基于鱼骨图的区域站故障分析及应对措施【摘要】针对区域自动气象站在运行中常见故障的分析，应用鱼骨图全面分析可能造成区域站故障的各种因素和环节，总结了维修方法，以期提高维修区域站的效率。

【关键词】区域站故障分析鱼骨图
一、引言
区域自动气象站作为国家气象站观测系统的有益补充，在中小尺度天气系统的监测、预报服务等方面发挥了重要的作用。

截止到目前，我市区域站已经建成130多个。

区域站因其站点多，分布面广，长期在野外，无人值守等特点，导致故障率较高。

为此，借助鱼骨图，对造成区域站故障的诸多因素进行归纳、整理，查找原因，从而有效地提高维修效率。

二、鱼骨图
其特点是简捷实用，比较直观。

鱼骨图是由日本管理大师石川馨先生所发明出来的，原本用于质量管理，由于其简捷使用，比较直观，是咨询人员进行因果分析时经常采用的一种方法。

鱼骨图制作：
1.针对问题，运用5m因素分析法，从“人、机、料、法、环”5个方面分别着手
2.按头脑风暴分别对各层别类别找出所有可能原因（因素）
3.将找出的各要素进行归类、整理，明确其从属关系
4.分析选取重要因素
三、原因分析
通过从“人、机、料、法、环”5个方面，分别分析造成区域站故障的各项因素（图1）。

1.环境因素
张家界属中亚热带山原型季风湿润气候，因此，雨量丰沛，因此，翻斗翻转的次数较多，易造成雨量传感器的翻斗和干簧管损坏；由于市电电压不稳，我市区域站大部分已经改成太阳能直接供电，因此对于环境要求更高，要保证区域站南边视野开阔，在冬天时也能利用太阳能板充电；而且如果周围树木过多，落叶会增加雨量筒堵塞的几率。

因此，在建站时要充分考虑这些因素，尽量选择在观测环境较好的地方。

2.机器因素
目前，常见的故障有电源故障、传感器故障，采集器故障以及通讯故障。

一般判断出故障后，直接用新的设备换取出故障的设备。

例如，在翻斗翻动时，用万用表测量干簧管的电阻值的变化，如果电阻没有变化，则判断干簧管已经损坏。

3.材料因素
自动区域站经过长期的运行证明，采集器、翻斗、干簧管、以及蓄电池发生故障的次数较多。

采集器是自动气象站的核心，主要由电子元件构成，在野外温湿度相差较大的情况下，易于老化和损坏，一般使用寿命在5年左右。

同样原因，蓄电池由于温湿度的原因，以及浮充充电的电压等影响，其使用寿命一般在2到3年。

而
温度传感器使用的是铂电阻，具有良好的长期稳定性，不易受到外界影响；而雨量传感器中，由干簧管和翻斗组成磁控开关，容易受到负荷和外界的影响，容易造成干簧管损坏或者翻斗的磁钢移位等，造成不能正常形成脉冲信号，因而得不到正常的雨量值。

此外连接雨量传感器和采集器之间的线缆，会因为常年置于室外风吹雨淋易老化断开。

4.方法因素
由于张家界地处山区，很多地方偏远，这给维护带来了相当大的困难。

通常分析不正常站点的现象，可以分析出故障的原因，从而可以做到快速解决区域站故障。

一般区域站出现故障后，是由气象局人员到现场去维护，一般情况下雨量不正常是由于雨量筒堵塞造成，因此只要清洗下雨量筒就正常了，虽然能降低故障发生率，但由于区域站众多，不能够及时发现故障原因，而且成本增加了很多。

5.人为因素
维修人员开展检修作业，除了要掌握相应的气象知识，还应该具备对电路的了解。

从最近几年的故障情况来看，时常会有采集器、sim卡损坏而导致站点异常，这与工作人员对电路的不了解有着直接的关系。

如没有检查好所有连接电路，最后再通电。

在清洗站点时，没有注意对翻斗的保护，而造成磁钢脱落，这都会成为引发故障的潜在隐患。

四、应对措施及建议
1.选点要把关，改善环境因素
区域站点最大的特点是实现了无人值守，但也为维护带来了问题。

因此，在建站时要把好关，以具有一定的低于代表性、满足当地气象服务或特定服务需要、交通便利、便于维护为原则，兼顾设备安全，尽量安置在能保持长久固定的单位，避免频繁迁移。

此外，要保证气象要素具有一定的代表性，满足仪器的通风和光照条件得到保证，所建区域站与周围障碍物的距离不小于障碍物高度的三倍。

由于采集器通信采用的gprs传输，站点位置的手机信号强度须经现场测试，达到稳定可靠。

2.加强性能测试，降低硬件故障
在每次安装区域站前，对采集器是否能正常工作，干簧管和翻斗感应是否正常，蓄电池的电压是否符合要求，进行测量，同时对降雨进行人工模拟、校对，确保站点正常，降低故障发生率。

3.详细记录每个区域站的零件更换情况，备齐备件
对每个区域站的维修情况进行详细记录，其零件一般都有使用寿命，如采集器、翻斗、干簧管、蓄电池等，并按照一定的比例备齐备件。

因此，在开展区域站维护时，可以及时处理故障，确保资料可用性。

4.认真分析故障原因，落实相应站点的看护职责
负责建设和管理区域站的气象部门应与站点所在单位或邻近具备看护条件的单位签订合作协议，落实区域站的仪器设备和场地设施的基础性维护，做好设备和场地的安全保护。

5.将维修要点制定成册，形成制度化管理
建议将常见故障制订成小手册，便于减少维修人员由于操作不熟练产生的故障，并能及时排除故障。

通过完善故障处理记录，进一步查找故障原因，进行必要的跟踪记录，通过一系列的制度化管理加强对区域站故障有效控制。

参考文献
[1]朱建华，陈海辉，浅谈dzz1-2型自动气象站故障排查探析[j].中国科技信息,2009(21):150-151.
[2]姚新峰，王丽玉.自动气象站数据安全隐患及其防护措 [j].福建气象,2007(7):44-46.
作者简介：朱砂（1983-），男，助理工程师，主要从事气象装备保障和科技服务工作。

郑华珠（1984-），男，助理工程师，主要从事地面气象观测和天气预报服务工作。