小時后將其啟用。若選擇在晴朗的日子進行更換，則需要穩定更久，否則發現數據可疑時，要用備份站代替。在更換期間，分鐘數據按缺測處理，因地溫場更換時間久、跨小時，小時數據的處理需要注意以下內容：小時數值用備份站代替，小時極值需從實有分鐘數據和小時記錄中挑取。

　　2更換計算機

　　本站2017年加入天氣現象儀后，開始使用網絡通信，不再使用原來的光纖通信盒，改為ZQZ-PT2網絡通信盒。此通信設備使用網絡端口進行通信傳輸，沒有原來的RS232線傳輸。因此，單網卡計算機在使用時需要增加一個以太網轉換器，即將USB2.0端口轉化為以太網，即可鏈接到業務機上，進行下一步操作。新計算機在將地面測報所需軟件裝機完畢后，還需要安裝串口服務器驅動。操作步驟如下:

　　2.1安裝驅動

　　單網卡計算機需要安裝USB2.0轉換以太網設備的驅動，通常購買后有光盤驅動，若沒有，從網上下載安裝即可。安裝成功后，會出現一個新的網絡鏈接。

　　2.2安裝NPORT

　　串口服務器驅動采集軟件(SMO)過去用RS-232線進行數據讀取，需要COM接口來進行數據傳輸，沒有端口就無法傳輸數據。現在使用的這種通信方式無法直接讀出COM接口，它以以太網的形式進行通信傳輸，需要將它們進行下一步的處理，讓以太網接口“變成”過去用的RS-232線的讀數方式。因此需要進行轉換。

　　2.3串口服務器驅動的安裝和配置

　　(1)PC機端安裝“Npadm_Setup_Ver1.16_Build_11021514.exe”驅動軟件;(2)安裝好驅動后，啟動Nport管理工具“NPortAdministrator”，實現對串口服務器的相關設置，主要設置串口服務器的IP地址、串口通訊協議、串口操作模式及串口編號等;(3)點擊“Configuration”，然后點擊“Search”，雙擊查找到的設備，進入參數修改界面。

　　(4)點擊“NetWork”，并勾選“Modify”，修改串口服務器的IP地址，使其和PC機對應的網卡IP地址在同一網段內;(5)點擊驅動程序左邊的“ComMapping”進行端口映射，點擊“Add”將串口服務器對應的串口映射到PC機上，記得點擊“Apply”完成映射保存;(6)映射出來的串口默認都是RS-232協議，參數為：1)波特率：9600;2)校驗位：None;3)數據位：8;4)停止位：1;(7)根據ZQZ-PT2通信轉換器端的具體串口分配情況，在SMO軟件進行相應的配置。默認的分配情況自動站、能見度、天氣現象、輻射分別接串口服務器1、2、3、4號端口，所以軟件虛擬的串口需要與實際的連接順序對應。例如1、2、3、4號端口分別對應COM2、COM5、COM6、COM7。

　　2.4處理數據

　　(1)將舊電腦中b庫、c庫的數據提前拷貝，在非整點進行切換，盡量保證b庫、c庫中的數據接近切換計算機的時間，讓數據缺失量盡可能減少(因為歷史數據下載非常慢)，之后下載缺測數據。MOI中，在數據維護-常規要素中補調小時數據，分鐘要素中(J文件)補調分鐘數據，此時b庫保存完;(2)ISOS中進行歷史數據下載，補全原始數據庫;(3)人工質控的時次需要進行仔細檢查。因為人工質控時次(08，14，20)的24小時降水量并非按小時累加，而是使用前一天20時或者08時的12時的降水量進行累加，若前一天20時無12時降水量，則會在后續相應時次缺測24小時降水量。

　　3結論

　　本文對工作中遇到的難點問題進行了總結，在值班的過程中會遇到許多問題，作為基層值班員，需要具備許多優秀的素質來應對隨時可能發生的異常問題。平時要多學習，多積累經驗，這樣在實戰中才能穩住陣腳，冷靜應對突發狀況。

　　參考文獻：

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　　相關期刊推薦：《氣象科技進展》(雙月刊)是氣象科學領域綜合性期刊，2011年6月創刊，氣象科技進展將及時通過多個欄目闡釋氣象及相關領域科學技術的最新進展，是一本面向多領域讀者，以學術評述和前沿信息掃描為特征的專業期刊。