区域自动气象站供电系统改造探究和实现

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1、区域自动气象站供电系统改造探究和实现　　摘要：区域自动气象站的建设对防灾减灾具有重要作用。本文对采用何种方式对区域自动气象站供电系统的改造提出了有益的建议，为保证区域自动气象站运行正常提供了切实可行的思路。关键字：区域站；供电系统改造；方法Abstract:Regionalautomaticweatherstationconstructionplaysanimportantroleindisasterpreventionandreduction.Thewayinwhichtheregionalautomaticwe

2、atherstationpowersupplysystemreformofferedbeneficialproposal,inordertoensurethenormaloperationofregionalautomaticweatherstationandprovidesafeasibletrainofthought.Keywords:regionalstations;powersupplysystem;method中图分类号：P415.1+2文献标识码：A6前言：区域自动气象站的建立，为气象信息服务提供了宝贵

3、的信息，区域自动气象站由于体积小，成本低，安装方便，目前已全省大面积推广。区域自动气象站的高密度分布，能够及时、客观、准确地反映全市降雨的情况，弥补了以往单一观测站点在阵性降水中所测雨量代表性的不足，在汛期的气象服务中，发挥了极大的作用。然而，在大量安装区域自动气象站的同时，故障率也在逐年上升。自2005年到2010年莱州市共建了14个区域自动气象站，全采用太阳能电池和蓄电池对设备供电，由于区域自动气象站供电的不正常，使区域自动气象站采集数据不成功、不能形成上传数据文件、缺测缺报现象经常发生，到目前为止全市2010

4、年和2011年累计故障次数达20余次。由于蓄电池质量不稳定，全市大部分区域站平均更换蓄电池一到二对，有些站点甚至更换过4对蓄电池。虽然太阳能对蓄电池充电理论上能保证供电正常，但实际情况是，阴天或阴雨天气持续时间一长，蓄电池过度放电后性能变差而几乎不能使用，即使强充电，蓄电池也达不到使用要求，只能报废，反复几次，台站的维护成本势必增加。在日常区域站维护工作中，我们发现，通过对区域自动气象站设备的供电系统进行部分改造，可以减少或避免区域自动气象站数据缺测缺报现象，更能显著降低基层台站的维护成本，提高经济和社会效益。现将

5、区域自动气象站（区域站）供电部分改造方式方法叙述如下。一、区域自动气象站供电系统的改造方法6区域自动气象站工作故障现象的频繁出现，不但使其可用性降低，还造成维护成本的增加，由于很多区域自动气象站都建在乡镇一级，巡视检查维护都要耗费不少人力财力，越是偏远的站点，维护成本就更高。以下是区域自动气象站供电系统4种改造方式方法。1、交直流共同供电增加交直流转换控制单元输出；2、加大太阳能电池板面积，改造电池箱，增加电池数量；3、引入市电，增加时控开关和开关电源，调整输出电压；4、交流电直接供电方式。并对各自的优缺点做了说明

6、。通过实践将部分区域自动气象站的供电系统进行了适当改造，结果显示，数据资料的上传及时率显著提高，故障率显著下降，维护成本显著下降，年平均维护次数由改造前的6次/年急降至1次/年，取得了明显的经济和社会效益。二、供电系统改造方式及实现1、区域站初始供电方式区域站电源部分由一块太阳能板和两块蓄电池构成，太阳能板主要的作用在于白天为采集器、传感器和蓄电池供电，而在夜晚则是蓄电池为采集器和传感器供电。而这两部分构成了整个自动站的电源部分（图1）。图1区域站改造前供电方式示意图三、区域站供电系统改造方式与实现1、交直流共同供

7、电增加交直流转换控制单元原有供电系统保持不变，增加交直流转换控制单元，2要素和4要素设备需改造、加大电池箱，增加一节蓄电池。变压后，15V左右交流电输6入AC/DC控制单元，同时太阳能直流电从控制单元另一路输入，控制单元的输出和蓄电池组的输出并联后接在采集器原电池接入端口位置（图2）。图2交直流共同供电方式示意图优点：由交直流共同供电，任意一方出现问题，不影响设备工作缺点：改造费用高较高，过程复杂。2、加大太阳能电池板面积，改造电池箱，增加电池数量。把现用的太阳能电池板更换成25瓦的，以增大电源供应量,把蓄电池由2

8、节6v12AH增加到3节6v12AH，以增加存储量，设备之间的连接线不变。优点：改造后，区域站可在较长日数的阴雨天正常工作，改造费用稍低。缺点：由于电流加大，电源控制系统负载加大，导致电源模块损耗加快；改动部分较多，原有的部分部件浪费。3、引入市电，增加时控开关和开关电源，调整输出电压。将220V市电经时控开关接入开关电源后，调整、降压输出为略高于6V或12