在对气象进行观测的过程中，自动气象站的准确度以及精度具有很大的优势和作用，并且可以控制整体工作量，提升工作能力。为了保证气象台可以及时并且准确的播放气象信息，就需要保证自动气象站的正常运行，并且也需要对自动气象站进行维护检测。

一、自动气象站

自动气象站可以对地面的气象进行精确观测，并且还需要存储并且发送一些数据，在这一过程中需要使用精密的仪器设备达到这一要求。

（一）工作原理

自动气象站从在结构上来说，其中包括传感器、采集器、外部设备三方面内容，自动气象站使用了不同的传感器来学习地面气象数据，在数据采集完成之后，可以通过网络来将数据传输到服务器，进而经过气象软件采集各项数据，测算出气温、湿度、气压、风力等等气象状态在未来一段时间内的变化趋势。在获得了气象数据之后，可以在主机上直接观测到各项气象数据内容，这些数据通过网络上传，气象台就可以在网页上随时观测到当地的气象情况^[1]。

（二）地面主要观测要素

自动气象站需要安装不同的传感器，进而对不同的气象数据来进行观测，其中包括大气温度、湿度、大气压力、风速、降水量、土壤温度、土壤湿度等等几方面传感需求，将这些数据进行记录与分析之后，就可以进行处理与存储，从而输出到气象台。

（三）自动气象站技术特点

使用自动气象站之后，可以有效的提升对于常规气象数据的观测准确度，并且保证观测的质量以及观测数据的可靠，观测到的数据还需要进行对比，重新核对数据。同时也需要控制好观测的条件，降低观测业务需要消耗的时间。除此之外，还可以使用一些显示屏，从而提升观测数据的直观性，这样记录也更加简单。

二、地面气象自动观测系统的维护

为了保证气象系统的准确性，需要对气象仪器进行定期检查与维护，保证气象仪器的运转状态^[2]。

（一）对相关仪器进行定时巡视检查

首先需要检查计算机上的实时观测数据功能是否依旧正常，这一点可以通过与人工观测数据或者周边的气象站进行对比，从而确定计算机数据是否准确。对于检测数据使用的百叶箱，也需要经常进行清洁处理，从而保证百叶箱的正常运转。

其次，对于雨量计承水口的漏斗，也需要进行经常处理，避免漏斗出现堵塞的情况。对于地面温度计，需要时刻进行关注，保证温度计的位置不发生移动。如果室外风力超过一级，那么就需要观察风向和风速计的转动情况。

最后，对于控制室当中的一些部件，也需要保证连接质量，比如说发电机、供电器等等设备的运行情况，对于一些需要使用人工方式进行观测的设备，也需要使用人员实时检查。

（二）对传感器需要加强检测与维护

传感器是获取数据的重要设备，因此必须要保证传感器的精密与准确。首先是风向风速传感器，在对这一传感器进行维护的过程中，由于大气当中的污染和尘埃比较多，因此很有可能导致风向标和风杯这两项设备出现积尘情况。针对于这一问题，需要将传感设备定期从风架上取下进行清洁，尤其是保证轴承位置的正常运转。

温湿传感器可以检测空气当中的温度以及湿度，因此对于这一设备的监测需要保证传感器头部的保护罩黏膜清洁，有灰尘就需要使用软毛刷轻轻清理干净。

气压传感器需要安装在采集器当中，对于这一设备的使用，需要尽量不在有风的地方使用。除此之外，还需要注意检查通气嘴，及时清理其中存在的异物。

对于雨量传感器，很多时候这一设备经常会出现问题，比如说树叶、草棍等等杂物的堵塞，有时候内部还会进入昆虫，这些都会影响这一设备当中翻斗部件的正常运行，因此需要定期检查。在检查的过程中需要轻拿轻放，避免翻斗翻转，清洗的时候需要使用清水清洗，拆下雨量传输插头线^[3]。

对于蒸发传感器，需要保证蒸发传感器的水面始终都在正常范围，避免水量溢出或者水量过少，蒸发缸当中的水则是需要仔细检查是否处于清洁状态。

地温传感器的维护则是需要始终保证地温传感器的疏松、平整、无草，在雨后，需要及时清理其中的泥土。一般来说地面温度传感器都需要埋入土中，并且一半露出地面，一半处于地面之上，保证土壤和地温传感器的紧密结合，避免出现空隙。对于露出地面的部分，则是需要及时清理周围的异物。在雨后以及雪后，需要及时检查胶管套当中是否出现了积水，如果有积水就需要使用棉花进行清洗，如果经常出现积水，那么就是设备出现了问题，需要及时进行处理与检查。

（三）信息数据采集设备的日常维护

对信息数据采集设备，首先需要清理表面的灰尘，灰尘会聚集静电，因此清理灰尘可以避免发生短路。同时如果需要安装或者拆卸传感器，则是需要避免带电工作，同时采集器上的各种指示灯，也是显示采集器运行状态的主要依据。

其次，则是需要对供电系统进行维护与加强，对电源以及线路进行定期检测，检查各个接口是否出现了问题以及电源当下的健康状况。

最后，需要对电缆进行日常维护，也就是对电缆、传感器、采集器等等部件进行检查维护，定期更换老化的线路^[4]。

（四）加强软件维护

自动气象站的工作原理很多时候都是依靠软件来进行支撑，软件当中包括采集器系统程序、自动气象站监控程序、地面气象测报业务软件几种。在单片机生产的过程中已经将采集器的系统程序纳入其中，因此不需要自动气象站日常开展维护。但是采集器内部在长时间运行的情况下将会产生大量的数据垃圾，需要定期清理无用数据，避免内存被占据导致数据存储错误或者无法读取。自动气象站的监控软件以及测报业务软件的维护，主要是检测这两项软件的各种参数设置是否出现问题，并且还需要及时关注网站发布的一些补丁，打包下载之后对软件进行升级加强。

除此之外，自动气象站还有一些应急传输软件，主要应对一些在特殊情况下的传输需求。一般来说主要有三种紧急备份方式，分别是GPRS线路、拨号网络、固定电话。在实际使用的过程中，这三种方式各有各自的好处和缺点。使用GPRS网络需要修改IP，并且在桌面网页上备份好修改IP的方式以及相关信息，从而应对不时之需。对于这一方案，检修维护的方向主要是检查IP地址是否还可以继续使用。而拨号网络则是需要提前架设好专用网络的一端，另一端放置在计算机旁边，并且安装好使用说明，方便使用人员随时使用。针对于这一技术，需要定期测试网线连接状态，检查网线连接是否出现短路。而固定电话则是需要在使用的过程中将电话以及电话线连接好放在适合的位置，一旦遇到紧急情况，就能够随时拨打，要求每个月可以进行检测一次电话线路的连接状态^[5]。

三、自动气象站的雷电类型

在对防雷工作进行布设的过程中，需要对雷电造成的威胁种类进行分析。

首先是直击雷，这一类型的雷电是直接从雷云当中击中气象站，这将会导致气象设备出现损坏，直接导致大量的电流进入线路，但是目前很多气象站都安装了避雷针等等防雷设备，因此这种情况相对来说并不常见。

其次是高电压脉冲，这种情况是雷云与气象站之间距离比较接近产生了高电压脉冲，在线缆当中产生了高达几千伏的电压，进而导致传感器的损坏和受到影响。比如说风力传感器，这一类型的传感器很多时候都需要布置在高处，并且其中有大量的精密元件，因此一旦发生高电压脉冲，风力传感器都需要事后进行更换。

再次则是雷击引发电压升高，这种事故相对来说属于造成威胁比较小的一种，在雷击之后空气当中残留一些电流，这些电流会导致线路当中的电位升高，进而高电压通过设备的接地线进入到电路，造成整个电路上电气元件都受到影响。

最后则是交流电电源线路的入侵，自动气象站使用的电源都是通过低压输电线来进行输电，一旦电力线路被雷击影响，雷电会从输电线路当中通过波的方式来进入到设备当中，导致设备损坏。直击雷击中高压输电线路的时候，产生的超大电压可以通过变压器进行压缩，但是雷电产生的一些静电效应和电磁感应，也会对设备造成不小的损坏^[6]。

四、自动气象站的防雷工作

（一）单独设置避雷针

避雷针的安装与设计需要尽量保证接地，避免避雷针对风传感器以及传输线造成的电压影响。在条件允许的情况下，尽量将避雷针和风传感器两者之间的距离保持在最远，如果实在无法分开，那么也需要做好风传感器与避雷针线路之间的电磁屏蔽工作，最大可能避免出现传感器受损的问题。

（二）等电位连接

避雷针与金属管的连接可以使用等电位连接的方式，可以将避雷针的U型螺管与金属管连接在一起，达成等电位的效果，去除彼此之间的绝缘效果，这样就可以避免电流流向风传感器。

（三）合理设置引下线以及信号线

传感器信号电缆的设置需要搭配对应的接地金属管或者带有绝缘效果的PVC管道当中。避雷针的引下线、信号线、电源线需要分开布置，避免三者过于接近而导致的引下线电流反击信号线。

（四）安装电源避雷器

电源避雷器的主要保护对象是电源设备，并且电源设备涉及到的一些线路也需要使用对应的方式来进行保护。

五、自动气象站防雷接地思路

（一）预防直击雷

作为一种威力强、威胁大的雷电灾害，目前来看针对直击雷的防护最有效的方式依旧是使用避雷针。对自动气象站来说，安装避雷针的方式主要有两种。

首先是在观测场外安装独立的避雷针，根据自动气象站的高度来测算出避雷针需要安装的高度。其次，如果观测场地当中存在特殊情况无法让避雷针与风传感系统分开，就可以考虑在风传感系统的金属支架上安装避雷针，但是依旧需要让传感器芯片避开避雷针，并且还需要屏蔽好雷电流引下线与传输线之间的电磁感应。

（二）室内设备接地

对室内设备的要求是尽量控制好电感量，使用最小的电感量来保证设备的安全。对于引线，需要尽量使用3mm以上的实心导线，并且最好使用同类型的金属材料，避免多种不同类型金属材料混合使用。对于值班室，则是需要做好预防雷电感应，并设置好良好的接地体，要求工频接地电阻小于4Ω。从观测场到室内的通讯线需要使用防雷设施来进行保护，并且安全接地^[7]。

（三）进行屏蔽、等电位以及综合布线

自动气象站设备都属于比较脆弱的精密设备，并且非常容易遭受雷击，而在传感器或者采集器的前端如果不能够加增SPD设备，那么就需要做好等电位处理、屏蔽电磁感应、开展综合布线等等几方面工作，从而预防雷电带来的影响，在这一过程中注意以下几点内容：

首先，需要将观测场内设备上的所有金属外壳都进行检测，测量是否金属外壳与观测场电网之间有电气连接。

其次，将观测场当中的数据传输线更换成为带有屏蔽层的电缆，外套金属管埋地敷设，如果金属管长度超过20m，则需要在管道中途架设接地点。

最后，对于不同性质的电缆以及接地线，需要通过金属走线槽来分开不同类型的线路，并且还需要做到合理布置。而对于地线以及线缆也需要进行合理控制，保证数据线与接地线之间的安全距离。如果距离在这一过程中始终不足，那么就需要加大两条线之间的交角，最好可以搭设成为直角。

结束语：

自动气象站是我国气象水平进步的实体展现，也是人们生活便利的重要保障。未来需要加强对自动气象站的建立、维护，提升我国气象数据精准度。对于维护工作来说，相关工作人员需要落实责任知识，保证人民群众可以及时准确的观看到气象信息，可以说这一系统也为地质灾害的防治工作打下了良好的基础。未来的工作开展过程中，需要将预防包括雷电在内的各种灾害作为工作基础，长期始终坚持，最终进行合理归纳，保证自动气象站的运转正常。

参考文献：

[1]周子强,孙勇,张强. DZZ5新型自动气象站地温故障处理及日常维护[J]. 现代化农业,2021,(09):27-29.

[2]宋树生,胡颖飞,崔日权. 新型自动气象站故障处理及日常维护管理[J]. 农业灾害研究,2020,10(07):28-29+31.

[3]田云红. 新型自动气象站常见仪器故障及日常维护[J]. 农家参谋,2020,(18):112.

[4]字雪明. 浅谈DZZ4新型自动气象站日常维护及常见故障排查处理方法[J]. 河北农机,2020,(06):81.

[5]特列克·吉格尔. 自动气象站雨量传感器校准方法及日常维护[J]. 农家参谋,2020,(09):100.

[6]董彭赓. 自动气象站温湿度传感器常见故障排查及日常维护[J]. 农村实用技术,2020,(04):175.

[7]韩利军. 新型自动气象站常见故障诊断及日常维护[J]. 农村实用技术,2019,(10):122.