基于地市级气象移动校准维修系统的应用浅析

2024年3月21日发(作者：宝马7系改装)

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技术交流

基于地市级气象移动校准维修系统的应用浅析

邵阳市气象局 戴 俊 袁智生

邵阳市武冈市气象局 戴华林

邵阳市气象局 王楚凤

文章分析地市级气象移动校准维修系统，收集各种类移动仪器

校准维修和社会化保障资料，研究移动仪器校准维修系统中困难点

和未知缺陷，为完善移动校准维修规章制度体系，普及基层台站气

象仪器校准维修水平，提高气象装备业务可用性和数据及时率提供

有利的技术支撑，让气象装备现代化向智慧气象迈开大步。

为研究对象，软件以湖南省开发的（自动站维护维修、现场核查和

社会化保障信息系统V1.0）为研究对象（表1）。

1.引言

随着气象现代化的快速推进，我国构建了天地空一体的综合气

象观测系统，综合气象观测能力大幅提升，在气象防灾减灾、应对

气候变化和生态文明建设中发挥了重要作用，对此加强气象装备保

障业务能力建设，让综合气象观测系统稳定运行尤为重要（曾涛，

丁岳强，地市级移动校准维修系统全面建成实现全国340个地市级气

象部门全覆盖：/2011xwzx/2011xgzdt/201811/

t20181116_，2018-12-16）。依托山洪地质灾害防范监测

项目的开展，全国气象部门建立起一套新型的地市级气象移动校准维

修系统，该系统的建立填补了气象部门地市级仪器校准的空白，让基

层气象装备保障上了一个新的台阶。2018年湖南省气象局在广泛征求

意见的基础上，制定了《湖南省市级气象计量校准业务运行管理办

法（试行）》并于2018年12月7日开始执行。

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图1 地市级移动校准维修系统功能结构

表1 地市级移动校准维修系统主要设备列表（2018版本设备）

计量器具名称

JJS2型雨量检定仪

风向校验仪

风速校验仪

启动风速校验仪

湿度测量装置

采集器校准仪

精密二通道标准铂电

阻温度表

干体炉

便携式气压发生器

发电机

工程车

型号/规格

314.16mL

JJE10

JJE3

JJE2

JDS505-PC52

HY-2000

TM-3022T

RTC-158

YKQ-20-B

LGI1000

福特撼路者

用途

雨量校准

风向校准

风速校准

湿度校准

采集器校准

温度计量

温度校准

气压校准

供电

设备运载

制造单位

兴华玻璃仪器有限公司

中环天仪气象仪器有限公司

中环天仪气象仪器有限公司

中环天仪气象仪器有限公司

华云升达气象科技有限公司

艾依康科技有限公司

中环天仪气象仪器有限公司

中环天仪气象仪器有限公司

德创坤誉科技有限公司

江铃汽车股份有限公司

启动风速校准中环天仪气象仪器有限公司

2.地市级移动校准维修系统

地市级移动校准维修系统是由地市级气象部门工作人员驾驶车

辆对户外的自动气象站开展校准、核查、维修、巡检等业务活动的

业务工作平台。配套仪器储存于专用工程车内，发现问题能及时响

应处理。地市级移动校准维修系统于2018年底全国正式运行，2018

年12月7日湖南省局将该系统纳入市级气象目标管理考核范围。

2.1 系统功能结构

地市级移动校准维修系统主要针对区域站的气压、温度、湿

度、风向、风速、雨量等传感器测量性能进行现场核查，同时兼顾

自动气象站现场基本维修（图1）。

2.2 系统组成

为保障自动气象站计量工作顺利开展，2003年国家气象局设计

了第一代自动气象站移动计量系统，2009年国家气象局综合观测司

重新分析总结，设计了第二代地市级移动校准维修系统，于2011年

装备各省试点单位，2017年对第二代地市级移动校准维修系统继续

改进并更新大部分设备，2018年底全国正式运行。由于最后一批气

象设备最先进、覆盖面积最广，本文硬件以2018年配置的气象设备

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3.系统硬件设备使用分析

本文研究设备为2018年配发的地市级移动校准维修系统设备。

3.1 JJS2型雨量检定设备

JJS2型雨量检定设备由标称容量314.16mL，流出时间110S，容

量允差±1.57mL。该设备问题主要有2个。问题1：容器加水后抽

动承水口过滤网中黑色的小尾巴，直至标准计量球中充满清水，此

时校准仪侧壁上有水溢出；关闭注水开关，将雨强调节阀调至最

大，打开出水开关，开始滴水，排尽管道中的空气；观察停水后校

准仪的水位线是否与标准计量球刻度中线吻合，吻合后则进行后续

操作；再次往雨量校准仪顶部储水槽中加入清水；关闭出水开关，

打开注水开关；再次使标准玻璃球充满水，此时校准仪侧方的溢水

口会有水流出；标准玻璃球注满水后关闭注水开关。该步骤有些繁

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琐，个别工作人员容易出现顺序错误导致空气未完全排除，最终测

试结果和实际误差较大。问题2：在测试进行前，由于雨量设备本

身计数的单簧管故障，导致数据间断或者无数据，这种情况JJS2型

雨量检定设备的计数器也是不准确的，所以检测前先应当用万用表

对雨量仪器进行前期检查看是否正常工作。

3.2 风向校验仪和风速校验仪

风向校验仪和风速校验仪以及启动风速校验仪问题主要出现在

水平方面。启动风速校验仪内部底部的水平泡，调节校验仪的三个

螺纹支脚，使水平泡居中，达到水平，如果仪器水平偏差则对数据

有较大影响，在校准过程中保证外界无干扰（如户外大风）。风向

校验仪校准时必须固定好风向杆，各个螺丝必须拧紧，水平放置才

能保证数据的准确性。

3.3 湿度测量装置

湿度测量装置配备有内置电源，户外操作前请先充满电。由于

设备技术方面原因，该设备校准高数值湿度时响应时间很长，特别

是湿度校准值设置90%以上后该装置校准时间多达30分钟，使得户

外工作的时效性大大降低。注意步骤：蒸馏水处用注射器取20毫升

蒸馏水注入，旋紧盖子（必须为蒸馏水），且注入蒸馏水最多不能

超过30毫升，超出容易损坏设备。在移动湿度发生器之前，用注射

器将蒸馏水吸出倒干净，仪器蒸馏水腔体处切勿留有余水。该设备

开机时容易出现内置数值和被测数值相差很大的情况，出现该情况

时应检查设备是否密封完整，湿度计应选择合适套筒，如各个部位

正常而异常数据不消失则只能重启设备。

3.4 精密二通道标准铂电阻温度表和干体炉

精密二通道标准铂电阻温度表和干体炉在校准时一般组合进行，

也可以单用干体炉，采集器温度数据从主采集上用手机或者电脑同步读

取。该设备使用至今无大问题，偶然出现触摸屏失效的情况一般采取重

启就能解决。该仪器在校准过程中要注意以下几点：（1）由于该仪器必

须外接220V电源，操作上请注意安全；（2）干体炉运行过程中特别是加

高温时，外部边缘温度也会上升，切勿徒手触摸；（3）干体炉套管有4

个测量孔，为保证校准数据的真实性，被测温度计的感应部位必须选

择好合适的测量孔并尽量插入套筒底部。（4）工作结束后，将被测温

度传感器收拾归位，设定目标温度值使仪器腔室内温度与环境温度相

同，才能再将温度校检仪仪器开关关上，否则容易损坏仪器设备。

其他则按照说明书操作即可。

3.5 便携式气压发生器

便携式气压发生器也配备内置电源，户外操作前请先充满电。

在校准前期请选择好被测气压型号和校准参数，保持设备的水平。

当核查结束后，会弹出对话框。若结果合格，则会提示被检表在误

差允许范围内，点击“确定”即可；若不合格，则会提示是否需校

准，由于户外条件限制，点击“否”，记录下核查结果。校准时某

种情况：核查某一个校验点时，在设置的稳定时间内，仪器偶尔刚

好没有读取到被测气压传感器的气压值，则该点无示数，最后仪器

也会显示说被检表不合格，遇到此种情况，可重新核查。注意校准

结束后点击“通大气”，则可以关闭电源开关。

4.系统软件使用分析

4.1 自动站维护维修、现场核查和社会化保障信息系统V1.0

自动站维护维修、现场核查和社会化保障信息系统V1.0是湖南省

气象局自主开发的平台，2018年投入使用，操作和国家局发布的地市

级气象移动计量维修系统（PMCMS）相似，系统在PMCMS的基础上

加入了社会化保障和在线教学等端口，功能更全面，涉及面更广。

4.2 软件问题及解决方法

目前系统常见问题分为电脑端和手机端，其中主要的问题集中

在手机端，因为手机端属于县级维护人员使用，使用人数较多问题

会较多。电脑端只要就是制定计划和线路，操作上只要进行了在线

学习都能解决。

4.2.1 关于手机硬件和测试工具的说明

手机和相应的测试线已由省装备中心统一配发（一个手机，一

个USB转接串口，一条自动站数据通信线，一个OTG的转接口共4

件设备）；台站可能会用自己的手机或者测试线，但不保证能用，

最好使用省局统一下发的设备；如果台站下发的设备出现损坏，最

好购买跟省局配发同型号的设备以保证系统正常运行；非省局统一

配发的工具，因没有进行前期运行环境测试不保证能用。

4.2.2 手机APP软件崩溃率较高的原因

手机APP软件出现崩溃率有多种原因，其一手机本身确实存在

一定的崩溃机率，可能的出现概率为10-20%。如果出现几率很高，

可能跟操作人员或者手机本身有关系，请仔细检查。引起崩溃的原

因：第一点就是每次手机进行登录时未“清理数据库”，手机APP

软件首页带这个功能，最好每次要进行点击。第二点就是手机进行

拍照的时候，一定要用APP软件自带的的拍照功能（选择图中的拍

照）而不要使用拍照本地上传功能.因为手机本地照片上传，因为

图像质量过大而导致崩溃（后期湖南省局会进行APP优化）。

4.2.3 手机连接测试线后读不数据的问题

手机读取不到数据有多种原因，目前手机软件对2、4、6要素

支持较好，但单要素可能因为站点比较少，成功率不是很高，偶然

存在失败的可能。几种特殊情况会导致不成功：（1）无锡的区域

站设备进行手机数据线连接的时候，需要将通信模块的那个传输线

拔下，不然两边数据读取会有冲突；（2）无锡设备的区域站波特

率和校验位因设备不同，种类繁多，请熟悉相应参数后再连接测

试，手机读取数据操作界面需正规流程操作，相应的流程在学习视

频中；（3）数据读取主要是连接设备的RTG，收发地。接线顺序

请根据设备本身进行设备的连接，每个设备的连接顺序不一定是一

样的，请结合设备实际进行连接（例如天津DWSZ雨量单要素采集

器通讯端口的顺序为TRG而非RTG）。所有的设备并不是一个接线

顺序；（4）手机本地读取了数据，上传数据后但在网页上不显示

要素数据，但图标变绿显示已维护的情况。手机在本地读取到数据

后再退到运行情况页面，应对于每个数据栏都进行一次点击，以确

保每个要素数据都能进行录入，如果确实有个别要素没有录入的话

并不影响本次维护的记录上传。

5.结语

地市级移动校准维修系统涉及设备繁多，设备新颖成熟且应用时

间才半年，总体问题并不突出，通过对压、温、湿、风、气压设备和

相关软件进行简单分析，将对基层台站在气象装备校准维护方面起到

辅助作用，大大提升区域自动站数据的及时性和可用性，为进一步防

治山洪地质灾害打下坚实的基础，保证人民群众的生命财产安全。

作者简介：戴俊（1981—），男，邵阳市气象局工程师，主要

从事气象装备保障﹑气象雷达监测，短时临近预报等方面的研究。

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